- 센터장 성재영 교수, 현대사회가 필요로 하는 융합기초과학-시스템화학 분야 창출 목표

화학과 성재영 교수가 센터장을 맡은 ‘시스템 화학 글로벌 선도연구센터’가 과학기술정보통신부가 주관하는 이학분야 선도연구센터(SRC, Science Research Center) 지원 사업에 선정됐다. 

선도연구센터 사업은 우리나라 기초과학 수준을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 이론을 형성하고, 과학적 난제를 해결하는 것을 목표로 국내 최고의 연구집단을 선발해 지원하는 대규모 정부재정지원사업이라는 점에서 대학가의 관심이 큰 사업이다. 우리 대학 시스템 화학 글로벌 선도연구센터는 이번 사업에 선정됨에 따라 7년간 105억 3000만원을 지원받게 된다. 

시스템 화학은 분자 수송, 화학 반응 네트워크 차원에서 생체계·물질계의 성질과 기능을 정확하게 예측하고 디자인할 수 있는 새로운 융합 기초학문이지만, 몇 가지 난제를 안고 있다. 반트호프(van’t Hoff)의 반응속도론으로 정확히 기술하기 어려운 복잡한 생체반응 네트워크의 확률적 화학 동력학, 아인슈타인(Einstein)의 브라운 운동이론으로 정확히 설명할 수 없는 복잡물질계 내 분자나 이온의 비정규 수송 및 반응 동력학, 깁스-톰슨(Gibbs-Thomson) 방정식에 기반한 기존 핵생성 이론들로 설명되지 않는 나노입자계나 생체고분자계의 핵형성 및 상분리 동력학 등을 해결하지 않고서는 복잡게에 대한 물리화학적 이해와 정량적 예측을 달성하기 어렵다는 것이 정설이다. 

화학 분야 최초의 이론 주도형 선도연구센터라는 기록을 쓰게 된 시스템 화학 글로벌 선도연구센터는 그동안 불가능에 가까운 것으로 여겨지던 생체계 화학 동력학, 복잡물질계 분자 수송-반응 동력학, 생체계 및 물질계에 편재하는 핵형성 및 상전이 동력학을 정확하게 설명하고 예측하는 이론들을 구축할 계획이다. 이를 기반으로 삼성전자 반도체연구소 소재개발팀과 공동연구 수행 중인 반도체 화학기계적 평탄화 공정 최적화를 비롯해 이차전지 성능 최적화, 생체 반응 네트워크 기반 암이나 신경퇴행성 질환 약물 타겟 개발, 감염병 진단 및 원인균 동정 플랫폼 개발, 수소 생산용 촉매 및 수소저장 소재 개발, 특정 합성 생물학 목적을 구현하는 바이오 네트워크 설계도 생성용 소프트웨어 개발 등에 응용해 국가 신성장 동력 창출에 기여하는 것이 목표다. 

목표 달성을 위해 시스템 화학 글로벌 선도연구센터는 우리 대학을 비롯해 서울대, KAIST, 포스텍, 연세대, 고려대, 성균관대, 서울시립대, 부산대 등이 참여하는 5개 이론 전문 연구그룹과 9개 실험 전문 연구그룹, 하버드 의대, MIT, 코넬대, 보스턴대, 미네소타대, 토론토대, 국립대만대 등 10개 해외 선도 연구그룹과의 긴밀한 협력 연구를 수행할 예정이다. 보스턴 아동병원(Boston Children’s Hospital), 애리조나주립대 생물물리 센터(Center for Biological Physics), 성균관대 항생제 내성 치료제 연구소, 서울대 IBS 나노입자연구단과도 정기적 학술교류와 공동연구 추진을 예정하고 있다. 

시스템 화학 글로벌 선도연구센터가 성공적으로 운영되면 그간 주로 후발주자 역할을 해 오던 우리나라 기초과학계도 이제는 새로운 학문분야를 창출하며 세계 학계를 선도하는 선구자 역할을 맡는 좋은 선례를 남기게 될 것으로 전망된다. 성재영 센터장이 2015년부터 한국연구재단 리더연구자 지원사업의 지원을 받아 세운 ‘세포화학동력학 창의연구단’을 통해 탄탄한 이론적 토대들을 이미 마련했다는 점에서 시스템 화학 분야를 이끌 세계 최고의 연구센터가 될 것이란 기대가 뒤따른다. 

또한, 이번 사업 선정으로 화학과는 우리나라에서 손꼽히는 학문 단위로 자리매김하게 됐다. 화학과 주재범 교수가 2020년 공학분야 선도연구센터(ERC) 지원사업에 선정돼 ‘나노-광 융합 바이오의료 진단 연구센터’를 운영 중인 데 더해 ‘시스템화학 글로벌 선도연구센터’가 이학분야 선도연구센터(SRC)로 선정되면서 한 학과에서 SRC와 ERC를 모두 운영하는 전례 없는 성과를 거두게 됐기 때문이다. 

우리 대학이 이번 사업선정까지 포함해 운영하게 된 선도연구센터 수는 화학과 2개, 물리학과 1개, 생명과학과 1개, 건축학부 1개, 약학부 1개 등 총 6개에 달한다. 2020년 이후를 기점으로 보면, 우리 대학의 선도연구센터 수주 규모는 총 4개로 수도권 사립대학 중 고려대, 성균관대에 이어 연세대와 함께 공동 3위를 기록 중이다. 

성재영 센터장은 “훌륭한 국내외 이론·실험 연구 그룹들과 협력하며 현대사회가 필요로 하는 새로운 융합학문인 시스템화학 분야를 창출할 기회를 갖게 된 것에 감사할 따름”이라며, “시스템 화학 글로벌 선도연구센터가 명실상부한 글로벌 리더로 성장할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 포부를 전했다. 

박상규 총장은 “우리 대학은 최근 선도연구센터 지원사업, BK21 4단계 사업 등 우리나라를 대표하는 과학기술분야 정부재정지원사업에서 굵직한 성과를 거두고 있다. 사립대 최상위 수준의 연구비 수주 규모를 갖추며 연구중심대학으로 자리매김한 우리 대학 내 연구집단들이 세계적인 연구성과를 만들어낼 수 있도록 지원을 아끼지 않을 것”이라고 말했다.