글 | 박수진(고려대학교 화학과, psjin8@korea.ac.kr)
우리 실험실은요! 고려대학교 화학과에서 2021년 9월에 시작하여 유기합성화학에서 필요로 하는 촉매반응을 연구 하는 연구그룹(yoleelab.com)으로 이용호 교수님의 성함에서 따와서 요리랩(YOLEE Lab)이라고 부르고 있습니다. 또한 유기합성 및 촉매반응은 여러가지 화합물과 촉매 및 반응조건이 조화를 이루어야만 반응개발이 완성된다는 점에서 맛있는 요리를 만드는 과정과 유사하여, 요리랩이라고 부르는 이유도 있습니다. 현재 박사과정 1명, 석, 박사 통합과정 3명, 석사과정 4명의 대학원생(23년 9월 입학 예정 및 공동지도교수 학생 포함)과 4명의 학부 인턴연구원으로 구성되어 있으며, 매학기 많은 학부생들이 인턴으로 참여하고 있는 활발한 연구실입니다.
요리랩에서는 유기합성화학 분야에서 전이 금속을 포함한 새로운 촉매반응과 메커니즘 연구를 수행하여 이전에 알려지지 않은 화학 반응 경로를 개척하거나, 단일 단계 반응으로 분자의 복잡도를 극대화하는 동시에 분자 구조를 정밀하게 조절하고자 합니다. 이를 통해 경제적인 원자 및 반응단계 촉매반응 시스템을 연구하고 개발하여, 궁극적으로는 우리 사회가 직면한 환경, 에너지, 의약, 소재 및 식량 문제에 대해 지속 가능한 합성화학적 대안을 제시하려고 합니다.
현재 요리랩에서 진행하고 있는 프로젝트에 대해 간단히 소개 드리면, 첫 번째로는 흔하고 값이 싼 단순한 아민, 케톤 또는 알켄을 활용하여 다치환된 N 또는 O-헤테로고리 화합물을 포함하는 고부가 화합물로의 전환을 연구하고 있습니다. 이를 통해 기존 다단계 합성에서는 낮은 수득률로 얻어지거나 심지어 합성이 불가능하다고 알려진 화합물의 합성을 단일 단계 반응을 통해 구현할 수 있습니다. 또한 촉매에 비대칭적인 환경 조성을 통해 입체 선택적 반응 개발로의 확장을 꾀하고 있습니다. 두 번째로는 원자 경제적이고 효율적인 방식으로 분자의 복잡도를 극대화하기 위해, 촉매 반응을 활용하여 불포화 결합을 가진 화합물을 선택적으로 다기능화하는 반응을 연구하고 있습니다. 세 번째로는 반응속도론적으로 우회하는 반응 경로 개척을 통해서 열역학적으로 선호되지 않는 반응을 가능하게 하는 획기적인 촉매 반응을 연구하고 있습니다. 이러한 분야에서 요리랩 구성원들은 주도적으로 자신만의 독자적인 과제를 1개 이상 수행하고 있습니다. 비록 시간은 조금 더 걸릴 수 있지만, 덕분에 학생들은 자신의 연구를 다양한 관점에서 들여다보고 주도적으로 설계 및 진행함으로써 폭 넓은 문제 해결 능력을 갖춘 연구자로 성장하고 있습니다. 이외에도 유기합성을 필요로 하는 타 분야 연구실 및 산업 체와의 활발한 공동연구 또한 수행하고 있습니다. 조만간 학회 발표 또는 저널 출판을 통해 요리랩의 연구를 더 자세히 소개드릴 수 있기를 고대합니다.
그림 1. 주요 연구 분야
2월의 어느 멋진 날에, 요리랩 구성원들과 찰칵
회식 후 다 같이 귀엽게 찰칵
요리랩의 보물 글러브박스에서 실험 중인 ESFJ
요리랩에서의 일
요리랩은 교수님의 무한한 관심과 아낌없는 지원으로 나날이 성장하고 있습니다. 우리 연구실은 매주 금요일마다 그 주에 나온 최신 논문들을 정리해서 발표하는 ‘최신논문 동향’을 진행하고 있습니다. 그룹 미팅을 통해서, 다양한 저널에서 나온 논문들의 경향성들을 한눈에 파악하고 공부할 수 있다는 점에서 굉장히 유익하다고 생각합니다. 이외에도 격주로 자신의 연구 진행 상황에 대해 발표하는 ‘과제 진행리포트’와 각자 논문 1편을 선정해서 공부하고 발표하는 ‘저널클럽’도 함께 진행되고 있습니다. 학생들은 각자 본인의 연구와 관련되거나, 모두에게 도움이 될 만한 논문, 개인적으로 흥미롭다고 생각하는 논문 등을 선정해서 발표합니다. 이를 통해 논문 공부도 하고, 발표 중간중간 동료들의 질문과 교수님께서 설명해 주시는 내용들을 통해 많은 걸 얻어가며 학문적으로 성장해 나가고 있습니다.
‘과제진행리포트’를 발표하기 이전에는 사전에 교수님과의 개인 미팅을 통해, 이전까지 진행했던 실험들에 관한 얘기를 나누면서 진행 방향에 대한 피드백을 받습니다. 개인적으로는 이 시간이 교수님의 지도력 및 지도 철학이 가장 잘 드러나는 시간이라고 생각합니다. 교수님께서는 학생 들의 부족한 점에 대해서 다그치시기보다는 한 번 더 설명해주시는 방향으로 지도해주셔서, 학생들이 스스로의 부족한 점에 주눅 들어 하기보다는 스스로 더 알아보고 성장해나갈 수 있도록 도와주십니다. 연구자는 연구 수행에 더불어, 다른 사람들에게 연구 과정에서 얻은 내용을 전달 하는 역량 또한 중요하다고 생각합니다. '과제진행리포트’를 통해 연구실 구성원들과 자신의 연구 진행 상황 및 결과를 공유하면서 서로 소통하는 역량을 향상시키고, 미처 고려하지 못한 논리적 오류나 새로운 접근법에 대한 아이디어를 얻습니다.
마음을 모아 아프리카에 빨간염소를 보낸 스승의 날
드디어 구축된 LC-MS 앞에서 찰칵! 감사합니다~!
후드에서 실험 중인 ISTP & 멋진 모습을 연출하기 위해 잠시 실험복을 벗은 ESTJ
교수님께서 찍어주신 요리랩 구성원들~
범 내려왔다! 교수님은 어디에?
요리랩에 행운을 가져다주는 부적을 들고 찰칵
요리랩에서의 삶
연구적인 부분 외에도 요리랩 회식을 통해서 재미있는 추억도 틈틈이 쌓고 있습니다. 연구실 구성원들의 생일날에는 해당 주인공을 위한 생일 축하 식사 자리를 만들어, 모두가 온 마음을 다해 축하해주기도 합니다. 교수님은 특별한 날은 물론이고, 평소에도 저희를 생각해서 자주 맛있는 요리로 활기를 불어넣어 주십니다. 권위적이지 않고 친근한 분위기로 맞이하여주시는 교수님과의 회식을 통해 보낸 시간들이 쌓여서, 교수님과 학생들 사이가 한층 가까워지고, 이로 인해 학생들이 불편함 없이 자유롭게 교수님과 소통 하는 분위기가 생긴 것 같습니다. 이외에도 아낌없는 지원을 통해 연구실 생활을 하는 데 있어서 부족함이 없도록 늘 신경 써주시는 교수님 덕분에 항상 감사히 건강하고 안전하게 좋은 환경에서 실험하고 공부하고 있는 요리랩입니다. 하루 종일 같이 생활하는 연구실 구성원들과의 분위기 역시 빼놓을 수 없다고 생각합니다. 구성원들 모두 각자 맡고 있는 업무들이 있고, 표현하진 않아도 개인의 삶에서 오는 고민 및 스트레스 또한 없지 않을 것이라고 생각합니다. 따라서 연구실 내에서 추가적인 스트레스는 없어야 한다는 생각으로 서로 배려하고 챙기며, 한번이라도 더 웃자~ 라는 마인드로 장난도 치면서 즐겁게 생활하고 있습니다. 모르는 부분이 있으면 부담없이 질문하고 토의하며, 서로 배움과 가르침을 주고 받으며 성장하는 과정을 함께 하고 있습니다.
아직 생긴 지 얼마 되지 않은 새싹 연구실이지만, 선배들의 노력과 열정 덕분에 빠른 시일 내에 뿌리를 내리고 나날이 성장하고 있는 요리랩입니다. 요리랩의 눈부신 성장과 구성원 모두의 노력이 결실을 맺길 바라며, 교수님께서 해 주셨던 말로 소개를 마무리 지으려 합니다.
"좋아하는 일을 찾으십시오. 그리고 그 일을 하면서 인생을 즐기세요. 저는 그게 화학이면 좋겠습니다."
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