한빛사 인터뷰
- 등록2023-05-24
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
세계 인구의 급격한 증가 추세와 일부 국가의 분쟁 등으로 인해 안정적인 식량 공급이 중요한 상황에서 광합성 연구는 식량문제 해결의 새로운 돌파구로 세계적인 주목을 받고 있습니다. 광합성은 작물의 수확량에 큰 영향을 미치는 중요 반응임에도 불구하고 현재 광합성 기반 연구는 미비합니다.
본 연구는 대표 C4 작물인 옥수수와 사탕수수를 대상으로, 광합성이 이루어지는 엽록체와 내부 세포 및 세포 간 연결 통로인 원형질 연락사 등을 3D 시각화하여 연구자들의 이해를 돕고, 작물 잎 내부 구조를 수치화하여서 광합성 모델링에 기본정보를 제공하고자 수행하였습니다. 이를 수행하기 위해서 Serial block face scanning electron microscopy(SBF-SEM)과 Confocal laser scanning microscopy(LSM)를 사용하여 작물 잎 구조 분석을 하였습니다. 특히, SBF-SEM은 고가의 첨단 장비이고 샘플 준비와 시간이 많이 소요되는 단점이 있습니다. 이에 SBF-SEM 데이터를 바탕으로 상대적으로 접근이 용이한 LSM를 활용하여 연구자들이 원하는 분석을 할 수 있도록 방향을 제시하였습니다.
앞으로 현미경 기술의 발전과 이미지를 처리하는 machine learning을 융합한다면 신속하게 다양한 작물을 분석이 가능할 것입니다. 또한, 현미경 기반 수치 정보와 genomics와 metabolomics 정보를 통합한다면 광합성 효율 증대에 방향을 제시할 것이라 생각됩니다.
연구과정 중 기억에 남는 것은 교과서에서 배웠던 C4 식물세포의 모양과 너무 달라서 몇 번이고 다시 확인하고, 연구 팀원들과 여러 번의 회의를 했던 것이 기억에 남습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 박사후 연구원으로 University of Illinois at Urbana Champaign의 Carl R. Woese Institute for Genomic Biology에서 Dr. Donald Ort 지도교수님과 함께 광합성 연구를 수행하고 있습니다. 제가 소속된 연구기관은 미래 기후변화에 대비하여 작물 생산성 향상을 목적으로 광합성 연구를 수행하고 있습니다. 제가 소속된 기관은 Interdisciplinary institute 로서 농학, 식물학, 생명공학, 물리학, 컴퓨터 공학 등 학문 간 융합을 꾀하고, 학문 간의 영역을 띄어넘는 통합적인 사고능력과 창의적인 문제 해결 능력을 기를 수 있도록 연구 여건과 기회를 제공하고 있습니다. 최신의 기술도입에 더불어 연구소의 건축 구조, 공간 디자인부터 자연스럽게 연구원들이 서로 교류할 수 있도록 설계되어 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
제가 속한 연구팀에서 교수님을 포함한 세계 각국에서 온 훌륭한 동료들과 함께 세계 인류의 식량문제 해결이라는 목표를 향해 나아가고 있습니다. 어찌 보면 너무나 막연하고 실현이 될까 하는 일을 연구원들과 함께 사명감을 가지고 하나씩 해결하고 앞으로 나아갈 때 보람을 느끼고 있습니다. 항상, 연구원들과 함께 인류의 식량안보 확보라는 목표를 향해 달려가는 선봉부대-연구팀이라는 자부심을 가지고 연구를 수행하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
국/내외에서 연구를 하시는 후배님들 혹은 유학을 준비하시는 분들께 드리고 싶은 한마디는 현재 내가 처한 연구 혹은 공부 여건이 어려워도 좌절하거나 포기하지 마시고 내가 주어진 상황에서 할 수 있는 것이 무엇이고 내가 이 상황에서 제일 잘 할 수 있는 것이 무엇인지 찾아 최선을 다하신다면 좋은 결과가 있을 거라 믿습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
제가 수행했던 3D 이미지 분석은 특이 C4 작물에 대해서는 처음 시도였습니다. 기존의 노하우를 바탕으로 연구를 확대하고, A.I. system을 활용하여 이미지 분석을 사람이 아닌 컴퓨터가 분석할 수 있도록 연구를 수행하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
독립적인 연구자로 성장할 수 있게 지도해 주시는 Dr. Donald Ort 교수님, 연구뿐만 아니라 삶에서도 성장할 수 있도록 지도해 주신 박사 지도교수 이도경 교수님께 감사드립니다. 이외에도 너무나 많은 교수님, 선배님, 후배님, 동료들이 항상 도와주시고 관심 가져 주셨습니다. 제가 일일이 모두 언급 못해 죄송합니다.
#광합성
# 3D-이미징
# C4 작물
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