나노·바이오화학 융합연구의 선도적 연구그룹
다양한 학제 및 산업간 시너지 효과 창출에 주력
중앙대학교 화학과 나노바이오화학연구실 박태정 교수

10억분의 1미터에 불과한 작은 세계가 우리의 삶을 변화시키고 있다. 가장 유망한 미래 기술이라 불리는 ‘나노 기술’은 기계, 전자, 의료 등 산업 전반에 걸쳐 무궁무진한 발전 가능성을 이끌어내고 있다. 특히 인류의 삶과 직결되는 바이오화학 분야와 나노기술의 융합은 화학제품 개발과 의료기술 연구에 새로운 지평을 열고 있어 전 세계적으로도 크게 주목받고 있다.

세계적 수준의 연구 성과로 주목받다
중앙대학교 화학과 나노바이오화학연구실은 나노화학과 생화학의 융합을 통해 이전에는 불가능했던 새로운 차원의 연구를 수행하고 있는 대표적인 연구기관이다. 이미 세계 최초로 다양한 금속나노입자를 생물공학적 방식으로 합성하는 데 성공, 세계적 수준의 연구그룹으로 인정받은 바 있는 중앙대 나노바이오화학연구실은 나노재료화학과 생화학 영역에서의 심도 깊은 연구와 그 성과를 바탕으로 여러 기관 및 기업들과의 협업을 진행, 실생활에서 사용 가능한 센서 디바이스를 제작하는 데에도 앞장서고 있다. 연구실에서 수행한 성과들은 해외저명 학술지에 게재되거나 다수의 특허를 획득했으며, 이는 새로운 기술 및 제품 개발로 이어지며 돈으로 환산할 수 없는 가치를 창출해내고 있다.

연구실을 이끌고 있는 박태정 교수는 “저희는 나노입자와 항체, 압타머와 같은 리셉터 생화학물질을 이용하여 유해물질 등을 검출할 수 있는 바이오센서 연구와 나노물질을 이용하여 세포내부에 약물을 효율적이고 안전하게 전달하는 수용체 개발연구를 진행하고 있습니다”라고 밝혔다. 이러한 연구는 농약 분해 효소 및 일회용 스트립을 이용해 농산품 내 잔류농약을 기준치 미만까지 검출할 수 있는 기기의 개발과 상용화로 이어지기도 했으며, 현재는 각종 난치성 질환이나 암 질환 등을 신속하게 진단할 수 있는 방법의 개발과 이를 간단한 키트형태로 제작하고자 하는 프로젝트를 추진하고 있다고 전했다.

사회 발전에 기여할 수 있는 연구에 중점
박태정 교수는 “나노화학은 아직까지 연구할 내용이 무궁무진한 신생학문”이라며 나노 크기의 입자들이 가진 특성을 어떻게 잘 조절하느냐에 따라 구현할 수 있는 기술의 다양성이 크게 확대되리라 전망했다. 그는 화학반응의 촉매로 사용하는 유기금속 화합물이 가진 유해성 문제를 예로 들며 저독성 혹은 무독성 나노물질의 개발이 이 문제를 해결하는 열쇠가 될 것이라 설명했다. 이에 연구실은 나노화학과 생화학뿐만 아니라 재료화학, 무기화학, 분석화학 등 다양한 학문분야의 융합 연구를 진행하고 있으며, 다양한 의견교환과 새로운 아이디어 도출 등 시너지 효과 창출을 위한 랩구성원 및 외부 공동연구자들 간의 활발한 협업 활동에도 노력을 기울이고 있다.

현재 중앙대 나노바이오화학연구실은 BK21 PLUS를 포함한 농림축산식품부, 미래창조과학부, 보건복지부, 식품의약안전처 등으로부터 수주한 정부출연연구과제와 기업용역과제를 통해 끊임없이 새로운 시도와 도전을 거듭하고 있다. 박태정 교수는 “연구의 가장 어려운 점이자 매력은 남들이 가지 않은 길을 간다는 것”이라며, “앞으로도 현대 사회가 요구하는 것에 대한 관심을 바탕으로 각종 나노물질 및 생화학 물질의 특성에 대한 연구와 이를 이용한 문제 해결 전략 수립에 매진하겠습니다”라고 밝혔다. 또한 그는 연구 분야의 활성화와 이를 통한 국가 경쟁력 확보를 위해서는 정부의 지속적인 투자와 관심이 무엇보다 중요하다는 당부의 말도 덧붙였다. 꾸준한 연구와 새로운 시도를 바탕으로 발전을 거듭하고 있는 중앙대 나노바이오화학연구실의 노력이 우리나라가 세계 시장을 선도할 수 있는 밑거름이 되어 주기를 기대한다.

The leader of nano-biochemistry fusion research
Creating new courses and synergy effect between the industries
Professor Tae Jung Park of Nano-Biochemistry Research Laboratory at chemistry department of Chung-Ang University

Drawing attention with global-level research performance
Nano-biochemistry (NBC) Research Laboratory at Chung-Ang University is a representative research institute which carries on new-level research projects. It has already been recognized as a global level research unit for synthesizing  various nanomaterials by using biotechnological engineering and materials science. It is also leading the production of daily usable sensor devices in cooperation with various organizations and enterprises based on its R&D results. The laboratory published papers on many academic journals and obtained numerous patents and contributed to develop new technologies and products which are priceless. Professor Park said "We are studying on bio-sensors that can detect harmful substances by using nanoparticles & receptors such as enzyme, antibody, aptamer, and other bio-chemical matters, as well as development of acceptor that can safely and effectively transport drugs in the cells by using multi-functional nanomaterials." As a result of these researches, Park commercialized the device that can detect residual insecticides in the agricultural products up to the level of substandard by using agricultural specific enzyme and disposable strip. Currently, Park is planning to make a kit that can promptly detect various intractable diseases, cancer and many kinds of harmful matters to human.

Research that can contribute to social evolution
Park said that nano-chemistry is a relatively new subject which has a limitless research possibility. He predicted that the diversity of related technologies will expand further depending on how we can adjust the characteristics of nano-sized materrials. He took an example of harmfulness of an organo-metallic compound used for catalyst of chemical reaction and explained that the development of low- or non-poisonous nano-matter will solve this problem in the near future. The research areas of Park's laboratory also include chemical materials, including inorganic chemistry and analytical chemistry, and Park is working together with his team and other collaborators from outside. 

Currently, the NBC laboratory is carrying out various research projects of BK21 PLUS, Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, Ministry of Science, ICT and Future Planning, Ministry of Health & Welfare, and Ministry of Food and Drug Safety. Park said "Our research area is an attractive yet difficult job as not many people are involved in the area. But, I'm very happy with my job, and I will do my best to draw socially beneficial results through nano-bio materials and bio-chemical researches.". Park added that government's continuous support and investment are needed in the field if we are to secure national competitiveness.