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분자환경미생물실험실

고려대학교 환경생태공학부

박우준 교수

Antibiotic Resistance Mechanisms

Bioremediation

Bacterial Self-Healing Materials

분자환경미생물실험실

환경생태공학부 박우준

분자환경미생물실험실은 생물과 환경의 상호작용, 생태계의 구조와 기능, 그리고 생물다양성 보전 등 생태학적 기초 연구부터 환경문제의 과학적 분석과 해결방안 제시에 이르기까지 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 생태계 내 물질순환, 에너지 흐름, 생물군집의 동태와 같은 근본적인 생태학적 현상을 심층적으로 탐구하며, 인간 활동에 의한 자연생태계 교란과 그 영향에 대한 정량적 평가도 병행하고 있습니다. 현대 사회가 직면한 자원 및 에너지 문제, 환경오염, 기후변화 등 다양한 환경문제에 대해 과학적이고 융합적인 접근을 시도합니다. 환경화학, 미생물학, 생태공학 등 다양한 분야의 첨단기술을 접목하여, 환경오염 진단 및 방지, 자원순환, 재생에너지 활용, 환경복원 기술 개발 등 실질적인 문제 해결을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 특히, 미생물 기반의 오염물질 분해, 항생제 내성균의 환경 내 확산 메커니즘 규명, 친환경적 녹조 제거 기술 등 다양한 응용연구가 진행되고 있습니다. 생태공학적 원리를 바탕으로 한 환경복원 및 지속가능한 생태계 조성에도 중점을 두고 있습니다. 자원순환, 생태공학기술을 적용한 자연생태계 복원, 생태도시 및 생태공원 조성 등 실제 적용 가능한 복원 프로젝트를 통해 연구의 실효성을 높이고 있습니다. 또한, 토양, 수질, 식생, 미생물 등 다양한 생태계 구성 요소의 상호작용을 분석하고, 복원 대상지의 환경적·사회적 특성을 반영한 통합적 복원 방안을 제시합니다. 미생물융합기술 및 환경미생물학의 응용도 본 연구실의 중요한 연구축입니다. 미생물의 생태적 역할, 생물지구화학적 순환, 환경오염물질 분해, 항생제 내성, 바이오매스 및 생분해성 소재 개발 등 폭넓은 연구를 수행하며, 미생물 기반의 바이오센서, 환경유해물질의 생물학적 검지 및 제거, 폐기물 처리 및 자원화 등 다양한 응용연구가 실제 산업 및 환경 현장에 적용되고 있습니다. 이처럼 분자환경미생물실험실은 기초과학과 응용기술을 아우르는 융합적 연구를 통해, 지속가능한 사회 구현과 미래 세대를 위한 건강한 환경 조성에 기여하고 있습니다. 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 연구성과의 실용화와 확산에도 힘쓰고 있으며, 창의적이고 실무적인 인재 양성에도 적극적으로 참여하고 있습니다.

Antibiotic Resistance Mechanisms
Bioremediation
Bacterial Self-Healing Materials
생물과 환경의 상호작용 및 생태계 이해
본 연구실은 생물과 환경 사이의 복잡한 상호작용을 심층적으로 연구합니다. 생태계 내에서 물질순환과 에너지 흐름이 어떻게 이루어지는지, 그리고 이러한 과정이 생물다양성과 생물자원 보전에 어떤 영향을 미치는지에 대한 체계적인 분석을 수행합니다. 이를 위해 다양한 생물종의 군집 구조와 기능, 그리고 이들이 환경 변화에 어떻게 적응하는지에 대한 실험적·이론적 연구를 병행합니다. 특히 인간 활동으로 인한 자연생태계의 교란과 그로 인한 생태계 구조의 변화, 그리고 생물다양성 감소 문제에 주목하고 있습니다. 연구실은 생태계 내에서 발생하는 다양한 교란 요인(예: 오염, 기후변화, 토지 이용 변화 등)이 생물군집과 생태계 서비스에 미치는 영향을 정량적으로 평가합니다. 이를 위해 현장 조사, 실험실 실험, 수치 모델링 등 다양한 방법론을 활용하여 생태계의 구조와 기능을 종합적으로 이해하고자 합니다. 이러한 연구는 생물다양성 보전 및 지속가능한 생물자원 관리에 필수적인 과학적 근거를 제공합니다. 더 나아가, 생태계 복원 및 관리 정책 수립에 필요한 실질적인 데이터를 제공함으로써, 자연과 인간이 조화롭게 공존할 수 있는 미래를 설계하는 데 기여하고 있습니다.
환경문제의 과학적 구명과 융합기술을 통한 해결방안
연구실은 개발로 인한 자원 및 에너지 문제, 환경오염, 그리고 지속가능성 등 현대 사회가 직면한 다양한 환경문제를 과학적으로 분석하고 해결책을 제시하는 데 주력하고 있습니다. 환경화학, 미생물학, 생태공학 등 다양한 학문 분야의 융합을 통해 환경문제의 원인과 영향을 다각적으로 규명합니다. 이를 위해 BT(생명공학), NT(나노기술), IT(정보기술) 등 첨단기술을 접목한 융합환경기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 환경오염의 진단과 방지, 자원순환 및 재생에너지 활용, 그리고 환경복원 기술 개발 등 실질적인 문제 해결을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 미생물 기반의 오염물질 분해 및 자가치유 콘크리트 개발, 항생제 내성균의 환경 내 확산 메커니즘 규명, 그리고 친환경적 녹조 제거 기술 등 다양한 응용연구가 진행 중입니다. 또한, 환경문제 해결을 위한 종합적 접근법을 통해 정책적·사회적 대안도 함께 모색하고 있습니다. 이러한 연구는 환경문제의 근본적 원인 규명과 더불어, 실제 현장에 적용 가능한 혁신적 기술 개발로 이어지고 있습니다. 궁극적으로는 지속가능한 사회 구현과 미래 세대를 위한 건강한 환경 조성에 기여하고 있으며, 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 연구성과의 실용화와 확산에도 힘쓰고 있습니다.
생태공학 기반의 환경복원 및 지속가능한 생태계 조성
본 연구실은 생태공학적 원리를 바탕으로 한 환경복원 및 지속가능한 생태계 조성에 중점을 두고 있습니다. 자원순환, 재생에너지 활용, 생태공학기술을 적용한 자연생태계 복원 등 다양한 주제를 다루며, 인간과 자연이 공생할 수 있는 환경을 설계하고 실현하는 데 앞장서고 있습니다. 특히, 생태도시, 생태공원 조성 등 실제 적용 가능한 생태계 복원 프로젝트를 통해 연구의 실효성을 높이고 있습니다. 생태공학은 단순한 오염 정화 기술을 넘어, 생태계의 구조와 기능을 회복시키고, 지역적 특성에 맞는 맞춤형 복원 전략을 개발하는 데 초점을 맞춥니다. 이를 위해 토양, 수질, 식생, 미생물 등 다양한 생태계 구성 요소의 상호작용을 분석하고, 복원 대상지의 환경적·사회적 특성을 반영한 통합적 복원 방안을 제시합니다. 또한, 최신 분자생물학적 기법과 환경정보기술(GIS, 원격탐사 등)을 활용하여 복원 효과를 정량적으로 평가하고, 장기적인 생태계 안정성 확보에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 기후변화, 도시화, 산업화 등으로 훼손된 자연환경의 회복과 지속가능한 관리에 필수적인 과학적·기술적 기반을 제공합니다. 더불어, 정책 수립 및 실무 적용을 위한 가이드라인 마련, 지역사회와의 협력, 교육 및 홍보 활동 등 다양한 사회적 역할도 수행하고 있습니다.
1
Ferredoxin reductase as a ferric reductase
Yeom et al
Journal of Bacteriology, 2009
2
Trade-off between antibiotic resistance and fitness
Kang & Park
Environmental Microbiology, 2010
3
Iron homeostasis in bacterial antibiotic resistance
Yeom et al
Journal of Biological Chemistry, 2010
1
과학재단 국가핵심연구센터 "오염물질의 고도처리기술 및 바이오모니터링 기술개발"
2004년 ~ 2010년
2
농촌진흥청 바이오그린 21사업 "병원성세균의 Virulence factor 탐색"
2005년 ~ 2007년
3
학술진흥재단 신진교수연구사업 "E. coli O157:H7 Biofilm 및 산화적 스트레스연구"
2007년 ~ 2009년