1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

본 논문은 세계 최초로 수 초 내에 햄버거병을 진단할 수 있는 센서를 개발한 연구이며, 이를 통해 환자가 오랜 대기 시간 없이 진료 현장에서 즉시 자신의 질환 유무를 확인할 수 있다는 점에서 큰 의의가 있다. 본 연구는 세계 최초로 10–15 g 수준의 시가독소를 실제 혈액과 대변 시료에서 검출하는 데 성공하였으며, 현재 사용 중인 ELISA 방식보다 최소 1,000배 이상 높은 민감도를 입증하였다. 또한 oligo(phenylene-ethynylene) (OPE)라는 인터페이싱 화합물을 도입하여 바이오프로브와의 공유결합을 가능하게 함으로써 센서의 안정성과 재현성을 현저히 향상시켰다. 연구 초기 가장 큰 난관은 그래핀 표면에 수용체를 안정적으로 고정하는 일이었다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 수개월간 수십 번의 표면처리 조건을 바꾸며 시행착오를 거듭했다. 그 과정에서 실험실에서는 하루에도 여러 번 센서가 시그널이 ‘나왔다 나오지 않았다’하는 상황이 반복하는 듯한 상황이 이어졌고, 연구진은 매번 긴장과 실망을 동시에 경험했다. 그러나 결국 OPE 기반의 공유결합 방식을 적용함으로써 문제를 근본적으로 해결할 수 있었고, 처음으로 일정하고 깨끗한 신호가 출력되던 순간 저도 모르게 와-!하고 소리를 질렀다. 이러한 치열한 도전과 극복 과정을 통해 마침내 세계 최초 수준의 초민감 진단 기술을 완성할 수 있었다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 현재 한국생명공학연구원, 성균관대학교, 그리고 서울대학교에 모두 소속되어 있어 주변 사람들이 들으면 종종 어리둥절해 하신다. 세 기관은 널리 알려진 기관이지만 조금 더 설명하자면, 한국생명공학연구원은 국가 차원의 생명과학 및 바이오융합 연구를 선도하는 대표적인 정부출연연구기관이며, 성균관대학교는 첨단 융합 연구와 산학 협력에 강점을 가진 명문 사립대학이다. 또한 서울대학교는 국내 최고 수준의 연구 인프라와 학문적 전통을 자랑하는 국립대학으로, 세계적으로도 우수한 연구 경쟁력을 보유하고 있다. 이와 같은 기관들에 속해 다양한 분야의 교수님들과 박사님들로부터 전문적인 지식을 배우며 즐겁게 연구를 진행하고 있으며, 최근에는 좋은 논문들이 출판되기 시작하여 큰 보람을 느끼고 있다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구 활동을 하면서 가장 크게 느끼는 점은 새로운 지식을 탐구하고 세상에 없는 결과를 만들어낸다는 과정 자체가 매우 도전적이면서도 흥미롭고 그 자체가 의미가 있다는 것이다. 실험은 항상 계획대로 흘러가지 않고 (계획대로 흘러가면 뭔가 기분이 이상하다…) 수많은 실패를 경험하게 되지만, 그 속에서 문제를 분석하고 해결책을 찾아가는 과정이 나를 더 두근거리 게 만든다. 특히 여러 기관의 훌륭한 교수님들과 연구자들과 함께 협력하며 배우는 과정은 시야를 넓혀주고, 몇 백번의 실패 끝에 원하는 결과를 얻은 후, 연구자로서 성장하고 있다는 카타르시스가 있다. 이러한 경험들이 쌓여 논문이나 성과로 세상에 드러날 때, 비로소 작은 기여라도 학문 공동체와 사회에 보탬이 되고 있다는 자부심을 갖게 된다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

무엇보다도 연구는 긴 여정을 견딜 수 있는 끈기가 가장 중요하다고 생각한다. 단기간의 성과만을 바라보기보다는 실패와 시행착오 속에서도 배움이나 작은 의미라도 찾아내고, 작은 진전에도 의미를 두며 꾸준히 나아가는 태도가 무엇보다도 중요하다고 생각한다.
국제적인 연구 환경에서는 스스로의 생각을 명확히 표현하고 다양한 배경을 가진 사람들과 협력하는 능력이 매우 중요하다. 학문적인 실력뿐 아니라 열린 마음과 소통 능력을 함께 키우는 것이 도움이 된다. 마지막으로, 연구는 힘든 과정이지만 동시에 세상에 없던 새로운 가치를 만들어내는 창조적인 작업이기에 큰 보람을 안겨준다. 그 여정이 얼마나 걸릴 지는 모르겠지만, (고통을 함께) 즐길 수 있는 마음가짐을 가진다면 반드시 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다. 집중하고 스트레스를 풀 수 있는 방법을 잘 찾아서 본인이 원하는 바를 모두가 건강하게 이뤘으면 좋겠다. 사실 어디에도 정답은 없으니까.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

기획. 정책을 배워서 기획을 진행해보고 싶다. 단순히 실험실 안에서의 연구에 그치지 않고, 연구 성과가 어떻게 사회적으로 활용되고 제도적으로 뒷받침될 수 있는지를 고민하는 것이 필요하다고 생각한다. 연구 현장에서 얻은 경험을 바탕으로 연구자들의 목소리를 정책에 반영하고, 더 효율적인 연구 환경과 지속 가능한 연구 생태계를 만드는 데 기여하고 싶다. 또한 국제 협력과 융합 연구가 점점 중요해지는 만큼, 과학기술 정책의 흐름을 이해하고 이를 연구 기획 단계에 반영하는 능력을 키우고자 한다. 앞으로는 연구 성과를 확장시켜 학문적 기여뿐 아니라 국가 과학기술 발전과 사회적 가치 창출에도 연결할 수 있는 연구자가 되고 싶다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

연구를 진행하면서 가장 크게 느낀 점 중 하나는 협력의 가치다. 연구는 결코 혼자만의 힘으로 완성되는 과정이 아니며, 연구실 동료들과의 긴밀한 협력과 공동연구진과의 유기적인 소통이 있을 때 더 큰 시너지가 발휘된다. 각자의 전문성과 경험이 모일 때 예상하지 못한 창의적인 결과가 도출되며, 이는 개인 연구를 넘어서는 성과로 이어진다. 이러한 협업 과정에서 무엇보다 중요한 것은 열린 태도와 오픈마인드다. 서로의 의견을 존중하고 유연하게 받아들이는 자세가 있어야만 다양한 관점이 융합되고 새로운 아이디어가 탄생한다. 앞으로도 협력과 소통을 바탕으로 연구의 깊이를 더하고, 함께 성장할 수 있는 연구자가 되고자 한다.