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“백문이 불여일견, 눈에 보이는 것을 믿는다”

  • 조회 : 760
  • 등록일 : 2018-09-07
“백문이 불여일견, 눈에 보이는 것을 믿는다”의 대표사진

캠퍼스·전공 소개

“백문이 불여일견, 눈에 보이는 것을 믿는다”

UST-한국기초과학지원연구원(KBSI) 캠퍼스 생물분석과학 전공

백문이 불여일견이라 했습니다. 정확성이 생명인 뉴스도 한 줄 글보다 사진 한 장이 보여주는 힘이 큽니다. 과학에서도 예외는 아닙니다. 과거 노벨상이 새로운 아이디어로 이론을 발표한 과학자의 몫이었다면, 최근에는 최고의 장비로 기존의 이론을 증명하고, 현실화한 연구자들이 영예를 얻고 있습니다. 21세기 비약적으로 발전한 생명공학도 첨단 분석장비를 활용해 원자 수준까지 입체적으로 관찰하고, 대량의 생물학적 정보를 신속히 획득, 처리한 분석기술의 결실입니다. 다양한 최신 분석기법과 첨단분석장비를 바탕으로 생물분석분야의 전문가를 양성하는 것, 바로 UST-한국기초과학지원연구원(KBSI) 캠퍼스 생물분석과학 전공의 비전이자 목표입니다.

최고의 전문가가 최고의 연구를 ‘지원’할 수 있다

“한국기초과학지원연구원(KBSI)에 없는 장비는 다른 곳에도 없습니다. 다른 곳에 있는 장비라도 KBSI에는 최고의 장비가 있습니다.” 방정규 생물분석과학 전공책임교수(KBSI 단백질구조연구팀 책임연구원)의 자긍심 가득한 설명입니다. KBSI 오창센터와 대덕센터에는 17명의 전공교수와 9명의 학생이 다학제 간 연구환경에서 현대 생물학 및 바이오 산업 기술경쟁력의 핵심인 첨단 생물학 분석기술을 체계적으로 연구개발하며 학업에 매진하고 있습니다.

최근 분석장비의 중요성이 과학?산업계 전반으로 부각되며 일선 대학의 연구실과 기업에서도 다양한 장비를 갖추고 있습니다. 그 때문에 오해도 받곤 합니다. “분석장비가 좋으면 누구나 촬영하고 분석할 수 있는 거 아닌가요?” 아닙니다. 아무리 성능 좋은 카메라라 하더라도 카메라의 다양한 기능을 숙지하고 부단한 노력으로 촬영 노하우를 갖춘 사진작가만이 예술의 경지에 오른 작품을 찍는 것과 같은 이치입니다.

하나 더 ‘지원’은 ‘보조’ 가 아닙니다. ‘지원’의 의미를 타 연구를 보조하는 것으로 오해하는 경우가 왕왕 있습니다. ‘보조’의 사전적 정의는 보태어 도움이 됨, 즉 주되는 것에 상대하여 돕는 것을 의미합니다. 반면 지원은 ‘지지하여 도움’을 의미합니다. KBSI는 지금까지 연구자들이 해결하지 못한 난제를 최고의 장비를 이용하여 한 단계 더 높이 도전하고 문제 해결의 실마리를 찾도록 유일무이한 공동연구를 ‘지원’합니다.

융합으로 ‘One-Stop Drug developer’ 실현

   미국의 암연구소에서 5년간 화합물 연구를 했어요. 하지만 제가 만든 화합물이 다음 단계에서 어떻게 연구되고 어떤 결과를 도출하는지 알 수 없었죠. 반면 UST에서는 화합물이 어떻게 약이 되고, 이 약이 어떤 효과를 내는지 연구 단계별로 함께 모니터링하며 의견을 교환하기에 전체 연구의 흐름을 꿸 수 있어요. 당연히 연구가 재미있을 수밖에 없죠.

방정규 책임교수는 KBSI 캠퍼스 생물분석과학 전공의 가장 큰 장점으로 신약연구의 전 과정 전문가와 장비가 모여있다는 점을 꼽았습니다. 분야별 교수와 학생들이 자주 얼굴을 맞대고 아이디어를 교환하고 연구결과를 토론하면 새로운 생각, 새로운 결실이 나옵니다. 내가 알고 있는 1을 주변 자원과 융합하면 플러스 3이 되는 것이죠.

방정규 책임교수의 안내에 따라 연구과정을 살펴보았습니다. 출발선은 신약개발 타깃 후보물질 발굴입니다. 핵자기공명기(NMR)를 이용해 단백질 구조를 분석하고 신약이 될 합성물을 디자인합니다. 생의학오믹스연구팀, 질환표적기능연구팀, 생물재난연구팀에서는 신약 후보물질에 대한 기작, 효능에 대한 평가 및 동물 실험을 통한 약물의 효과를 확인하는 연구를 수행합니다. 또한 생체영상팀은 이 약물이 생체 내 어느 부위에 어느 정도의 효과가 있는지 찾을 수 있을 뿐만 아니라 휴먼용 MRI를 바탕으로 임상연구도 진행합니다. 한마디로 생물분석과학 전공은 약물의 후보 발굴에서 구조기반, 합성, 효능까지 한 공간에서 연구가 진행되는 ‘One-Stop Drug developer’입니다.

연구성과를 좌우하는 분석장비의 중요성은 두말하면 잔소리입니다. 나를 알고 적을 알면 100전 100승이라 했습니다. 거대단백질 구조를 볼 수 있는 900메가 핵자기공명기(NMR)는 국내에서 유일무이한 장비입니다. 개발하고자 하는 약물의 타깃인 단백질의 구조, 생김새는 물론 운동성을 먼저 확인하기에 효과적인 신약 개발이 가능합니다. 이곳에서는 단백질의 3차원구조를 연구할 수 있는 전자현미경과 X-ray를 장비를 이용하여 NMR로 얻을 수 없었던 새로운 정보를 획득할 수 있습니다. 초고전압 전자현미경(HVEM, 1000kV) 또한 국내에서 KBSI에만 구축돼 있습니다. HVEM의 장점은 중저전압 전자현미경(80~200kV)과 비교해 고해상도, 고투과력입니다. 상대적으로 두꺼운 샘플(~4㎛)을 좀 더 세밀하게 관찰함으로써 세포 내에서 작용하는 단백질의 3차원 볼 수 있습니다. 또 생체영상연구팀의 동물과 휴먼 MRI를 이용하면 개발한 약물이 실제 동물과 사람에게 어떠한 영향이 있는지도 바로 확인 할 수 있습니다. 그야말로 KBSI는 단백질구조의 최적화된 연구소라고 할 수 있습니다.

이러한 과정을 통해 방정규 책임교수 연구팀은 지난해 단백질과 단백질의 상호작용을 저해하고 기능을 조절하는 방법으로 기존의 부작용을 줄인 피임약을 개발하여 의약화학 분야 학술지 ‘켐메드켐(ChemMedChem)’의 표지논문으로 발표했습니다.

박사 3년 차인 임민수 씨는 일반대학원에서 석사를 졸업한 후 KBSI에서 3년, 일반회사에서 1년간 근무한 다양한 경험을 바탕으로 더욱 전문적인 연구와 공부를 통해 전문가가 되기 위해 UST에 입학했습니다. 그는 “최고의 장비를 이용할 수 있는 환경과 여러 분야의 전문가들의 조언을 구할 수 있는 점”을 가장 큰 장점으로 꼽았습니다.

박사 3년 차 이하영 씨 역시 첨단기기 사용에 매력을 느껴 KBSI 캠퍼스를 택했는데요. “앞으로 OMICS연구를 통한 질병 진단용 바이오마커 발굴의 꿈을 단련하고 있다”고 포부를 전했습니다.

졸업생들은 대부분 대구첨복단지의 연구기관이나 제약회사로 취업했습니다. 많은 기업과 기관들은 장비를 구축해도 운영할 수 있는 인력을 찾기가 쉽지 않기에 장비를 직접 활용해 새로운 연구를 진행할 수 있는 수준 있는 생물분석과학 전공의 인재들의 경쟁력을 높이 삽니다.

생물분석과학 전공 재학생들의 톡톡

스승을 뛰어넘는 청출어람 교육현장

“과학적 아이디어를 실현하는데 가장 현실적으로 필요한 것이 장비입니다. 하지만 장비는 ‘도구’입니다. 핵심이 될 수 없어요. 핵심은 연구자의 아이디어죠.”

방정규 책임교수는 앞서 생물분석과학 전공의 가장 큰 강점이 장비라고 말했는데요. 이이러니하게도 핵심은 아니라고 합니다. 핵심은 인재입니다. 과학자가 생존하기 위해서는 국적불문, 시대불문 스승을 뛰어넘어 청출어람 해야 하기에 교수진은 제자들이 청출어람 할 수 있는 환경을 만들기 위해 고심합니다.

방정규 책임교수는 이를 위해 하루 학업과 연구에 쏟을 수 있는 시간이 10시간이면 9시간은 생각하고 1시간 실험하라고 학생들에게 조언합니다. 1시간의 집중과 임팩트 있는 실험을 위해 9시간 생각할 때 3시간은 산책, 3시간은 타인과 이야기를 하라고 설명합니다. 즉, 내가 아는 것이 전부가 아님을 자각하라는 주문입니다. “지도교수를 뛰어넘어 새로운 분야를 개척하지 않으면 스승의 그늘에 가려지게 됩니다. 이를 극복하는 유일한 방법은 주위의 다양한 것들을 융합해 자신만의 학문, 새로운 길을 개척하는 것입니다. KBSI 캠퍼스 생물분석과학 전공에서 많은 인재들이 꿈을 실현하길 기대합니다.”

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