오승은 하버드의대 박사 ‘네이처誌’에 논문 게재

1998년 말 치러진 대학수학능력시험에서 최초로 400점 만점자가 나왔다. 수능뿐 아니라 모든 대입시험을 통틀어 사상 첫 만점자 탄생이었다. 주인공은 당시 한성과학고에 재학 중이던 오승은(33)씨였다. 오씨는 화제 속에 서울대 물리학과에 입학했고 1학년 때인 1999년 자신의 과목별 정리노트를 ‘오승은의 수능노트’라는 제목의 책으로 펴내기도 했다.

당시 인터뷰에서 오씨는 “수입금은 유학자금으로 적립할 것”이라고 밝혔고 실제로 졸업 후 미국으로 유학을 떠났다.

10년의 시간이 흐른 사이 소녀는 미국 매사추세츠공대(MIT)에서 물리학 박사 학위를 받았고, 하버드 의대에서 생물학 연구를 시작했다. 오 박사가 지난 21일(현지시간) 세계 최고의 과학저널인 ‘네이처’에 1저자로 논문을 게재하면서 다시 화제의 중심에 섰다.

오 박사가 발표한 ‘연골 세포의 분열, 성장과 뼈 길이의 관계’ 논문은 동물의 성장판 속 연골세포가 어떻게 뼈의 길이를 결정짓는지에 대한 내용을 담고 있다. 지금까지는 연골세포가 왜 다른 세포와 달리 급속도로 성장하며, 동물의 키를 키우는지에 대해 알려지지 않았다.

하버드대 킴벌리 후퍼 박사와 함께 진행한 연구에서 오 박사는 연골세포가 물을 흡수하면 부피가 팽창하면서 성장한다는 사실을 발견했다. 연골세포는 세포가 분화하면 24시간 내에 수십배까지 부피가 늘어난다.

다른 동물 세포는 세포질에 있는 단백질과 물의 함량이 동일한 비율로 증가하면 그에 비례해 성장하지만, 연골세포는 독특한 성장 방식을 갖고 있다는 것이다. 오 박사는 논문에서 “연골세포는 크기가 2배가 될 때까지는 단백질 합성을 통해 성장하지만, 이후에는 물을 흡수하면서 부피를 8배로 급속히 늘렸다”고 설명했다.

이 연구는 왜소증이나 거인증 등 성장판 관련 질환 치료 등에 핵심 원리를 제공한 것으로 평가된다. 특히 오 박사는 기존의 생물학적 접근 대신에, 본인의 학문적 토대인 물리학을 이용한 시스템생물학으로 연골 세포의 성장 방식에 접근했다는 점에서 더욱 주목된다.

시스템생물학은 한국과학기술원(KAIST) 이상엽 특훈교수가 개척한 학문으로 생물학에 물리학, 수학, 화학, 소프트웨어 등을 결합해 기존과 다른 시각을 제공하는 새로운 학문이다. 오 박사는 “주류 생물학 대신 개인적으로 좋아하는 참신한 생물학 연구를 할 수 있어서 즐겁다”면서 “연구 자체가 재미있고 가치 있는 활동이라고 생각하는 만큼 계속해서 실험에 매진할 것”이라고 밝혔다.

박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr