미세 유체 역학 분야 연구로 인류 건강 증진을 꿈꾸다
교육부와 한국연구재단 주관 2015년 학술·연구지원사업 우수성과로 선정
지난 1월, 교육부와 한국연구재단은 2015년 학술·연구지원사업 우수성과 표창 대상자 46명을 최종 선정해 발표했다. 그중 부경대학교 화학공학과 임도진 교수는 미세 유체 역학 분야의 기술을 생물학과 의학 분야에 활용할 수 있는 새로운 시스템 개발 연구를 진행해 우수성과에 선정됐다. 임 교수는 현재 부경대학교에서 고등이동현상 연구실을 운영하며 화학 공학 발전에 힘쓰고 있다. 새로운 연구 분야 개척에 몰두하고 있는 그를 직접 만나보았다.
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신개념 미세유체역학 기술 선구자로서의 자부심
지난 1월, 부경대학교 화학공학과 임도진 교수는 교육부와 한국연구재단이 주관하는 ‘2015 학술·연구지원사업 우수성과’에 선정돼 부총리 겸 교육부장관 표창을 받았다. 임 교수는 지난 2015년 미세 유체 역학 분야의 기술을 생물학과 의학 분야에 활용할 수 있는 새로운 시스템 개발 연구를 진행했다. 이 연구는 작은 물방울에 전기를 가해 움직이게 하는 액적 접촉 충전 형상을 이용, 세포를 액적 내에서 기르거나 생명 공학자들이 원하는 DNA를 세포에 효율적으로 전달하는 데 의의가 있다. 최근에는 이 연구 성과가 세포에 유전자를 전달하는 효율을 대폭 높일 수 있다는 디지털 전기천공 기술의 우수성이 입증되면서 임 교수는 미세조류 우량종 발굴에 연구 내용을 적용하고 있다. 관련 연구자들은 이번 연구가 향후 줄기세포나 암 치료 연구에 획기적인 이바지를 할 것으로 기대하고 있다. 임 교수는 “이번 연구가 우수성과로 선정될 수 있었던 데에는 다른 사람들이 하지 않는 새로운 연구 분야를 개척한 것이 큰 영향을 줬다고 생각합니다”라며 “한국뿐 아니라 전 세계적으로도 현재 개발 중인 신개념 미세유체역학 기술에 있어 선구자라는 자부심과 책임감을 느끼며 연구를 수행하고 있습니다”라고 말했다.
임 교수는 현재 개발 중인 디지털 전기천공 기술을 상용화해 기술을 완성하고, 세포를 작은 액적 내에 배양하고 관리할 수 있는 기술을 추가할 계획이다. 이를 토대로 그는 자동화된 세포 배양 및 유전자 조작이 가능한 초소형 세포 엔지니어링 시스템을 개발해 상용화할 방침이다. 그는 “빠른 시일 내에 벤처기업을 세워 액적 내 세포 배양·조작 기술을 산업적으로도 성공한 기술로 완성할 것입니다. 이는 연구자로서 제가 가진 하나의 목표입니다”라고 강조했다.
기초 학문 분야부터 최첨단 기술 연구까지 다양한 연구 진행
임 교수는 포스텍에서 화학공학과 과정을 마친 후 대학원에서 유체역학과 수치해석을 전공해 화학공학 박사학위를 받았다. 이후 그는 삼성 코닝 정밀소에서 책임연구원으로 4년간 수치해석을 통한 공정 모델링 전문가로 활동했다. 다시 포스텍으로 돌아온 임 교수는 연구 교수로 4년간 신개념의 미세유체역학 기술을 개발한 후 2014년 3월부터 연구재단과 KCRC 사업단으로부터 과제지원을 받아 신개념 미세유체역학 기술 개발 연구를 해오고 있다.
현재 그가 운영하는 연구실의 이름은 고등이동현상 연구실이다. 이 연구실에서는 화학공학의 기초 학문 분야인 유체역학, 열과 물질 전달 등 이동현상을 주로 연구하고 있으며, 전통적은 분야와 함께 전자의 이동현상을 다루는 새로운 분야를 개척하고 있다. 최근에는 국방부 과제로 화약의 폭발과 노화 현상을 설명할 수 있는 수학적 모델 개발을 진행하고 있다. 또한, 2016년 5월에는 미세채널 내 마이크로초 화학반응 제어 연구로 Science에 공동 저자로 참여한 논문이 발표되기도 했다. 그는 “현재 연구실에서는 이론과 실험, 수치해석 등 다양한 방법론을 이용한 접근으로 기존 학문분야 뿐 아니라 신개념 미세유체역학 기술 개발 등 최첨단 기술 연구도 진행하고 있습니다”라고 설명했다.
의사소통 능력과 호기심은 연구자의 기본 자질
연구 활동과 더불어 임 교수는 대학교수로서 인재양성에도 힘쓰고 있다. 그는 평소 학생들에게 항상 본인의 언어로 이해하고, 본인의 생각을 다른 사람에게 잘 표현하고 전달하는 것이 중요하다고 강조한다. 공학 엔지니어는 변호사 못지않게 기술적으로 다른 사람을 설득해 올바른 기술적 판단을 내릴 수 있도록 이끌어주는 역할이 중요해서다. 따라서 임 교수는 대부분 시험문제를 서술형 시험문제로 출제해 학생들이 개념이나 내용을 제대로 설명할 수 있는지를 평가하고 있다. 또한, 그는 학생들을 지도하면서 ‘호기심’을 강조한다. 임 교수는 “아인슈타인은 ‘특별한 재능이 없다. 단지 열정적으로 호기심이 많을 뿐이다(I have no special talents, I am only passionately curious)’라는 명언을 남겼습니다. 이 명언처럼 연구자는 창의적인 아이디어를 내기 위해 호기심과 그 호기심을 끝까지 포기하지 않고 유지하는 끈기가 필요합니다”라고 말했다.
임 교수는 앞으로 세포 엔지니어링 플랫폼을 개발해 생명공학을 연구하는 연구자들이 보다 효율적으로 활동할 수 있는 시스템을 제공할 계획이다. 또한, 그는 세포가 포함된 작은 액적들을 제어하는 기술들을 활용, 조직과 장기를 만드는 인공장기 3D 프린팅 기술을 개발해서 인류의 건강과 복지를 높이는 데 기여하고자 하고 있다.
