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[제13호] 자신만의 꿈에 도전하세요! (KIOST 캠퍼스 임재규 졸업생)

  • 조회 : 757
  • 등록일 : 2015-03-20
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22웹UST 졸업 후, 공부하던 캠퍼스에서 연구를 이어가는 것만큼 이상적인 사회진출이 또 있을까? UST-KIOST(한국해양과학기술원) 캠퍼스에서 심해 고세균의 생체에너지 생성을 연구하던 임재규 연구원은 졸업한 뒤 한국해양과학기술원에서 이 연구를 심화하고 있다. 그저 행운을 거머쥔 것뿐일까? 아니, 임재규 연구원이 스스로의 연구에 자부심을 가지고 끊임없이 길을 찾았기 때문에 가능했다고 봐야 할 것이다. 바이오수소 생산의 새로운 가능성을 열고 있는 그는 후배들에게 자신만의 비전을 가지고 꿈에 도전하라고 말한다.

 

[졸업생 소개]

임재규

  • UST-KIOST(한국해양과학기술원) 해양생명공학 박사과정 졸업
  • 한국해양과학기술원 해양바이오연구부 연구원

 

 

 

Q. 학위과정 중에 우수한 연구실적을 배출하셨습니다. 연구내용을 알려주세요.

네이처(NATURE)지에 5저자로, 미국 국립과학원회보(이하 PNAS)에 1저자로 연구가 실렸습니다.

2010년 네이처지에 실린 연구는 심해열수구(깊은 바다 속 뜨거운 물이 솟는 화산지형)에 서식하는 고세균(생물 분류군의 하나. 원핵생물의 한 부류로 어떤 점은 세균과 닮아있고, 어떤 점은 진핵생물과 닮아있음)인 ‘서모코커스 온누리누스 NA1’이 개미산을 이용해 바이오수소를 생성하는 매커니즘을 세계 최초로 밝혀낸 것입니다.

PNAS에 2014년 7월에 실린 연구는 앞서 발표한 연구의 후속 연구입니다. 고세균 NA1이 개미산을 이용해 수소를 생산하는 과정에서 나트륨이 생성되는데, 이때 이온 농도에 따라 생체에너지(ATP)가 발생한다는 것을 증명한 것이지요.

간단히 말하면 새로운 생체에너지 생성 패러다임을 규명했다고 보면 됩니다.

 

GY8A4429Q. 학위과정 중 발표한 연구라는 점이 놀랍기만 합니다. 연구의 원동력은 무엇이었나요?

제가 연구주제로 삼고 있는 극한미생물의 에너지대사 부분은 미생물학 분야에서 아직은 생소한 부분으로 여겨지고 있습니다. 특히 초고온성고세균(섭씨 80도 이상의 온도에서 최적의 성장을 보이는 고세균)의 특성상 세포배양부터가 쉽지 않습니다. 순간순간이 도전의 연속입니다.

하지만 훌륭한 박사님들과 머리를 맞대고 해결해 나가다 보니 국내에서도 좋은 연구를 할 수 있다는 자신감과 자부심을 가질 수 있었습니다. 한편 극한생명체를 이용한 바이오수소 생산 가능성도 점쳐지는 상황이어서 미래의 에너지 문제를 일부나마 해결할 수 있다는 기대감도 갖게 됩니다.

공동으로 연구해주신 강성균 박사님은 특히 각별합니다. 존경하는 분과 연구할 수 있었던 게 가장 큰 행운입니다.

 

Q. 존경하는 분과 연구할 수 있는 기회가 흔치 않을 텐데요.

맞습니다. 박사과정 입학 전에 한국해양과학기술원에 몸담으면서 강성균 박사님과 처음 인연을 맺었습니다. 박사님은 해양원천생물자원 연구의 권위자이신데요. 그럼에도 불구하고 권위를 내세우지 않고 동료 연구자의 의견에 귀를 기울이시는 모습에 크게 감동했습니다. 그분의 연구를 바로 옆에서 지켜볼 수 있었던 건 행운이었습니다. 결국 존경하는 박사님의 제자가 되었으면 좋겠다고 생각해 UST 진학을 결심했습니다.

입학 뒤에는 지도교수로 멘토 역할을 해주셨습니다. 스승과 허심탄회하게 연구를 논의할 수 있었기 때문에 연구가 큰 진척을 보였다고 생각합니다. 지금도 같은 연구실에서 얼굴을 뵙고 있습니다.

 

Q. UST 해외연수지원사업을 통해 독일에서 연구할 기회를 얻으셨습니다. 사업 신청과정에 대해 들려주세요.

2012년 미국에서 열린 고든 리서치 컨퍼런스에 강성균 박사님과 참석한 적이 있습니다. 그때 독일 괴테대학의 폴커 뮐러 교수님께서 소듐 연구 과정과 결과를 발표하셨습니다. 소듐을 이용한 연구가 필요하던 차에 소듐이온을 활용한 연구에 최적화된 연구소를 만나게 된 겁니다.

현장에서 뮐러 교수님 일행과 대화를 나누다가 서로에게 흥미를 느끼게 되었습니다. 귀국한 뒤에도 강성균 박사님께서 뮐러 교수님과 꾸준히 서신을 주고받으셨지요. 이윽고 괴테대학 측에서 시설과 연구원을 지원하고 제가 연구재료를 가져가 가설을 검증하는 공동연구에 대한 양 측의 합의가 이루어졌습니다. 곧 해외연수지원사업을 신청했고 다행히 저희 연구가 선정돼 독일에서 1달 반가량 연구할 기회가 주어졌습니다.

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Q. 연구 과정에 어려움은 없으셨나요?

고세균 NA1이 수소를 생산하는 과정에서 생체에너지(ATP)를 발생시킨다는 사실은 확인이 됐지만 그 매커니즘은 추측에 불과했습니다. 여러 조건을 검토한 결과 나트륨 이온 농도 차이를 가장 유력한 변수로 짐작할 수 있었습니다. 하지만 가정을 검증하는 일은 늘 어렵습니다. 성공보다 실패가 다반사지요. 이 연구도 결과를 장담할 수 없었습니다. 가설 증명에 실패한다면 구체적인 생체에너지 발생 매커니즘이 빠진 상태로 “‘특정할 수 없는 조건’에서 NA1이 생체에너지를 발생시킨다”고 결론내리는 반쪽짜리 연구로 남았을 상황이었습니다. 졸업논문과 직결되어 있어 더 간절히 좋은 결과를 바랐습니다.

연구는 처음부터 난항을 겪었습니다. 운송과정의 문제였는지 실험에 사용할 고세균 단백질이 모두 망가져있었기 때문이지요. 부랴부랴 한국에 고세균 배양을 요청해 독일에서 받았을 땐 이미 한 달 가까이 지난 상황이었습니다. 실험할 기회는 한 번뿐이었는데, 독일 연구팀에서도 회의적인 결과를 예측하는 사람들이 많았습니다.

잠들지 못하는 날이 계속됐습니다. 그리고 마침내 실험 결과 발표의 순간이 다가왔습니다. 발표 당일엔 뮐러 교수님께서는 저를 시내에 데려가 여기저기 구경시켜주셨습니다. 신경은 온통 실험결과에 가있었는데 절 달래주려는 교수님의 고마운 마음 덕분에 겨우 안정을 취할 수 있었습니다. 그리고 마침내 실험실로부터 연구 결과가 나왔다는 연락을 받았습니다. 결과는 성공! NA1의 생체에너지 매커니즘을 규명한 그 날이 태어나서 가장 행복했던 날입니다.

 

23Q. 졸업한 뒤에 한국해양과학기술원에 근무하고 계십니다. UST 학위와 한국해양과학기술원 근무의 연결고리가 있나요?

물론 아주 밀접한 관계가 있습니다. 현재 근무하면서 진행하는 연구가 학위과정 당시 연구의 후속연구입니다. 앞으로의 연구는 지금까지의 연구를 발전시키는 것입니다. 예전에는 NA1의 생체에너지 생성 매커니즘을 밝히는 것이 연구목적이었다면 지금은 고세균 단백질의 전반적인 생체 매커니즘을 규명하는 방향으로 연구의 폭이 넓어졌습니다. 에너지 생성에 관련된 비밀을 푸는 연구를 계속 수행할 예정입니다.

강성균 박사님을 계속 뵙고 있기 때문에 연구의 흐름도 이어지고 있습니다. 교수님으로 뵙던 분을 선배 연구자로 뵙게 되었다는 점 정도가 차이랄까요?

독일에서의 인연 역시 계속 이어지고 있습니다. 독일과 추가 공동연구를 진행하고 있습니다. 1월에는 독일 연구의 제2저자로 연구결과를 발표했습니다. 발표 전이라 구체적인 내용은 말씀드리지 못하지만 조만간 공동저자로 두 건의 연구결과를 발표할 예정입니다.

Q. 마지막으로 UST로 진학하려는 후배, KIOST 캠퍼스 해양생명공학 연구를 고려하는 후배들에게 도움이 되는 말씀을 해주신다면?

UST는 학생이 연구하기에 최적의 시스템을 갖추고 있습니다. 해외연수 뿐만 아니라 학회 지원 등 혜택이 많습니다. 또한 일반 대학과 대학원에서 할 수 없는 산업밀착형 연구를 할 수 있습니다.

한국해양과학기술원은 국내 유일의 종합해양과학연구원입니다. KIOST 캠퍼스로 오신다면 에너지와 자원의 보고인 바다에 관한 수많은 연구를 수행할 수 있습니다. 특히 제가 연구한 해양생명공학 극한미생물 분야는 잘 알려지지 않은 만큼 성장 가능성이 매우 크다고 생각합니다. 현재 바이오에너지 생산과 연계해 세계적으로 활발히 연구가 진행 중입니다. 자신만의 비전을 가지고 계신다면 충분히 도전해볼만한 가치가 있습니다. 도전하세요!

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