특집 : 뇌 과학 - 뇌과학자에게 듣는다

  오우택 KIST 뇌과학연구소장

- 뇌과학은 기초과학과 의학, 공학, 심리학 과학이 연관된 융합과학

- 대학 학부에 뇌과학과 형성하여 기초가 탄탄한 인재 배출이 중요

- KIST는 뇌 관련 다양한 분야의 연구로 뇌과학연구의 중심 역할

오우택 소장

다양한 전공의 연구원들이 모여 국내 뇌과학연구를 활성화시키고 있는 조직이 있다. 물학자, 화학자, 엔지니어 등 다양한 구성원을 자랑하는 KIST 뇌과학연구소(소장 오우택). 이곳은 내 뇌 과학연구의 중추적 역할을 맡고 있다. 본지는 오우택 소장을 만나 뇌 과학강국으로 나가기 위해 어떻게 해야 하는지 또한 KIST 뇌과학연구소의 역할에 관해 들어 본다. 오우택 소장은 서울대·대학원에서 각각 약학 석사와 생명약학 석사 학위를 받았다. 미국 오클라호마대의과대학에서 생리학 박사 학위를 수여받고, 텍사스주립대 의과대학에서 박사 후 과정을 마치고 서울대 약대 교수로 재직하다가 2017년 1월 KIST 뇌과학연구소장으로 자리를 옮겼다. 신경과학 분야 세계적인 귄위자로 2010년 대한민국최고과학기술인상을 수상한 바 있다. 제2차 뇌연구 촉진 기본계획 추진위원회 위원장, 한국뇌신경과학회장 등을 역임했다. <편집자주>

대담 : 이도수 발행인 

- 인간의 기능 중 뇌와 관련성이 없는 기능 없어 초고령화시대에 접어들면서 뇌에 관한 관심이 상당히 많습니다. 먼저 뇌 연구의 중요성과 국내 뇌연구의 강점에 대해 말씀 부탁드립니다.

▲오우택 소장 = 사실 인간의 기능 중에 뇌와 관련성이 없는 기능은 거의 없습니다. 호르몬도 뇌에서 조절하고 있는 만큼, 뇌 기능은 어마어마합니다. 그래서 뇌의 기능이 고장 나는 순간 큰 병에 걸립니다. 세계는 초고령화시대로 나아가고 있습니다. 반면 뇌 기능은 빠르게 쇠퇴하고 있지요. 이에 치매나 파킨슨 병 등이 사회적인 과제가 되어 가고 있는 현재입니다.

지금은 AI 시대입니다. AI를 알기 전에 먼저 인간의 지능을 이해해야 하는 것이 순서입니다. 인간의 뇌 기능이 어떻게 발전해 왔는지를 알아야 이를 응용해 더 좋은 AI를 만들 수 있다고 생각합니다. 뇌에 대한 국내연구는 1990년대부터 시작되었지만, 연구가 활발하고 구체성을 띈 것은 최근입니다. 이에 우리 연구소도 박차를 가해 오고 있지만, 개인적 소견으로는 아직 갈 길이 멀다고 생각하고 있습니다. 많은 난제들을 해소하기 위해서는 규모를 키워 우수 인재들을 모아야 하고, 또 지속적으로 양성해 나가야 한다고 봅니다.

국내 과학자들은 특히 아이디어 부분에서 강점이라는 평가를 받고 있습니다. 그러나 선진국 등과 비교해 보았을 때, 앞서가고 있다는 평가를 받기에는 역부족입니다. 집중해서 연구한 기간이 짧기 때문입니다. 그러나 발전 속도를 감안하면 가능성은 농후하다고 봅니다. 현재 정부 지원도 증가하고 있고, 국내 과학자들의 역량도 상당합니다. 현재는 갈 길이 멀지만, 전망은 긍정적일 것이라고 보고 있습니다.

- 4차산업혁명시대에 뇌 과학의 영향력은 상당히 큽니다. 뇌를 묘사한 차세대 AI 등 연계 융합기술연구가 활발히 추진될 것으로 예상되고 있는데, 기술개발 전망에 대한 의견을 말씀해 주시지요.

▲오 소장 = 30년 전에는 자동차가 스스로 가고 말을 할 것이라고는 상상도 못했습니다. 엄청난 기술이었는데, 현 시대에는 당연한 것이 되어 버렸지요. 영화에서 나오는 이야기들이 멀지 않은 현실이 될 것이라는 전망이 나오고 있습니다. 보다 속도는 빨라질 것입니다. 현재 부정확한 이야기들이 미래에는 구체화될 것이고, 이러한 기술들이 확대되어서 우리의 일상이 크게 변화할 것이라 생각하고 있습니다.

- 뇌과학은 기초과학과 의학, 공학, 심리학 등 모든 과학이 연관된 융합과학입니다. 향후 뇌 중심 융합연구추세로 발전할 것으로 보이는데 연구생태계 조성에 대해 말씀 부탁드립니다.

▲오 소장 = 결국은 대학과 산업체, 정부가 생태계 조성의 주축입니다. 정부는 향상된 지원 등 꽤 열심히 노력하고 있다고 판단됩니다. 다만, 뇌과학연구소 등 집단이 더욱 형성되었으면 좋겠다는 의견을 가지고 있습니다.

현재 뇌과학분야를 집중적으로 연구하는 기관은 KIST 뇌과학연구소와 서울대, 카이스트, IBS, 그리고 뇌연구원 정도입니다. 나머지 연구소라고 말할 수 있는 곳은 별반 없는 것이 현실입니다. 뇌과학연구 저해의 주된 요인은 연구인력인 것입니다. 실제 연구를 수행하고 논문이나 특허, 기술이전을 하는 연구자가 미국이나 유럽, 일본에 비해 많이 적습니다.

대학원생이 주력 연구시대는 지나 기초가 탄탄한 인재 배출이 중요

- 뇌 과학에는 특히 전문인력확보가 중요한 것으로 알고 있습니다. 현재 연구인력 현황은 어떠한지, 전문핵심인력은 어떻게 양성해야 하는지 의견 부탁드립니다.

▲오 소장 = 최근에는 많은 학생들이 대학원으로 진학하지 않고 있습니다. 선진국 현상을 따라가는 것으로 보이는데, 과학자의 입장에서 보면 하부인력을 구하기가 더욱 쉽지 않아진 것입니다. 다행인 것은 포스트 닥터를 구하기가 어려웠는데, 최근에는 정부 지원이 증대되어서 포스트 닥터가 중심연구인력이 되었다는 것입니다. 이제 대학원생이 주력이 되는 연구시대는 지난 것 같습니다.

뇌 과학분야의 경우, 공과대 학생이 많이 오는 편입니다. 공개채용연구 인력 중 공학도들이 절반 가량을 차지하고 있습니다. 오히려 생물학 분야 전공자가 많이 없는 편이지요.

아쉬운 것은 기존에 있는 틀에 맞춰서 진행하는 것은 잘되지만, 새로운 패러다임이 없다는 것입니다. 새로운 인력을 양성하기 위해서는 학부에 뇌과학과를 형성해야 합니다. 유전공학의 경우, 유전공학과가 존재하기 때문에 발전이 있었던 것입니다. 그러나 현재 뇌과학 분야에는 뇌과학 학부가 없습니다. 뇌과학과가 형성된다면, 이를 통해 엔지니어와 소프트웨어, 뇌과학 등의 기초가 탄탄한 인재들이 배출될 수 있다고 봅니다.

- 뇌 분야는 인류가 해결해야 할 미지의 영역이면서 차세대 블루오션이라고 합니다. 소장님은 서울대 약학대 교수로 오랫동안 재직하다가 뇌과학연구소로 오셨는데 오게 된 동기와 앞으로 어떤 연구를 해 나갈 계획이신지요.

▲오 소장 = KIST에 오게 된 동기는 국내 뇌과학연구소가 세계굴지의 뇌과학연구소가 되었으면 좋겠다는 바람에서였습니다. 그 바람에 제가 일조할 수 있었으면 좋겠다는 개인적 소망이 있었는데, 마침 제안이 들어왔고 저는 전혀 망설임없이 선택할 수 있었습니다. 저는 현재 이온채널에 관련된 연구를 진행 중입니다. 분자로서 뇌 기능이 매우 중요한 부분인데, 이 부분에 대해 심도있는 연구를 진행중입니다. 이밖에도 통증연구에도 많은 관심을 가지고 있습니다. 마약성진통치료는 강하지만 부작용이 있다는 점이 어려운 점입니다. 연구를 이어 강력한 진통제를 개발하는 것이 저의 소망이기도 합니다.

- 대한민국 뇌과학연구의 중추적 연구소인 KIST 뇌과학연구소에 대한 소개 말씀 부탁드립니다.

▲오 소장 = 뇌과학이야말로 다양한 분야의 연구가 합쳐져 시너지 효과를 내야 하는 연구분야이지만, 다양한 분야의 연구자들을 한 곳에 모으기는 현실적으로 쉽지 않습니다. 그렇기 때문에 국내외 대부분의 뇌과학연구소가 실상 신경생물학자 중심으로 운영되고 있기도 합니다. 그러나 우리 KIST에는 보다 다양한 전공의 연구자들이 모여 있습니다.

이 곳에서는 생물학자, 공학자, 화학자 등 여러 분야의 전문가들이 있고, 그것이 바로 KIST만의 강점이라 생각합니다. 실제로 뇌연구를 위해서는 전기분야와 생물학적 현상, 화학적 현상 등이 모두 함께 고려되어야 합니다. 세 개의 분야가 모두 합쳐져 있는 연구소로는 KIST가 거의 유일하다고 보고 있습니다.

뇌과학연구소, 다양한 분야의 연구로 뇌 과학연구의 중추적 역할

- 연구소의 주요 실적이 궁금합니다.

▲오 소장 = 주요 성과가 너무 많은데요, 먼저 칼슘채널의 뇌에서의 기능을 유전자결 손쥐를 통하여 알게되었습니다. 이 채널이 통증이나 우리의 감정전달에 중요함을 알게되었습니다.

그리고 별세포의 또 다른 기능을 알게 되었습니다. 최근엔 새로운 치매치료제가 개발되어 기술이전을 하였고, 혈액기반의 치매조기진단 키트를 개발하기도 하였고, 최근엔 무선으로 쥐의 뇌활동을 기록하거나 자극하는 디바이스를 만들어 동물의 집단행동시 뇌의 활성을 연구하고 있습니다. 새로운 이온채널의 유전자를 발견하여 이 채널과 신경계 기능과의 관련 연구도 활발히 이루어 지고 있습니다. 사실 너무 많아 나열하기 힘드네요.

- 정부는 뇌 과학 신흥강국으로의 도약과 미래 신산업 창출을 도모해 나가겠다고 했습니다. KIST 뇌과학연구소의 역할이 중요하게 되었습니다. 연구소를 어떻게 발전시켜 나갈 계획인지 역할과 비전을 말씀해 주시지요.

▲오 소장 = 우리나라가 뇌 과학 신흥강국으로의 도약하고 미래 신산업 창출을 하기 위해서는 뇌과학 분야에 과감하고 장기적인 투자를 해야 합니다. 다행이도 정부에서 뇌과학 장기발전계획을 세워 전폭적으로 지원하고 있습니다. 

어느 분야와 마찬가지로 뇌과학연구는 기초과학과 응용연구가 석여 있습니다. 이 두 분야 중 하나에만 연구가 치우치면 큰 발전을 하기 어렵습니다. 따라서 생물학적 기초연구에서부터 신경모사 AI신경망 개발에까지 다양한 연구가 이루어져야 합니다. 이러한 연구는 다양한 분야의 인재들을 요구하고 있고 또한 어느 규모의 지원이 되어야 하겠지요. KIST 뇌과학연구소가 전세계적인 연구소가 되려면 규모의 지원이 더 있어야 할 것같습니다.

그러나, 지원만을 탓하는 것은 안된다고 생각합니다. 뇌연구 구성원들이 현재 주어진 상황에서 연구에 대한 열정을 가지고 전념을 다해 연구하는 자세가 훨씬 더 중요하다고 생각합니다. KIST 뇌과학연구소에는 열정을 가진 젊은 연구자가 많아 한국 뇌과학의 미래는 밝다고 생각됩니다. N