인하대학교 생명공학과 김민식 교수
BAGEL 연구실은 생명공학과 생물화학공학의 융합을 바탕으로, 첨단 생물공정 개발과 미생물 군집(마이크로바이옴) 분석을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 미생물 및 미세조류를 활용한 바이오매스, 바이오연료, 바이오의약품 생산 공정의 최적화와 더불어, 다양한 환경 및 인체 내 미생물 군집의 구조와 기능을 심층적으로 연구하고 있습니다. 이를 위해 통계적 설계, 반응표면분석법, 대규모 데이터 분석, 인공지능 기반 모델링 등 다양한 첨단 기법을 적극적으로 도입하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 Plackett-Burman 설계와 반응표면분석법을 활용한 생물공정 최적화에 강점을 가지고 있습니다. 미세조류 및 미생물의 배양 조건, 영양소 조성, 온도, pH 등 다양한 변수의 영향을 체계적으로 분석하여, 생산성 극대화와 비용 절감을 동시에 달성하고 있습니다. 이러한 연구는 실험실 규모를 넘어 산업적 규모로의 확장 가능성을 높이며, 친환경적이고 경제적인 바이오산업 발전에 기여하고 있습니다. 또한, 마이크로바이옴 및 메타유전체 분석을 통해 환경, 인체, 산업 현장 등 다양한 생태계에서 미생물 군집의 변화와 기능적 역할을 규명하고 있습니다. 첨단 시퀀싱 기술과 컴퓨터 기반 분석 파이프라인을 활용하여, 미생물 다양성, 상호작용, 대사 경로 등을 심층적으로 해석하고, 이를 바탕으로 공정 최적화, 질병 진단, 환경 모니터링 등 다양한 응용 연구를 수행하고 있습니다. 더불어, 테크노-경제성 평가(TEA)를 통해 새로운 생물공정 및 바이오제품의 기술적 타당성과 경제적 실현 가능성을 종합적으로 분석하고 있습니다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 산업 데이터를 접목하여, 운영비(OPEX), 설비 투자비(CAPEX) 등 비용 구조를 체계적으로 평가하고, 상용화 가능성과 투자 전략 수립에 중요한 의사결정 자료를 제공합니다. BAGEL 연구실은 산업, 환경, 공중보건 등 다양한 분야에서 생물공정과 미생물 생태계의 융합 연구를 통해, 지속가능하고 건강한 미래 사회 구현에 기여하고자 합니다. 앞으로도 첨단 기술과 융합적 사고를 바탕으로, 바이오산업의 혁신과 인류 복지 증진을 위한 연구를 지속적으로 선도할 것입니다.
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