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연구실 소개

'핵무기를 만드는 실험실이냐' 아니면 '생화학 무기를 만드는 실험실이냐' 하는 얘기를 곧잘 듣는 우리 '생무기 화학 연구실'은 다름 아닌 '생화학'과 '무기물질의 합성', 그리고 그 '기능성'에 대해 연구하는 곳이다.

인간뿐 아니라 거의 모든 생명체의 생체 내에는 다양한 종류의 많은 단백질이 존재한다. 이들은 자기 고유의 기능을 수행하는 과정에서 특정 '금속 이온'을 필요로 한다. 일반적으로？ 이러한 금속 이온들은 몸에 독성을 나타내는 물질이라 여겨지고 있지만 사실 이 같은 인식과는 달리 상당수의 단백질은 철, 망간, 구리, 니켈, 바나듐, 크롬, 아연, 코발트 등 다양한 금속 이온들을 포함하고 있고 이들 금속 이온들을 이용하여 생체 내에서 자기만의 특별한 촉매 작용 반응을 한다.
이와 같이 생체 내에 금속 이온을 함유하고 있는 금속 함유 단백질의 기능과 작용에 관하여 연구하는 학문을 '생무기 화학'이라고 한다. 이 학문은1980년대 말부터 1990년대 초에 새롭게 분류되어 현재는 화학과 생화학 분야에서 중요한 주류로 분류되는 연구 분야이다.

 생무기 화학에서 이루어지는 주요 연구로는 다음과 같은 것들을 들 수 있다.

'금속은 외부로부터 어떻게 생체 내에 흡입되어 단백질로 전달되는가', '금속 이온들은 어떤 반응으로 촉매 작용을 하는가', '이들 금속 이온이 결핍되었을 경우에는 어떠한 질병이 생기는가', '무기 의약품이 생체에 주입되었을 경우(예로 항암제인 시스플라틴 ((NH3)2PtCl2)) 이는 어떻게 작용하여 암세포를 죽이는가' 등.

 본 연구 실험실은 2000년 처음으로 서울산업대학교 내 청운관 신관 3층에 개설되었으며, 주요 연구 분야는 아래와 같다.

연구 분야

1) 인공 금속 함유 단백질 연구

첫째, 인공 금속 함유 단백질 효소 제작 - 생체 내 단백질 효소들은 생체 내에서 다양한 반응을 수행한다. 만약 이들 단백질 효소들을 인공적으로 만들 수 있다면 실험실에서 인위적으로 수행하기 어려운 반응들을 이 인공 단백질 효소들을 사용하여 쉽게 수행할 수 있게 될 것이다. 아래 그림은 이와 같은 예를 제시해 주는 것이다.

2) 무기 의약품 연구

둘째, 무기 의약품 개발 - 몇 년 전까지는 의약품 대부분이 유기 물질이었으나, 최근 무기 착물이 항암제 등에 특히 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 전 세계적으로 무기 의약품 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 이와 함께 본 연구실에서도 무기 의약품 개발 연구에 높은 비중을 두고 있다. 또한 근래 들어서는 경금속인 아연이나 철 착물 등이 항암 및 항생 기능이 있는 것으로 알려지면서 이 분야에 대한 관심도 크게 높아지고 있다.


3) 고분자를 이용한 수소 저장 및 유기 반응 촉매 개발

셋째, 고분자를 이용한 유기 반응 촉매의 개발 - 고분자는 반응 용매에 거의 녹지 않기 때문에 반응 용매에 잘 녹는 일반적인 촉매와는 달리 반응 후 쉽게 분리가 가능하다.？ 이렇듯 재사용이 가능한 친환경적인 요소로 인해 고분자를 이용한 촉매는 최근 크게 각광 받고 있는 촉매 분야 중 하나가 되었다. 또한 최근에는 금속-유기 리간드를 사용한 고분자 물질이 수소 저장에 뛰어난 능력이 있다는 사실이 알려지면서 수소 저장용 고분자 물질에 대한 관심도 집중되고 있다. 이에 본 연구실에서도 유기 반응 촉매용으로 개발된 고분자 물질들을 이용하여 수소 저장 기능 테스트 및 새로운 수소 저장 고분자 물질을 개발하는 데 노력하고 있다.



4) 무기 이온 검출을 위한 센서 개발

넷째, 무기 이온 검출 센서의 개발 - 본 연구실에서는 주로 합성하여 사용하는 아마이드 리간드를 사용하여 무기 음이온 또는 무기 양이온을 검출하는 지시계로 사용하고 있다. 이러한 무기 이온 검출은 화학분야 뿐만 아니라 의학 분야에서도 매우 중요한 분야이지만, 이들 이온들을 검출하는 데는 상당한 어려움이 따른다.
따라서 이들 이온들을 손쉽게 검출하는 방법의 개발이 중요하다고 할 수 있는데, 본 연구실에서는 분광학 기기들을 사용하지 않고 직접 눈으로 무기 이온들을 검출할 수 있는 방법인 유기 리셉터를 개발하여 무기 이온을 검출하고 있다.


서울산업대학교 생무기 화학 연구실은 2000년에 개설된 이래 김 철 교수님과 생무기 화학을 좋아하는 학생들이 모여 함께 이끌어 가고 있다. 대학원생 11명과 학부생 4명으로 구성된 우리 연구실은 생체 모방 인공 효소의 개발, 무기 의약품 개발, 수소 저장 및 유기 반응 촉매 개발을 위한 폴리머 개발, 무기 이온 검출을 위한 센서 개발 연구 분야에서 각 연구원들이 한 마음으로 연구에 집중하고 있다. 연구 활동으로 매년 SCI 논문 5~10 편 정도를 발표하고 있으며, 해마다 꾸준히 외국 국제 학회에 참석하면서 활발한 연구활동을 진행하고 있다.





실험실 생활

우리 연구실은 구성원들의 단합 및 친목 도모를 위한 여행을 교수님과 함께 매년 여름과 겨울 두 차례 갖고 있다. 또한 각종 대소사에는 다 같이 참석하여 도와주고 축하해 주는 하나된 모습을 보여주고 있다.
이처럼 비단 실험적인 문제뿐 아니라 일상 생활에서도 늘 다정하고 친근하게 대해 주시는 김 철 교수님이 계시고, 또 항상 서로 이끌고 챙겨주는 선후배들이 있기에 연구실 분위기는 항상 밝고 즐겁다. 이러한 전통들이 해가 갈수록 발전하는 우리 연구실의 밑거름이 된 게 아닌가 싶다.


전화번호 : 02-970-6693
주소: 서울시 노원구 공릉2동 서울산업대학교 청운관 신관 308호