한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Bioelectrochemical system(BES)는 전기화학적 반응과 생물학적 반응을 결합한 하이브리드 시스템입니다. 이 기술은 폐수 속 유기물이나 이산화탄소(CO2)와 같은 물질을 전기에너지나 고부가가치 화합물로 전환할 수 있습니다. BES에서 anode 전극은 물을 분해하여 수소이온과 산소를 발생시키고, cathode 전극에서는 수소이온이 수소로 환원됩니다. 수소산화박테리아는 이렇게 발생한 수소를 에너지원으로 활용하며, 외부에서 공급된 CO2는 미생물의 탄소원으로 사용됩니다.
이번 연구에서는 두 종류의 수소산화박테리아를 이용해 폐수에 포함된 형태의 다양한 질소원과 CO2를 이용해 BES에서 미생물 단백질 생산 가능성을 확인했으며, 그 결과 필수아미노산을 포함한 16종의 아미노산이 생산되었습니다.
BES는 신재생 에너지를 이용해 전기에너지를 공급받을 뿐만 아니라, 미생물의 대 공학을 포함한 다양한 기술과 융합할 수 있는 유연성을 가지고 있습니다. 이러한 융합을 통해 미생물 단백질뿐만 아니라 산업적으로 중요한 고부가가치 화합물도 더욱 효율적으로 생산할 수 있습니다. BES는 환경 문제 해결에 기여하는 동시에, 여러 기술과 융합을 통해 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 한국과학기술연구원(KIST)와 고려대학교 학연 협동 과정에 재학중이며, KIST AIM Lab에서 연구를 진행하고 있습니다. AIM Lab은 4명의 지도박사님, 2명의 포닥 연구원, 그리고 16명의 학생으로 구성되어 있습니다. 저희 연구팀은 Sugar, lignin monomer, CO2, syngas와 같은 원료를 생물학적 전환을 통해서 alcohols, acids, lipids, polymer등의 다양한 고부가가치 화합물을 생산하는 연구를 진행하고 있습니다. 학생들은 주기적으로 자신의 연구 내용 발표를 통해 다양한 피드백과 조언을 받으며 성장해 나가고 있습니다.
- AIM Lab 홈페이지 (https://sites.google.com/view/aim-lab/home)
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
BES와 같은 기술을 통해 이산화탄소와 폐기물을 유용한 자원으로 전환하는 연구를 진행하면서, 환경 문제 해결과 고부가가치 화합물의 생산에 기여할 수 있다는 점이 보람을 줍니다. 현재 연구실에서 BES 연구를 진행하는 학생이 혼자라서 어려움도 겪지만, 그 과정에서 문제를 해결하는 능력을 키우며 성장해 나가고 있다는 생각에 뿌듯함을 느낍니다. 이러한 경험은 저를 연구자로서 한 단계 더 발전시키고 있으며, 앞으로의 다양한 연구에 도전함에 있어서도 큰 힘이 될 것이라고 믿습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구는 쉽지 않은 길이라고 생각합니다. 그럼에도 불구하고, 작은 성취 하나하나가 쌓여서 결국 멋진 연구자로 성장할 거라고 믿고있습니다. 다같이 힘냅시다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
BES를 활용하여 미생물의 대사공학을 통해 다양한 고부가가치 화합물을 생산하는 연구를 계속해서 진행할 계획입니다. 이 과정에서 새로운 기술과 접근 방식을 탐구하며, 미생물의 잠재력을 최대한 활용할 수 있는 방법을 찾아 나가고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
첫 논문이기에 서툴고 부족한 부분이 많았는데, 지도해주신 고자경 박사님께 감사드리며, 항상 곁에서 도움을 주는 AIM Lab 구성원 모두에게 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 항상 힘이 되어주는 가족과 춘식이에게도 감사의 마음을 전합니다.
#bioelectrochemical system(BES)
# 미생물
# CO2
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