한빛사 인터뷰
- 등록2019-10-28
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
줄기세포는 미분화 상태의 세포로 다양한 종류의 세포로 분화가 가능하며, 조직공학 및 재생의학 분야에서 필수적인 요소로 여겨지고 있습니다. 하지만, 줄기세포를 단독으로 사용하면 효과가 굉장히 미비하고 효율에 비해 비용이 높기 때문에, 줄기세포의 기능을 극대화할 수 있는 방법에 대한 연구가 계속적으로 요구되고 있습니다. 줄기세포를 비롯한 다양한 세포는 생체 내에 복잡한 구조적 환경에 노출되어 있으며, 미세한 구조에 민감하게 반응한다는 점에서 구조적 자극을 통한 줄기세포의 기능을 극대화할 수 있는 구조체 개발에 대한 연구를 진행하게 되었습니다. 다양한 규격의 나노바늘구조체를 개발해 줄기세포의 뼈, 연골, 지방 세포로의 분화를 통해 최적의 조건을 찾게 되었고 생체 내 삽입을 통해 골 조직 재생이 월등히 향상되는 것을 확인하였습니다. 이는, 나노바늘구조체의 적절한 구조적 자극을 줄기세포가 인지하며, 줄기세포 성장인자 분비 촉진을 통해 기능이 향상된 것으로 밝혀졌습니다. 앞서 말씀드렸듯이, 세포는 구조에 민감히 반응하기 때문에 나노바늘구조체가 박테리아 세포에는 부정적인 영향을 미칠 수 있을 것이라 생각하여 박테리아 배양 실험을 진행하였고, 나노바늘구조가 박테리아 막에 손상을 주어 바이오필름 형성을 억제하는 것을 확인하였습니다. 즉, 나노바늘구조 지압패치의 적절한 구조적 자극에 따라 줄기세포 기능 및 조직재생을 촉진하는 동시에 박테리아의 바이오필름은 억제할 수 있는 새로운 나노소재부품을 제안하게 되었습니다.
세포는 존재하는 조직에 따라 다른 특성을 가지고 있기 때문에, 적용 부위에 따라 세포의 기능을 극대화하고 재생을 촉진할 수 있는 나노구조체 연구에 대한 필요성은 더욱 높아질 것이라고 생각됩니다. 질병 치료, 메커니즘 규명 등 앞으로 극복해야할 문제는 많기 때문에, 공학적으로 설계된 구조체에 대한 연구는 계속되어야 하며, 바이오의약품 및 조직재생 치료제 개발에 있어서 혁신적인 의료기기로서 기여가 가능할 것이라고 생각됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 현재 전남대학교 지역·바이오시스템공학과 김장호 교수님 연구실 (생물재료공학연구실, Nanoengineered Biomaterial Systems Laboratory) 박사과정에 재학 중입니다. 저희 연구실은 생물체에 공학을 적용하는 바이오시스템공학에 뿌리를 두고 있으며, 생명공학과 마이크로·나노공학의 접목을 통한 혁신적인 생체소재 개발 및 응용에 집중적으로 연구하고 있습니다 (https://rain2000.wixsite.com/janghokim). 의생명공학, 농업, 기초생명과학 등 여러 분야에서 공동 연구를 진행하고 있으며, 동물부터 식물까지 생물체의 응용을 통해 다양한 연구 경험을 쌓을 수 있습니다. 저희 연구실은 대학원생 4명, 학부생 3명으로 김장호 교수님의 열정적인 지도 아래에서 성실함과 꾸준함을 무기로 미래의 인재로 성장하고자 열심히 공부하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
학부 4학년부터 김장호 교수님 연구실에 소속되어 첫 제자로 많은 연구 경험을 할 수 있었습니다. 다양한 학회 참석을 통해 연구 분야에 대한 시각이 넓어졌으며, 여러 연구원들과 만남을 통해 소통하는 방법을 터득하고 관계의 중요성을 알게 되었습니다. 또한, 많은 공동 연구와 과제 경험을 통해 융합적인 연구를 진행하고 틀에 박히지 않고 연구 결과를 바라볼 수 있는 힘을 기르게 되었습니다. 당시에는 해결해야할 일도 많고 벅차다고 느낄 때도 있었는데, 현재에 이르러 이러한 경험이 연구에 있어 꾸준한 자세로 임할 수 있는 좋은 밑거름이 된 것 같습니다. 요즘에는 경험을 토대로 스스로 해결할 수 있는 일이 많아진 것에 보람을 느끼고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저도 대학원생의 위치에서 많은 점이 부족하지만, 앞으로 대학원에 진학하려는 후배들에게 생각보다 대학원 생활이 그렇게 길지 않다는 점을 말해주고 싶습니다. 많은 학생들이 취업 또는 연구의 꿈을 가지고 대학원에 입학하게 됩니다. 하지만 학부와 다르게 대학원생은 스스로 해야 하는 일이 많고 처음 경험하는 일도 많습니다. 당연히 시행착오와 시간 소비 또한 많고 부정적인 생각을 점차 하게 됩니다. 그럴수록 효율적으로 시간을 보내기 위해 인내심을 기반으로 한 적극적인 자세가 필요하다고 생각합니다. 예를 들어, 꾸준히 연구를 하되 문제가 생겼을 때, 무작정 도움을 요청하지 않고 풀어나갈 수 있는 인내심을 길러야 하며, 여러 번 시도를 하되, 정말 안 되겠다 싶으면 주변이나 관련 연구를 하고 계시는 분에게 물어볼 수 있는 적극적인 자세를 길러야 한다고 생각합니다. 많은 위기의 순간이 있을 것이고 즐거울 수만은 없다고 생각합니다. 그럴수록 본인을 더 믿고 '할 수 있다'라는 긍정적인 생각으로 연구를 하셨으면 좋겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
다양한 마이크로·나노구조를 가진 소재를 개발하거나 마이크로·나노기술을 통한 새로운 생체소재 개발 연구를 진행하고 있습니다. 앞서 진행된 연구처럼 개발된 플랫폼을 구체적인 부위의 손상 치료에 적용하고자 하며, 메커니즘 규명을 통해 좀 더 심도 있는 연구를 하고자 합니다. 나아가, 사람에 국한되지 않고 동물, 식물의 적용을 통해 생명체의 삶의 질 향상에 도움이 되는 연구를 진행하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
사실 저는 지방 국립대 학생으로, 연구자의 꿈을 가지고 있지 않았고 제가 이렇게 좋은 연구 결과로 소개될 것이라 생각하지 못 하였습니다. 하지만, 김장호 교수님의 지도를 받으면서 저의 한계점을 극복하고자 노력하였고 '할 수 있다'라는 가능성을 보여주기 위해 더 열심히 공부하게 되었습니다. 현재 저는 지도 교수님처럼 학생들에게 희망을 주고 꿈을 줄 수 있는 연구자가 되고자 열심히 연구 경험을 쌓고 있습니다. 이렇게 큰 꿈을 가지게 해 주신 김장호 교수님께 다시 한 번 감사의 인사를 드립니다. 그리고 이번 연구를 통해서 공동 연구의 중요성을 다시 한 번 느끼게 해 주신 유니스트 정훈의 교수님, 현하언니 정말 감사드리고 많은 것을 배울 수 있었습니다. 논문을 준비하면서 힘든 순간에 도움을 주신 전남대학교 현훈 교수님, 아주대학교 정연훈 교수님, 김연주 박사님, 서울대학교 상배오빠 정말 감사드리며, 꼭 보답할 수 있도록 더 열심히 하겠습니다. 그리고 옆에서 본인 일들처럼 기뻐하고 축하해준 전남대학교 생물재료공학연구실원들 (다운오빠, 수진, 용현, 아연, 유빈, 태성) 고맙고 꼭 각자의 꿈을 이룰 수 있도록 더 열심히, 최선을 다해 연구했으면 좋겠습니다. 그리고 희로애락을 함께 해주고 힘이 되어 주는 가족들에게 고맙고 앞으로도 더 믿고 응원해 주길 바란다고 말하고 싶습니다. 인터뷰 요청해주신 BRIC에도 감사인사 드리고 읽어 주신 모든 분들 감사합니다!
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