수권환경생지화학연구는 해양, 호수, 하천 등 다양한 수권 환경을 대상으로 하여 수생태계 내에서의 먹이망 구조와 화학물질의 거동을 심층적으로 이해하는 것을 목표로 합니다. 본 연구는 수권 환경에 존재하는 다양한 유기분자화합물 생체지표와 안정동위원소비 분석 및 활용 기법을 개발하여, 복잡한 생물지구화학적 탄소 및 질소 순환 과정을 규명하고자 합니다. 이를 통해 수생태계 내에서 물질의 이동 경로와 에너지 흐름, 그리고 환경 변화에 따른 반응을 정량적으로 분석할 수 있습니다. 특히, 기후변화와 환경오염과 같은 지구환경 변화가 수권 생태계에 미치는 영향을 파악하기 위해, 저층 퇴적물에 보존된 다양한 환경변화 기록을 복원하고, 수층과 저층의 생지화학적 물질순환 과정을 이해하는 데 중점을 두고 있습니다. 이러한 연구는 안정동위원소비 분석, 유기분자화합물 생체지표 개발, 그리고 첨단 분석장비를 활용한 정밀 측정 등 다양한 방법론을 통합적으로 적용합니다. 이 연구를 통해 얻어진 결과는 수권 생태계의 건강성 진단, 오염원 추적, 그리고 미래 환경 변화 예측에 중요한 기초 자료로 활용됩니다. 또한, 물질순환의 이해는 수질 관리, 생태계 복원, 그리고 지속가능한 해양·수생태계 관리 정책 수립에 실질적인 기여를 할 수 있습니다.

안정동위원소 생태학 및 환경과학 분야는 수생태계 내 에너지 흐름과 영양동태 추적을 위한 첨단 분석기술을 개발하고 적용하는 연구입니다. 본 연구실에서는 탄소와 질소 등 주요 원소의 안정동위원소비를 활용하여, 먹이망 내에서의 에너지 이동 경로와 각 생물종의 영양단계를 정밀하게 산출합니다. 이를 통해 수생태계의 구조적 특성과 기능적 변화를 과학적으로 규명할 수 있습니다. 특히, 안정동위원소비 분석은 다양한 오염물질의 기원 추적과 생물 내 축적 경로 해석에도 활용됩니다. 예를 들어, 합성머스크, 실록산, 미세플라스틱, 중금속 등 다양한 유해화학물질의 환경 내 거동과 생물체 내 축적 및 먹이망 전이 특성을 밝히는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 복잡한 수생태계에서 자연적 및 인위적 기원의 유기물, 영양염, 오염물질의 상대적 기여도를 정량적으로 평가할 수 있습니다. 이러한 연구는 수질 및 생태계 건강성 평가, 오염원 관리, 그리고 환경정책 수립에 필수적인 과학적 근거를 제공합니다. 더불어, 기후변화, 인간활동, 환경오염 등 다양한 외부 요인이 수생태계에 미치는 영향을 장기적이고 체계적으로 모니터링할 수 있는 기반을 마련합니다.

Food Web & Bioaccumulation 연구는 해양 및 담수 생태계 내에서 먹이망 구조와 오염물질의 생물농축 및 영양단계 확대 현상을 정량적으로 해석하는 데 중점을 둡니다. 본 연구실에서는 아미노산 및 지방산의 안정동위원소비 분석, 화합물 특이적 동위원소 분석법(CSIA) 등 첨단 기법을 활용하여, 각 생물종의 먹이원, 영양단계, 그리고 오염물질의 축적 경로를 정밀하게 추적합니다. 특히, 수생태계에서의 유해화학물질(예: 중금속, 미세플라스틱, 합성머스크, 실록산 등)의 환경 내 분포, 생물 내 축적, 그리고 먹이망을 통한 전이 특성을 밝히는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이를 위해 다양한 수생 생물(어류, 갑각류, 연체동물 등)과 환경 시료(물, 퇴적물, 플랑크톤 등)를 대상으로 다매체 분석을 수행하며, 안정동위원소비와 생체지표를 결합하여 오염물질의 실제 생물확대계수(TMF)와 위험성을 평가합니다. 이 연구는 환경오염의 생태적 영향 평가, 수산물 안전성 진단, 그리고 생태계 기반의 오염관리 정책 수립에 중요한 과학적 근거를 제공합니다. 또한, 먹이망 구조와 생물농축 메커니즘에 대한 이해는 미래 환경 변화에 대응한 생태계 보전 및 복원 전략 수립에도 기여할 수 있습니다.