식품생명공학과 ‘분자 재배열 글루칸 소재화 연구실’이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 ‘기초연구실 사업(Basic Research Laboratory, BRL)’에 선정됐다. 이 연구실은 건강 보조제 성분으로 알려진 글루칸 소재의 기초연구를 통해 새로운 글루칸 소재를 만들고 이를 활용할 방안을 개발할 계획이다. 

기초연구실(BRL) 사업 선정(3) 분자 재배열 글루칸 소재화 연구실
식품생명공학과 교수진과 경희대 출신 외부 연구자 포함 공동 연구 체계 구축

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 ‘기초연구실 사업(Basic Research Laboratory, BRL)’은 융·복합 연구 활성화의 기틀이 되는 연구 그룹을 육성·지원해 차세대 연구자를 양성하는 사업이다. 경희대에서는 △분자 재배열 글루칸 소재화 연구실(연구책임자: 박천석 교수) △복잡계 지향 생체 모방 분자 설계 연구실(연구책임자: 강은주 교수) △식물 단일세포 수준 유체역학 기초연구실(연구책임자: 이충엽 교수) △전기화학발광 기반 탐침 활용 에너지 변환 기초연구실(연구책임자: 김주훈 교수) 등 4개가 선정됐다. ‘분자 재배열 글루칸 소재화 연구실(이하 연구실)’의 박천석·김영록·백무열 교수를 만나 사업 선정의 소감과 연구 목표 등에 대해 들었다.<편집자주>

‘글루칸(glucan)’은 낯선 이름이다. 글루코스(glucose)의 ‘gluc’와 다당류를 의미하는 ‘an’을 결합한 합성어인데, 불소화성 다당류의 일종으로 항암과 면역증강에 효능이 있다. 포도당의 구조에 따라 알파글루칸과(α-glucan)과 베타글루칸(β-glucan)으로 나뉘는데 이중 베타글루칸은 건강 보조제의 성분으로 알려져 있다. 연구실은 글루칸 소재의 기초연구를 통해 새로운 글루칸 소재를 만들고 이를 활용할 방안까지 마련할 계획이다.

경희 연구력 인정받은 성과, 공동 연구 경험으로 시너지 발휘
연구책임자인 식품생명공학과 박천석 교수는 “글루칸 소재를 효소·화학·물리적 방법으로 분자 재배열해서 특성을 변화시켜, 새로운 형태의 생명공학적 소재를 만들 것이다”라고 연구법을 소개했다. 이어 “글루칸의 특성을 분석하고 분자재배열 글루칸의 융복합적 응용에 큰 관심을 두고 있다”라고 강조했다. 연구팀은 분자 재배열 글루칸 생성이라는 연구의 ‘창의성’과 새로운 글루칸의 다양한 융복합적 응용이라는 ‘확장성’을 높게 평가받고 있다.

연구는 융합연구이다. 이번 사업에는 박천석 교수와 같은 학과의 김영록·백무열 교수, 전북대 식품공학과 서동호 교수가 참여한다. 연구 참여진은 관련 분야의 탁월한 연구력을 인정받은 연구자들이다. 서동호 교수는 경희대에서 학·석·박사를 마친 경희 출신 인재이다. 이들은 공동 연구를 수행하며 SCI급 학술지에 다수의 논문을 게재했다. 공동 연구 경험이 이미 쌓여있어, 향후 사업 진행에서도 시너지 효과를 기대할 만하다.

연구팀은 연구의 전 과정을 △알파 및 베타글루칸 분자 재배열화 관련 효소 유전체 및 단백질체 연구(주관 박천석 교수) △효소에 의한 알파 및 베타글루칸의 합성 및 분자 재배열화 연구(주관 서동호 교수) △물리·화학적 글루칸의 분자 재배열화에 의한 글루칸 나노 입자 제조 및 특성 연구(주관 백무열 교수) △글루칸 분자의 재배열과 자기조립 현상의 원리 구명 및 응용(주관 김영록 교수) △분자 재배열화된 글루칸의 바이오생명소재로서의 응용(공동) 등의 단계로 나눴다. 개별적인 연구의 우수성을 극대화하고, 이를 모아 최종 결과를 도출할 계획이다.

일 년 남짓 연구로 SCI 논문 3편 출간, 글루칸의 범용성 살리는 연구할 것
1차 목표는 자연계에 다양하게 존재하는 알파·베타글루칸의 분자 재배열화 관련 기초연구를 수행하고, 새로운 형태의 바이오 생명 소재의 창출 메커니즘을 탐구하는 것이다. 이를 바탕으로 새로운 형태의 글루칸을 융복합적으로 활용하는 기술을 발전시킬 생각이다. 연구 단계도 목적을 고려해 구성했다. 박 교수는 “이번 연구에서 가장 창의적인 부분은 효소를 이용해 글루칸 분자의 재배열을 상·하향식으로 연구해, 재배열 조건에 맞춤형 분자재배열 글루칸을 형성하는 데에 있다”라고 밝혔다. 이들은 일 년 남짓 연구를 진행했는데, 벌써 3편의 SCI급 국제 논문을 출간했다. 세 교수는 “앞으로도 열정적으로 연구해서 국내 글루칸 분야 연구를 선도하도록 노력하겠다”라고 입을 모았다.

이들이 주목한 글루칸의 가능성은 다양한 분야에서 사용할 수 있는 범용성에 있다. 백무열 교수는 “연구 성과에 따라 의학과 약학, 공학 등에서 활용될 수 있다. 표적 치료나 기능성 화장품도 가능한 분야인데 글루칸을 분자 재조합해서 그 내부에 기능성을 추가하는 방식이 될 것이다”라고 설명했다. 예를 들어 UV 차단제에 많이 사용되는 아보벤존(avobenzone)은 자외선을 흡수·반사·산란시켜 화장품이나 개인용품의 열화를 방지한다. 이런 특성으로 자외선 차단 성분으로 쓰여 피부를 자외선으로부터 보호한다. 하지만 그 독성에 의한 위험성도 내포한 물질이다. 글루칸에 이를 포집하면 더 안전한 물질을 자연스러운 형태로 만들 수 있다. 물질이 가진 구조 자체를 화장품의 소재로 활용하는 방식이다.

이번 사업 선정은 식품생명공학과 차원에서도 뜻깊다. 학과의 기초연구실 선정이 처음인 까닭이다. 김영록 교수는 “생명과학대학도 그렇고 경희대 전체에서 더 많은 기초연구실이 발굴되면 좋겠다. 연구의 과정은 신진 연구자에게도 경험으로 쌓인다”라고 말했다. 이어 “창의적 주제 발굴과 연구 방법 등의 연구 노하우를 전수할 수 있다”라며 “후속세대 과학자들이 창의적 첨단 연구를 수립할 때 그 밑거름이 될 것이다”라고 말했다. 박천석 교수는 “세 명의 학과 교수와 더불어 서동호 교수는 경희대에서 공부한 연구자다. 오롯이 경희의 실력으로 선정된 점도 자랑스럽다”라며 “기초연구에 바탕을 둔 융·복합 연구 활성화의 기틀을 마련할 수 있는 점도 의미 있다”라고 말했다.

글 정민재 ddubi17@khu.ac.kr
사진 정병성 pr@khu.ac.kr

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