본 연구실은 플라스틱 및 고분자 폐기물의 효소적 분해와 바이오 업사이클링 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 최근 플라스틱 오염 문제는 전 세계적으로 심각한 환경 이슈로 대두되고 있으며, 이를 해결하기 위한 친환경적이고 지속가능한 기술 개발이 절실히 요구되고 있습니다. 본 연구실에서는 효소를 활용한 폴리에틸렌(PE) 및 기타 합성 고분자의 분해 메커니즘을 심층적으로 탐구하고, 이를 통해 플라스틱 폐기물을 고부가가치 화합물로 전환하는 바이오 업사이클링 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 다양한 미생물 및 효소(예: 라카아제, 리파아제 등)를 이용하여 플라스틱의 분해 효율을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 효소의 구조적 특성과 반응 조건을 최적화함으로써, 기존 화학적 분해 방식에 비해 에너지 소모가 적고 환경 친화적인 분해 공정을 구현하고 있습니다. 또한, 분해된 산물을 활용하여 바이오 기반의 새로운 소재나 연료로 전환하는 공정 개발에도 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 플라스틱 폐기물의 환경적 부담을 줄이는 동시에, 순환경제 실현에 기여할 수 있는 혁신적인 기술로 평가받고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 효소공학, 미생물공학, 분자모델링 등 다양한 융합기술을 접목하여 플라스틱 업사이클링 분야의 새로운 패러다임을 제시할 계획입니다.

본 연구실은 인공 효소 및 금속효소의 설계와 단백질 공학 분야에서도 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 자연계에 존재하지 않는 새로운 촉매 기능을 갖는 인공 효소를 개발하기 위해, 단백질 구조 예측, 분자 모델링, 무작위 돌연변이 및 합리적 설계 기법을 활용하고 있습니다. 이를 통해 기존 효소의 한계를 극복하고, 다양한 화학 반응을 효율적으로 촉진할 수 있는 맞춤형 촉매를 창출하고 있습니다. 특히, 인공 금속효소의 안정성 향상과 활성 부위의 특이성 조절에 중점을 두고 있습니다. 금속 이온을 단백질 구조 내에 효과적으로 도입하거나, 금속-단백질 상호작용을 최적화함으로써 촉매 효율을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 의약, 화학, 에너지 등 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있는 차세대 바이오촉매 개발로 이어지고 있습니다. 단백질 공학 기술을 바탕으로 효소의 활성, 안정성, 기질 특이성 등을 정밀하게 조절함으로써, 기존 생물학적 촉매의 한계를 극복하고 새로운 응용 가능성을 제시하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 혁신적인 인공 효소 개발을 통해 바이오공학 및 생물화학공학 분야의 발전을 선도할 것입니다.