생체모방 분자 연구실(2025년 11월호)

연구실 소개

저희 연구실은 2012년 DGIST에서 첫 걸음을 내디딘 뒤, 2020년 9월 UNIST로 자리를 옮겨 지금까지 연구를 이어오고 있습니다. 저희가 하는 연구는 생명체 속 전이금속 생체 촉매 를 모방한 무기 분자를 합성하고, 그 반응성과 메커니즘을 탐 구하는 것입니다.

생체 촉매는 구조가 매우 복잡하여, 그 안에서 일어나는 대사 과정을 직접 이해하기가 쉽지 않습니다. 그래서 저희 연구 실에서는 생체 촉매의 배위 환경을 모방한 다양한 배위자를 합성하고, 이를 전이금속과 결합시켜 단순화된 모델 시스템을 만 들고 있습니다. 이를 통해 촉매가 반응을 일으키는 과정을 하나씩 밝혀나가고 있으며, 이렇게 만든 촉매를 활용해 실생활에 유용한 물질을 합성하거나, 나아가 신약 개발로 이어질 수 있는 가능성까지 탐구하고 있습니다.

현재 연구실은 크게 두 가지 연구 주제를 중심으로 활동하고 있습니다. 첫째, 생명체는 호흡을 통해 받아들인 산소를 활용 하여 전이금속–산소 화합물을 합성하고, 이를 통해 생명 유지 에 필요한 유기물을 산화시키는 반응을 수행합니다. 하지만 수천 가지에 달하는 생체 촉매들의 반응 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다. 저희는 이러한 복잡한 촉매들의 메커니 즘을 하나씩 규명하는 데 집중하고 이를 활용하여 인류 문제를 해결하려 노력하고 있습니다.

둘째, 최근에는 혈관 확장을 돕는 신약 개발을 목표로 일산 화질소를 활용한 연구도 진행하고 있습니다. 일산화질소는 우 리 몸에서 직접 합성되어 혈관 확장을 유도하는 중요한 신호 분 자이지만, 라디칼 상태의 중성 일산화질소는 매우 불안정하여 대기 중에서는 쉽게 다른 물질로 변해버립니다. 이에 저희 연 구실은 외부에서 안정적으로 일산화질소를 전달하는 방법, 특 히 빛을 이용한 일산화질소 방출 시스템을 개발하여 혈관 확장 과 관련된 신약 연구를 활발히 진행하고 있습니다.

누구나 잘 배울 수 있는 연구실

저희 연구실은 인턴 생활 때부터 입학 이후까지, 누구나 기 본적인 실험을 차근차근 배우고 성장할 수 있도록 체계적이고 세심한 교육 환경을 갖추고 있습니다. 신입생이 들어오면 중간 년차 이상의 대학원생이 사수로 함께하며, 하나부터 열까지 실 험 방법과 노하우를 세심하게 지도합니다.

또한, 실험의 이해를 높이기 위해 박사후 연구원이나 고년 차 학생들이 매주 시간을 내어 우리 분야에서 꼭 필요한 기본 지식과 배경을 설명해주는 세미나를 진행합니다. 정기적인 랩 미팅 외에도 소규모 조별 모임을 통해 서로의 연구를 간단히 발표하고, 의견을 나누며 어려운 점을 함께 해결해 나가고 있 습니다.

이러한 체계적이고 따뜻한 교육 환경은 지금까지 연구실이 좋은 연구 실적을 거둘 수 있었던 원동력이 되어왔습니다. 무 엇보다도 어려운 상황에 직면했을 때 혼자가 아닌 함께 이겨낼 수 있는 연구실이라는 점에서 구성원 모두가 만족하며 즐겁게 연구 생활을 이어가고 있습니다.

연구하기 좋은 환경

저희 연구실의 가장 큰 장점은 폭넓은 장비 활용이 가능하다는 점입니다. 학위 과정을 수행하는 동안 다양한 첨단 장비를 직접 다루며 연구를 진행할 수 있기 때문에, 졸업 후 학계나 산 업계에 진출했을 때 다른 연구자들에 비해 훨씬 더 많은 실험 장비와 기술을 능숙하게 다룰 수 있는 경쟁력을 갖추게 됩니다. 단순히 장비를 사용하는 수준을 넘어, 장비의 원리를 이해하고 스스로 실험 조건을 최적화하며 데이터를 해석할 수 있는 능력 까지 체득할 수 있다는 점이 큰 강점입니다.

또한 연구에 필요한 장비 대부분이 연구실 내부에 갖추어져 있다는 점도 저희 연구실의 자랑거리입니다. 일반적으로 연구 자들이 겪는 가장 큰 어려움 중 하나는 장비 사용 대기 시간입 니다. 외부 장비를 이용하거나 공동 장비실을 활용할 경우 예약 과 대기 시간이 길어져 연구 속도가 늦어지고, 실험 설계가 지연되는 일이 자주 발생합니다. 그러나 저희 연구실은 이러한 제약이 거의 없습니다. 원하는 시간에 자유롭게 측정과 실험을 수 행할 수 있어, 아이디어가 떠오르면 즉시 실험으로 이어질 수 있고, 이를 통해 연구 효율성과 속도 모두 크게 향상됩니다.

이처럼 장비 활용의 자율성과 접근성이 보장된 연구 환경은 실험 결과를 빠르게 축적하고 검증할 수 있는 기반이 됩니다. 더 나아가 학생들은 단순히 결과를 얻는 것에서 그치지 않고, 장비 의 운영 과정과 실험의 흐름 전체를 이해하면서 독립적인 연구 역량을 기를 수 있습니다. 따라서 저희 연구실에서의 경험은 학문적 성과뿐만 아니라, 향후 학계와 산업계에서 스스로 연구를 기획하고 이끌어갈 수 있는 능력을 갖추는 데 중요한 자산이 됩 니다.

뭐든지 함께하는 화목한 연구실

저희 연구실의 가장 큰 장점은 무엇보다도 화목하고 따뜻한 분위기입니다. 연구라는 것이 때로는 혼자 고민하며 씨름해야 하는 순간이 많지만, 저희 연구실에서는 늘 함께 웃고 나누며 서로에게 힘이 되어주는 문화가 자리 잡고 있습니다.

크고 작은 행사마다 모든 구성원들이 빠짐없이 참여하며, ‘같이’라는 가치를 소중히 실천합니다. 여름방학에는 주말을 활 용해 계곡으로 1박 2일 여행을 떠나 시원한 물놀이와 함께 잊지 못할 추억을 쌓습니다. 일상에서도 대부분의 학생들이 점심 과 저녁을 함께하며 자연스럽게 교류하고, 학업과 연구 이야기를 나누거나 소소한 일상의 즐거움을 공유합니다. 매년 학생들 의 생일도 빠짐없이 챙겨, 모두가 함께 축하하며 케이크를 나누는 따뜻한 시간도 보내고 있습니다.

무엇보다 서로를 아끼고 배려하는 마음을 가진 학생들이 많아, 연구실은 단순히 ‘연구하는 공간’을 넘어 작은 가족 같은 공동체가 되고 있습니다. 이러한 분위기 덕분에 새로운 학생들도 금세 적응할 수 있고, 함께하는 과정 속에서 자연스럽게 협업 능력과 책임감도 키울 수 있습니다. 저희 연구실의 화목한 문화는 좋은 연구 성과를 이루는 원동력이자, 오래도록 마음에 남을 소중한 추억을 만들어주는 힘이 됩니다.