M2B Lab
바이오소재전공 이상아
M2B Lab은 미생물 바이오프로세스와 바이오인포매틱스를 융합한 첨단 융합연구를 수행하는 연구실입니다. 본 연구실은 미세조류와 박테리아의 대량 배양, 미생물 군집의 네트워크 해석, 그리고 오믹스 데이터(메타게놈, 전사체 등)의 통합 분석을 통해 환경 및 산업적으로 유용한 바이오소재를 개발하는 데 주력하고 있습니다.
특히, 미세조류 기반 바이오매스 생산 및 바이오디젤, 카로티노이드 등 고부가가치 물질의 효율적 생산을 위한 바이오프로세스 공학 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 미세조류와 박테리아의 상호작용을 기반으로 한 성장 촉진 및 대사산물 증대 전략, 그리고 폐수 등 다양한 환경에서의 대량 배양 시스템 개발이 주요 연구 주제입니다.
또한, 미세플라스틱 및 내분비계 교란물질 등 환경오염물질이 수생 생태계 및 모델 생물에 미치는 영향을 다각적으로 평가하고 있습니다. 물벼룩, 제브라피쉬, 미세조류 등 다양한 모델 생물을 활용하여 오믹스 기반 독성 평가와 컴퓨터 예측 모델링을 결합함으로써 환경 독성 평가의 정확성과 신뢰성을 높이고 있습니다.
폐수처리 분야에서는 미생물 네트워크와 오믹스 분석을 활용하여 질소, 인, 유기물 등 영양염류의 효율적 제거와 바이오매스 동시 생산을 실현하고 있습니다. 다양한 폐수 환경에서 미생물 군집의 동적 변화와 기능적 특성을 규명하고, 최적의 미생물 조합 및 배양 조건을 도출하여 현장 적용이 가능한 환경바이오공정 모델을 제시합니다.
이처럼 M2B Lab은 환경문제 해결과 지속가능한 바이오산업 발전을 목표로, 미생물 및 미세조류를 활용한 혁신적인 바이오프로세스와 환경바이오공정 연구를 선도하고 있습니다. 앞으로도 다양한 융합연구를 통해 친환경적이고 실용적인 기술 개발에 기여할 것입니다.
Ecotoxicology
Microbial Bioprocessing
Endocrine Disruption
미세조류 기반 바이오프로세스 공학 및 바이오매스 생산
M2B Lab은 미세조류와 박테리아를 활용한 바이오프로세스 공학 연구에 중점을 두고 있습니다. 미세조류는 높은 성장률과 다양한 환경 적응력을 바탕으로 바이오매스 생산에 매우 적합한 생물자원입니다. 연구실에서는 미세조류의 대량 배양 시스템 개발, 최적화된 배양 조건 설정, 그리고 폐수 등 다양한 환경에서의 미세조류 활용 가능성을 탐구하고 있습니다. 이를 통해 미세조류를 이용한 바이오디젤, 카로티노이드, 바이오소재 등 고부가가치 물질의 생산을 목표로 하고 있습니다.
특히, 미세조류의 성장 촉진 및 대사산물 생산을 극대화하기 위해 박테리아와의 상호작용, 즉 미생물 네트워크 분석 및 조절에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 미세조류와 박테리아의 공배양 시스템을 통해 미세조류의 성장률과 카로티노이드 등 유용 대사산물의 생산량을 크게 향상시키는 전략을 개발하고 있습니다. 또한, 다양한 오믹스(Omics) 데이터 분석을 통해 미세조류의 생리적 변화와 대사 경로를 심층적으로 규명하고 있습니다.
이러한 연구는 친환경적이고 지속 가능한 바이오매스 생산 기술을 개발하는 데 중요한 역할을 하며, 폐수 처리, 온실가스 저감, 바이오에너지 및 바이오소재 산업 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. M2B Lab은 미세조류 기반 바이오프로세스의 상용화와 환경문제 해결에 기여하고자 지속적으로 연구를 확장하고 있습니다.
미세플라스틱 및 환경오염물질의 생태독성 평가와 모델 생물 적용
M2B Lab은 미세플라스틱과 다양한 환경오염물질이 수생 생태계 및 모델 생물에 미치는 영향을 다각적으로 연구하고 있습니다. 최근 미세플라스틱의 환경 내 축적과 그로 인한 생태계 교란, 생물체 내 독성 효과가 전 세계적으로 큰 이슈가 되고 있습니다. 연구실에서는 물벼룩(Daphnia magna), 제브라피쉬, 미세조류 등 다양한 모델 생물을 활용하여 미세플라스틱 및 내분비계 교란물질의 독성 평가를 수행하고 있습니다.
특히, 미세플라스틱의 노출이 생물의 생리적, 분자적 반응에 미치는 영향을 오믹스(전사체, 메타게놈 등) 분석을 통해 정밀하게 규명하고 있습니다. 또한, 미세플라스틱의 노화(Weathering) 과정에서 발생하는 2차 오염물질의 생태독성, 그리고 이들이 식물성 플랑크톤, 무척추동물, 어류 및 포유류 세포주에 미치는 영향을 다각적으로 평가합니다. 이를 바탕으로 환경 내 미세플라스틱의 위험성 예측 및 관리 방안 마련에 기여하고 있습니다.
이와 더불어, 컴퓨터 기반 예측 모델링을 통해 화학물질 노출에 따른 세포 내 반응을 예측하고, 실제 실험 결과와 연계하여 환경 독성 평가의 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 수생 생태계 보전, 환경 정책 수립, 신소재 개발 등 다양한 분야에 실질적인 기여를 하고 있습니다.
폐수처리 및 미생물 네트워크 기반 환경바이오공정
M2B Lab은 미생물 네트워크와 오믹스 기반 분석을 활용한 첨단 환경바이오공정 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 미생물 군집의 상호작용과 네트워크 구조를 해석하여 폐수처리 효율을 극대화하는 전략을 개발하고 있습니다. 미세조류와 박테리아의 공배양 시스템을 활용한 폐수 내 영양염류(질소, 인, 유기물 등) 제거, 병원성 미생물 저감, 그리고 바이오매스 동시 생산을 실현하고 있습니다.
연구실에서는 다양한 폐수(돈폐수, 산업폐수 등)를 대상으로 미생물 군집의 동적 변화와 기능적 특성을 메타게놈, 전사체 등 다중 오믹스 데이터로 분석합니다. 이를 통해 폐수 내에서 미생물 네트워크가 어떻게 형성되고, 특정 환경 조건에서 어떤 미생물이 핵심 역할을 하는지 규명하고 있습니다. 또한, 최적의 미생물 조합 및 배양 조건을 도출하여 실제 현장 적용이 가능한 폐수처리 공정 모델을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 환경오염 저감, 자원순환, 바이오에너지 생산 등 지속가능한 환경기술 개발에 중요한 기초를 제공합니다. M2B Lab은 환경바이오공정의 혁신을 통해 친환경적이고 경제적인 폐수처리 솔루션을 제시하고, 미래 환경문제 해결에 앞장서고 있습니다.
1
A new article is published as a corresponding author Prof. Lee in Appl. Biol. Chem. (I.F. 2.7)
Prof. Lee
Appl. Biol. Chem., 2025
2
A new article is published as a corresponding author Prof. Lee in Carbon Capture Science & Technology (I.F. 10.4)
Prof. Lee
Carbon Capture Science & Technology, 2025
3
A new article is published as a corresponding author Prof. Lee in J. Appl. Phycol. (I.F. 2.8)
Prof. Lee
J. Appl. Phycol., 2025
2
(청정바이오)[1-3] 제주 아열대 생물 소재를 활용한 항암 소재 개발
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(청정바이오)[3-1] 제주 청정자원 기반 해양바이오 융복합 기술개발 및 실증 지원
