- 생명과학과 김재경 교수, 수면 중 기억 형성부터 꿈과 창의성의 뇌 원리까지 연구…‘2026 아시아 젊은 과학자 펠로십(Asian Young Scientist Fellowship, AYSF)’ 선정
- 기초과학 분야 창의적이고 도전적인 연구 이끄는 아시아 차세대 과학자 매년 12명 선발…올해 국내 연구자 2명 선정
- 2년간 10만 달러(약 1억 4천만 원) 연구비 지원…국제 학술교류 통해 연구 네트워크 확대

KAIST(총장 배충식)는 생명과학과 김재경 교수가 아시아의 유망한 젊은 과학자 가운데 매년 12명만 선정하는 ‘2026 아시아 젊은 과학자 펠로십(Asian Young Scientist Fellowship, AYSF)’ 펠로우에 선정됐다고 4일 밝혔다.

AYSF는 싱가포르 비영리기관 퓨처 사이언스(The Future Science Ltd)가 운영하는 민간 연구 펠로십으로, 아시아에서 독립적인 연구를 시작한 젊은 과학자 가운데 뛰어난 연구 성과와 새로운 연구 분야를 개척할 잠재력을 갖춘 연구자를 선발한다. 선정자에게는 1인당 2년간 총 10만 달러(약 1억 4천만 원)의 연구비를 지원한다.

김 교수는 ‘잠과 꿈이 우리의 기억과 창의성을 어떻게 만드는가’를 연구하는 신경과학자다. 잠을 자는 동안 뇌가 깨어 있을 때의 경험과 학습 내용을 어떻게 정리해 오래가는 기억으로 만드는지를 연구해 왔다. 특히 수면 중 나타나는 뇌 활동이 학습과 기억 형성뿐 아니라 뇌 손상 후 기능 회복에 어떤 역할을 하는지 밝혀왔다.

최근에는 연구를 ‘꿈과 창의성’으로 확장하고 있다. 꿈을 단순히 잠자는 동안 나타나는 현상이 아니라, 뇌가 과거의 기억과 경험을 새롭게 조합해 새로운 생각을 만들어내는 데 기여할 수 있는 과정으로 보고, 그 생물학적 원리를 밝히는 연구다.

앞으로는 쥐와 같은 설치류부터 원숭이 등 인간과 뇌 구조가 유사한 비인간 영장류, 인간까지 폭넓게 비교 연구해 수면과 꿈이 기억을 새롭게 조합하고 창의적인 생각으로 이어지는 공통 원리를 규명할 계획이다. 서로 다른 종에서 공통적으로 나타나는 뇌의 작동 방식을 비교함으로써 수면과 꿈이 기억과 창의성에 작용하는 기본 원리를 밝히는 것이 목표다. 장기적으로는 꿈과 창의성에 영향을 미치는 유전적 요인까지 연구해 유전자와 뇌의 작동, 실제 행동이 어떻게 서로 연결되는지를 종합적으로 밝히고자 한다.

김재경 교수는 “우리는 매일 잠을 자고 꿈을 꾸지만, 꿈이 왜 필요한지, 잠자는 뇌가 어떻게 새로운 생각을 만들어내는지는 아직 풀리지 않은 질문이 많다”며 “AYSF 선정을 계기로 수면과 꿈이 기억과 경험을 새롭게 연결하고 창의적인 생각으로 이어지는 원리를 밝히는 도전적인 연구를 이어가겠다”고 말했다.

AYSF는 2023년 시작됐으며 생명과학, 물리과학, 수학 및 컴퓨터과학 등 기초과학 분야에서 매년 12명의 초기 경력 연구자를 선정한다. 특히 이미 확립된 연구를 이어가는 데 그치지 않고 기존 학문의 경계를 넘어 새로운 질문을 던지고 새로운 연구 방향을 개척하는 도전적인 연구를 장려한다는 점이 특징이다.

지원 대상은 최종 학위(Ph.D./MD) 취득 후 10년 이내이면서 아시아 지역 대학이나 연구기관에서 독립적으로 연구하는 연구자다. 아시아를 비롯한 세계 각국의 과학자들로 구성된 선정위원회가 후보자의 기존 연구 성과와 향후 연구 잠재력을 종합적으로 평가한다.

올해는 아시아 지역에서 활동하는 연구자 12명이 2026년도 펠로우로 선정됐다. 김 교수는 생명과학 분야에 이름을 올렸으며, 국내 대학 소속 연구자로는 성균관대학교 신미경 교수와 함께 선정됐다. 국내 연구자 가운데는 앞서 2023년 최경수 고등과학원 교수, 2024년 강지형 서울대 교수, 2025년 박성준 서울대 교수와 정인지 고등과학원 교수가 AYSF 펠로우에 선정된 바 있다.

김 교수는 한양대학교에서 학사학위를, KAIST에서 박사학위를 취득한 뒤 미국 캘리포니아대학교 샌프란시스코(University of California, San Francisco, UCSF)와 샌프란시스코 재향군인 의료센터(San Francisco Veterans Affairs Medical Center)에서 박사후연구원으로 연구했다. 2023년 KAIST 생명과학과에 부임했으며 현재 뉴럴 프로세싱 연구실(Neural Processing Lab)을 이끌고 있다.

한편, 2026년 AYSF 펠로우들은 오는 11월 9일 홍콩대학교(The University of Hong Kong)에서 열리는 ‘2026 AYSF 연례 콘퍼런스(2026 AYSF Annual Conference)’에 참석해 각자의 연구 성과와 새로운 연구 아이디어를 발표할 예정이다.

관련 Q&A

1. AYSF에서 말하는 ‘펠로우(Fellow)’란 무엇인가?
AYSF가 매년 생명과학, 물리과학, 수학 및 컴퓨터과학 분야에서 선정하는 초기 경력 연구자를 뜻한다. 박사학위 또는 의학박사 학위 취득 후 10년 이내의 연구자를 대상으로 하며, 연구 성과와 향후 연구 잠재력 등을 종합적으로 평가해 매년 12명을 선정한다.

2. Asian Young Scientist Fellowship은 어떤 취지로 운영되는 프로그램인가?
아시아의 젊은 과학자들이 창의적이고 도전적인 연구를 수행하고 새로운 연구 방향을 개척할 수 있도록 지원하기 위해 마련된 연구 펠로십이다. 특히 독립적인 연구 경력을 시작하는 초기 단계의 과학자들에게 연구 기회와 학술 교류의 장을 제공하는 데 목적이 있다.

3. 선정되면 어떤 지원과 혜택을 받는가?
선정된 펠로우에게는 1인당 2년간 총 10만 달러의 연구비가 지원된다. 이와 함께 AYSF 연례 학술대회와 다양한 학술 활동에 참여하고, 아시아를 비롯한 세계 각국의 젊은 과학자들과 교류하며 연구 네트워크를 구축할 기회가 제공된다.

4. AYSF가 강조하는 학제 간 연구란 무엇인가?
하나의 학문 분야에 머무르지 않고 서로 다른 분야의 지식과 연구 방법을 결합해 새로운 문제를 해결하는 연구를 의미한다. AYSF는 생명과학, 물리과학, 수학, 컴퓨터과학 등 각 분야의 연구를 지원하는 동시에, 전통적인 학문 영역의 경계를 넘어 새로운 연구 방향을 개척하는 융합 연구를 장려하고 있다.

5. 김재경 교수는 어떤 연구 성과를 인정받아 선정됐는가?
김 교수는 수면 중 뇌가 학습한 경험을 어떻게 재구성해 안정적인 기억과 행동으로 이어지게 하는지를 연구해 왔다. 특히 뇌의 신경신호를 측정하고 특정 뇌 활동을 조절하는 연구를 통해, 수면 중 나타나는 뇌 활동이 운동학습과 기억 형성, 뇌 손상 후 기능 회복에 미치는 영향을 밝혀왔다.
이러한 연구 성과와 함께 기존의 수면·기억 연구를 꿈의 생물학적 기능과 창의성의 원리를 밝히는 연구로 확장하려는 독창성과 연구 잠재력을 높이 평가받아 AYSF 펠로우로 선정됐다.

6. 김 교수의 연구에서 말하는 ‘꿈의 생물학적 기능’은 무엇인가?
꿈과 관련된 수면 중 뇌 활동은 진화적으로 다양한 동물에서 보존되어 있으며, 이는 이러한 현상이 중요한 생물학적 기능을 가질 가능성을 시사한다. 이는 꿈이 단순한 부산물이 아니라 뇌와 행동에 중요한 생물학적 기능을 가질 가능성을 시사한다.
김 교수는 이러한 기능 가운데 하나로, 꿈이 기존의 기억과 경험을 새롭게 조합해 새로운 아이디어나 해결책을 만들어내는 ‘창의성’에 기여할 수 있다는 가설을 검증하고 있다. 이를 위해 사람에서 정의할 수 있는 꿈 관련 뇌 신호와 바이오마커를 바탕으로 동물 모델에서도 이에 대응하는 신경활동을 찾고, 이러한 활동이 학습 이후의 행동 변화와 창의적 문제 해결에 어떤 영향을 미치는지를 연구하고 있다.
이처럼 사람과 동물 모델을 연결해 꿈과 창의성의 신경 메커니즘을 규명하는 연구는, 꿈이 왜 존재하는지 그리고 수면 중 뇌가 어떤 기능을 수행하는지를 밝히는 데 중요한 의미를 가진다. 궁극적으로는 꿈의 존재 자체가 갖는 생물학적 의미를 신경과학적으로 탐구하는 연구라고 할 수 있다.

7. 김 교수의 연구인 ‘수면과 기억의 신경 메커니즘’은 구체적으로 무엇을 밝히는 연구인가?
쉽게 말하면 우리가 깨어 있을 때 배우고 경험한 것을 잠자는 동안 뇌가 어떻게 정리해 기억으로 만드는지를 밝히는 연구다.
잠을 자는 동안 뇌는 낮에 얻은 경험과 정보를 다시 처리하고 재구성한다. 이 과정에서 학습한 내용이 보다 안정적인 기억으로 자리 잡는데, 이를 ‘기억 공고화(memory consolidation)’라고 한다.
김 교수는 수면 중 뇌에서 어떤 신호가 나타나고 신경세포들이 어떻게 연결돼 작동하는지를 살펴보고, 특정 뇌 활동을 조절해 수면 중 뇌 활동이 실제 기억 형성과 행동 변화에 어떤 영향을 미치는지 규명하고 있다.

8. 수면과 기억의 신경 메커니즘 연구는 왜 중요한가?
수면은 단순히 몸과 뇌가 쉬는 시간이 아니라 낮 동안 쌓인 경험과 학습을 정리해 기억으로 만들고, 이후의 행동에 영향을 미치는 중요한 과정이다. 따라서 수면 중 뇌가 기억을 만들고 변화시키는 원리를 이해하는 것은 인간의 학습과 기억이 형성되는 과정을 이해하는 데 중요하다.
특히 김 교수의 연구는 이러한 원리를 뇌 손상 후 기능 회복까지 연결해 살펴본다는 점에서도 의미가 있다. 수면 중 특정 뇌 활동이 기억과 운동학습뿐 아니라 손상된 뇌의 기능 회복에 어떤 역할을 하는지 이해하면 향후 뇌 기능 회복 연구에도 새로운 단서를 제공할 수 있다.
현재 김 교수는 여기서 더 나아가 꿈과 창의성으로 연구를 확장하고 있다. 쥐와 같은 설치류, 원숭이 등 비인간 영장류, 인간을 비교해 수면과 꿈이 기존의 기억과 경험을 어떻게 새롭게 조합하고 창의적인 생각으로 이어지게 하는지 공통된 원리를 밝히는 것이 목표다. 장기적으로는 유전적 요인까지 연구해 유전자와 뇌의 활동, 행동을 연결해 꿈과 창의성의 원리를 종합적으로 규명하고자 한다.
김 교수 연구실은 이러한 연구 방향을 “잠자는 뇌의 무한한 가능성을 연구한다”라는 연구실 로고를 통해 표현하고 있다. 수면을 단순한 휴식이 아니라 기억 형성, 뇌 기능 회복, 창의적 사고 등 다양한 기능이 일어나는 능동적인 뇌 상태로 바라보고, 그 잠재력을 신경과학적으로 밝히는 것이 연구의 궁극적인 목표다.