경희대학교 화학과 생유기화학 연구실(2026년 2월호)

경희대학교 화학과 생유기화학 연구실(Bioorganic Chemistry Lab)

글 | 이수빈(경희대학교 대학원 화학과 석사과정, soobeen0519@khu.ac.kr)  연구실 책임자 | 강경태(경희대학교 응용화학과 교수, kkang@khu.ac.kr)

Our Research

저희 생유기화학 연구실(Bioorganic Chemistry Lab, 이하 BOC)은 지난 2016년 경희대학교에 터를 잡은 이래, 생명 현상의 근원을 화학적으로 규명하고 응용하는 연구를 활발히 이어오고 있습니다. 기존의 전통적인 합성 화학이 단일 분자 의 정밀한 구조 설계와 합성에 초점을 맞췄다면, 저희 연구실은 시각을 넓혀 자연계가 보여주는 ‘복잡계(complex sys-tems)’의 신비로움에 주목합니다. 생명체는 단순한 분자들의 합이 아닌, 구성 요소들이 상호작용하며 만들어내는 적응성, 효율적인 물질 전달, 그리고 가역성과 같은 ‘창발성(emergent properties)’을 가집니다. 저희는 이러한 자연의 시스템을 화학적으로 모사하고 구현하는 것을 핵심 목표로 삼고 있습니다. 복잡계 시스템을 구축하기 위한 첫 번째 핵심 전략은 아밀로이드 섬유와 카테콜 유도체(도파민, EGCG 등)의 상호작용 연구입니다. 아밀로이드 섬유는 흔히 퇴행성 뇌질환의 원인 물질로만 알려져 있지만, 저희는 이를 나노 단위의 정교한 구조를 가진 훌륭한 생체 템플릿(bio-template)으로 재해석했습니다. 저희는 이 템플릿 위에서 카테콜 분자들의 산화적 결합(oxidative association) 반응을 정밀하게 제어하는 기술을 연구해 왔습니다. 그 결실인 ‘멜라닌-아밀로이드 복합체’ 는 단순한 화학적 합성을 넘어, 자연계의 정교한 자기 조립 (self-assembly) 과정을 모사한 결과물입니다. 궁극적으로는 이 인공 복잡계 시스템을 고효율 전기·광촉매 소재로 발전시켜, 인류가 직면한 에너지 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 솔루션을 제시하고자 연구에 매진하고 있습니다.

나아가 저희 연구실은 평형 상태에 머무르는 기존의 정적인 화학 시스템을 탈피하여, 생명체처럼 지속적으로 에너지를 소비하며 스스로 움직이고 변화하는 ‘생물학적 시스템’ 구현에 도전하고 있습니다. 이를 위해 세포 내에서 생체 분자들 이 마치 물과 기름처럼 분리되어 액체 방울을 형성하는 ‘액체-액체 상분리(Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS)’ 현 상에 주목했습니다. 세포 내의 ‘액상 응집체(liquid conden-sates)’는 물리적인 막(membrane) 없이도 내부와 외부를 구획화하면서도 물질 교환이 자유로운 독특한 특성을 가집니다. 저희는 이 원리를 이용하여 비평형상태에서 스스로 구조 를 제어하고 다양한 화학적 일을 수행할 수 있는 플랫폼을 개발하고 있으며, 이는 차세대 인공 생명 화학 시스템을 개척하 는 선구적인 연구가 될 것입니다.

Growing Together

연구실을 대표하는 이름 ‘BOC’는 영문 명칭 BioorganicChemistry Lab의 앞 글자를 따서 만들었습니다. 2025년 현 재, BOC는 1명의 석박사 통합과정 연구원과 5명의 석사과정 연구원, 그리고 매년 열정적으로 참여하는 다수의 학부 연구 생들로 구성되어 활기차게 운영되고 있습니다. 학부 연구생을 포함하여 적지 않은 규모임에도 불구하고, 지도 교수님께서는 모든 구성원과 매주 1:1 개인 미팅을 진행하십니다. 이 시간은 단순한 진도 점검을 넘어, 연구 중 마주친 난관을 함께 고 민하고 구체적인 해결 방향을 모색하는 소중한 멘토링 시간입니다. 특히 논문 작성 과정에서는 수차례에 걸친 세밀한 피드백과 교정을 통해, 학생들이 논리적인 사고를 갖춘 독립된 연구자로 성장하고 수준 높은 연구 논문을 완성할 수 있도록 전 폭적으로 지원해 주십니다.

BOC의 연구 역량은 매주 진행되는 그룹미팅을 통해 더욱 단단해집니다. 생유기화학은 생물학과 화학의 경계에 있는 융 합 학문인 만큼 다루는 주제가 매우 방대합니다. 자칫 자신의 연구 분야에만 매몰될 수 있는 점을 보완하기 위해, 그룹미팅에서는 한 팀이 자신의 연구 진행 상황을 상세히 공유하고, 다른 구성원들이 다양한 관점에서 질문하고 조언하는 토론의 장 을 펼칩니다. 또한, 다른 한 명은 자신의 연구와 관련된 최신 논문을 발표하며 구성원 모두가 함께 공부하는 시간을 갖습니다. 이러한 정기적인 내부 학술 교류는 서로의 연구에 대한 깊은 이해를 돕는 것은 물론, 새로운 아이디어를 얻는 영감의 원천이 되고 있습니다.

Connecting with the World

BOC의 배움은 실험실 문턱을 넘어 더 넓은 세상으로 이어집니다. 저희 연구실은 구성원들이 우물 안 개구리에 머무르지 않도록, 정기적으로 국내 주요 학술대회에 참여하는 것을 적극 권장하고 지원합니다. 이 과정에서 학생들은 세계 각국의 석학들이 발표하는 최신 연구 트렌드를 현장에서 생생하게 접하며 학문적 시야를 획기적으로 넓히게 됩니다. 특히 저희는 단순히 청중으로 참관하는 것에 그치지 않고, 직접 포스터 발표 등에 참여하여 주도적으로 연구 성과를 알리고 있습니다. 낯선 연구자들에게 우리 연구의 가치를 설명하고, 다양한 분야의 전문가 들과 치열하게 논의하며 얻는 날카로운 피드백은 연구의 완성도를 높이는 자양분이 됩니다. 이러한 역동적인 경험은 연구자로서의 자신감을 심어주는 것은 물론, 학문에 대한 깊은 관심 을 지속시키는 강력한 동기부여가 되고 있습니다.

BOC Forever

BOC가 가진 가장 큰 자랑은 구성원 간의 끈끈하고 가족 같은 유대감입니다. 연구실에는 연구 중 겪는 실패나 어려움 을 혼자 끙끙 앓기보다, 서로 발 벗고 나서서 도와주는 협력적인 문화가 자연스럽게 스며들어 있습니다. 이러한 친밀함은 실험실 문밖으로도 이어져, 함께 여행을 떠나거나 취미를 공유하며 재충전하는 시간으로 발전하곤 합니다. 동료를 넘어 친구처럼 지내는 화기애애한 분위기는 자칫 고될 수 있는 연구실 생활을 즐겁게 헤쳐 나갈 수 있게 하는 가장 큰 활력소입 니다. 덕분에 학부 연구생으로 시작한 학생들이 연구의 매력과 연구실의 분위기에 반해 대학원으로 진학하는 비율이 매우 높은 편입니다.

이러한 끈끈함은 졸업 후에도 이어져, BOC만의 강력한 인적 네트워크를 형성하고 있습니다. 학계 및 다양한 산업 현장 에서 활약하고 있는 졸업생들이 정기적으로연구실을 방문하여 현장의 최신 동향을 생생하게 전달해 줍니다. 또한 후배들 을위해 아낌없는 진로 조언과 상담을 해주며, 단순한 친목 도모를 넘어구체적인 커리어 로드맵을 설계하는 데 있어 재학 생들에게 든든한 나침반이 되어주고 있습니다.

이제 설립 10주년을 향해 힘차게 나아가고 있는 BOC는, 지난 시간 동안 교수님의 헌신적인 지도와 구성원들의 열정, 그리고 서로를 믿고 의지하는 유대감을 바탕으로 눈부신 발전을 이뤄왔습니다. 우리는 지금까지 그래왔듯, 새로운 미지의 영역에 대한 호기심을 잃지 않고 끊임없이 도전할 것입니다. 우리가 흘린 땀방울과 서로 나눈 따뜻한 마음들이 모여 훗날 후배들에게까지 이어지는 훌륭한 전통이 되기를 바랍니다. 학문을 향한 깊이 있는 배움과 사람을 향한 따뜻한 유대가 공존하는 곳, 저희 BOC는 앞으로도 생유기화학 분야의 발전을 선도하며 더 큰 성장을 향해 나아갈 것입니다.