<1> RNA Metabolism and Diseases
It has been well known that RNAs are a versatile class of molecules involved in various cellular metabolisms by functioning genetic materials, templates for protein synthesis, catalysts, and regulatory molecules. Therefore, understanding RNA metabolism is essential for understanding cellular metabolism. Our primary interest lies in elucidating mechanisms that govern regulation of RNA synthesis and degradation. Our research is also pursuing to identify the pathological mechanisms of inherited metabolic disorders related to genetic defects in RNA metabolism.
1. Identification and characterization of noncoding RNAs
2. Identification of factors governing RNA stability
3. Regulation of 3' processing by poly(A) polymerase
4. Diseases related to RNA metabolism
<2> Applied Genetic Engineering
Another research emphases in the laboratory are in the areas of applied genetic engineering. Currently we are focusing our efforts on improving properties of enzymes for their application in organic synthesis.
1. Directed evolution of aldolases
2. Translational coupling
카이스트 환경 지구 생화학 연구실 (Environmental Geo-biochemical Research Laboratory)은 2005년 이우진 교수님께서 설립하신 연구실입니다. 저희 연구실에서는 대기, 수질, 토양 등에 걸쳐 중대한 환경오염 물질 제어 및 제거 연구와 기존 토양 및 지하수 기술들의 최적, 최상의 적용을 가미한 경제적, 효율적인 도시재생 기술연구에 초점을 두고 있습니다. 기존 생물학, 화학적 토양 및 지하수 복원 기술에서 한 걸음 더 나아가 실제 토양의 오염물질 제거 반응 메커니즘을 연구하는 미생물과 토양광물의 상호작용에 의한 토양 및 지하수 오염 물질 제거에 대해서 연구하고 있으며, 또한 이산화탄소 하이드레이트의 형성 중 지질, 화학, 물리적 영향 인자에 관한 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 이와 같은 과정에서 20여명의 석/박사를 배출하였고, 현재 박사 후 연구원 2명, 박사 5명, 석사 5명이 연구를 수행하고 있습니다. 저희 EGRL은 무엇보다도 활발한 연구활동을 바탕으로 세계적 학술지와 국/내외 학술 대회에서도 좋은 결실을 맺고 있습니다.
1-1) Integrated Water Technology
저희 연구실에서는 분광학과 분자동역학을 이용한 통합적 지하수 관리 시스템의 구축을 목표로 다양한 실험과 연구가 진행되고 있습니다. 기존의 생물학적, 물리적, 화학적 수 처리 기술은 또 다른 독성물질의 생성위험과 비용에 비해 낮은 효율을 보이고 있어, 따라서 좀 더 환경적이고 고효율의 수 처리 기술이 필요한 시점입니다. 본 연구의 목표는 통합적인 SMART 지하수 관리 시스템을 구축하고 이를 이용해 선택적으로 대상 오염물질을 제거하고 분자 Molecular dynamic simulation과 synchrotron advanced spectroscopy를 바탕으로 오염물질의 거동 및 관측이 가능하도록 하는 것입니다. 본 연구에서는 염소화합물(PCE, TCE)과 중금속, 우라늄과 같은 대표적인 오염물질들을 중점적으로 다루고 있습니다.
1-2) Natural Catalyst
상기 예제 연구에서 보시는 것처럼, 해양해양 광생물반응기 연구에서는 해양의 에너지와 자원을 효율적으로 이용하고자 공학적 연구와 결부시켜 지속적으로 연구 및 개발을 진행해 나가고 있습니다.
종래에는 이온교환, 역삼투, 생물학적 방법 등을 이용해 질산성 질소를 처리하고자 하였습니다만, 이러한 방법들은 처리 후, 2차 처리가 필요하거나 많은 양의 슬러지를 발생시킬 수 있습니다. 따라서, 이와 같은 기존 방법들의 문제를 해결할 수 있는 방법의 모색이 요구되어왔고, 최근 저희 연구실에서는 이중금속 촉매를 이용한 질산성 질소의 환원을 집중적으로 연구해 왔습니다. 경제적이고 친환경적인 촉매를 개발하고, 이를 이용해 명확히 밝혀진 바가 없는 질산성 질소 환원 기작을 밝혀내는 것이 저희의 목표입니다.
1-3) Uranium
방사성 폐기물의 저장 및 처리와 관련된 이전의 관행들은 우라늄과 같은 방사성 물질에 의한 심각한 지표 오염을 초래하였습니다. 저희 연구실에서는 지하수에서 우라늄의 이동성은 주로 우라늄의 종형성과 수중 다른 물질 (미생물, 자연유기물질, 무기이온 미네랄 표면)과의 반응에 의해 결정된다고 보고, 이러한 상호작용들에 관한 연구가 활발히 진행 중입니다. 우라늄의 흡착, 산화환원에 의한 형태변화와 침전들이 발생될 수 있으며 이러한 모든 상호작용들은 우라늄의 이동성과 거동에 영향을 미치기 때문에 이러한 과정들을 규명하고 예측하는 것은 우라늄의 거동을 이해하기 위하여 필수적이며, 심각한 방사성 환경문제를 해결하기 위한 연구를 진행하고 있습니다.
2-1) Gas Hydrate
2-2) Energy Circulation
정수처리시설, 하수처리시설, 하수관거, 우수 관리 시스템은 건설과 운영과정에 있어 많은 온실가스들을 배출하는 시설입니다. 또한, 그 중 많은 양의 온실가스는 처리와 운송 과정 중에, 화학적, 생물학적 반응에 의해 발생하게 됩니다. 그러므로, 각각의 공정과 온실가스 측정 간의 mapping system은 시스템 내의 에너지, 자원 효율을 향상시키기 위해 수행되어야 합니다. 본 연구실에서는 물 인프라의 자원순환과 지속 가능한 에너지를 얻기 위해, 전과정평가 (Life cycle assessment) 모델을 적용하고 분석하는 연구를 하고 있습니다. LCA 적용을 통해, 온실가스의 양이 정량적으로 측정되며, 온실가스 방출의 주요 인자를 확인하고 분석할 수 있습니다. 이 방법은 systematic methodology로 원료에서부터 폐기 단계에 이르기까지 환경적인 영향을 평가할 수 있고, 우리 연구실에서 develop 시킨 LCA모델은 이전 모델보다 더 세부적인 운영 조건과 화학적, 생화학적인 반응에 의한 효과에 의한 온실가스 발생량을 측정할 수 있습니다.
■ 주소: 대전광역시 유성구 구성동 대학로 응용공학동 (W1-2) 건설 및 환경공학부 3212호
■ 전화: 042)350-5664
■ Homepage: http://egrl.kaist.ac.kr/
카이스트 환경 지구 생화학 연구실 (Environmental Geo-biochemical Research Laboratory)은 2005년 이우진 교수님께서 설립하신 연구실입니다. 저희 연구실에서는 대기, 수질, 토양 등에 걸쳐 중대한 환경오염 물질 제어 및 제거 연구와 기존 토양 및 지하수 기술들의 최적, 최상의 적용을 가미한 경제적, 효율적인 도시재생 기술연구에 초점을 두고 있습니다. 기존 생물학, 화학적 토양 및 지하수 복원 기술에서 한 걸음 더 나아가 실제 토양의 오염물질 제거 반응 메커니즘을 연구하는 미생물과 토양광물의 상호작용에 의한 토양 및 지하수 오염 물질 제거에 대해서 연구하고 있으며, 또한 이산화탄소 하이드레이트의 형성 중 지질, 화학, 물리적 영향 인자에 관한 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 이와 같은 과정에서 20여명의 석/박사를 배출하였고, 현재 박사 후 연구원 2명, 박사 5명, 석사 5명이 연구를 수행하고 있습니다. 저희 EGRL은 무엇보다도 활발한 연구활동을 바탕으로 세계적 학술지와 국/내외 학술 대회에서도 좋은 결실을 맺고 있습니다.
1-1) Integrated Water Technology
저희 연구실에서는 분광학과 분자동역학을 이용한 통합적 지하수 관리 시스템의 구축을 목표로 다양한 실험과 연구가 진행되고 있습니다. 기존의 생물학적, 물리적, 화학적 수 처리 기술은 또 다른 독성물질의 생성위험과 비용에 비해 낮은 효율을 보이고 있어, 따라서 좀 더 환경적이고 고효율의 수 처리 기술이 필요한 시점입니다. 본 연구의 목표는 통합적인 SMART 지하수 관리 시스템을 구축하고 이를 이용해 선택적으로 대상 오염물질을 제거하고 분자 Molecular dynamic simulation과 synchrotron advanced spectroscopy를 바탕으로 오염물질의 거동 및 관측이 가능하도록 하는 것입니다. 본 연구에서는 염소화합물(PCE, TCE)과 중금속, 우라늄과 같은 대표적인 오염물질들을 중점적으로 다루고 있습니다.
1-2) Natural Catalyst
상기 예제 연구에서 보시는 것처럼, 해양해양 광생물반응기 연구에서는 해양의 에너지와 자원을 효율적으로 이용하고자 공학적 연구와 결부시켜 지속적으로 연구 및 개발을 진행해 나가고 있습니다.
종래에는 이온교환, 역삼투, 생물학적 방법 등을 이용해 질산성 질소를 처리하고자 하였습니다만, 이러한 방법들은 처리 후, 2차 처리가 필요하거나 많은 양의 슬러지를 발생시킬 수 있습니다. 따라서, 이와 같은 기존 방법들의 문제를 해결할 수 있는 방법의 모색이 요구되어왔고, 최근 저희 연구실에서는 이중금속 촉매를 이용한 질산성 질소의 환원을 집중적으로 연구해 왔습니다. 경제적이고 친환경적인 촉매를 개발하고, 이를 이용해 명확히 밝혀진 바가 없는 질산성 질소 환원 기작을 밝혀내는 것이 저희의 목표입니다.
1-3) Uranium
방사성 폐기물의 저장 및 처리와 관련된 이전의 관행들은 우라늄과 같은 방사성 물질에 의한 심각한 지표 오염을 초래하였습니다. 저희 연구실에서는 지하수에서 우라늄의 이동성은 주로 우라늄의 종형성과 수중 다른 물질 (미생물, 자연유기물질, 무기이온 미네랄 표면)과의 반응에 의해 결정된다고 보고, 이러한 상호작용들에 관한 연구가 활발히 진행 중입니다. 우라늄의 흡착, 산화환원에 의한 형태변화와 침전들이 발생될 수 있으며 이러한 모든 상호작용들은 우라늄의 이동성과 거동에 영향을 미치기 때문에 이러한 과정들을 규명하고 예측하는 것은 우라늄의 거동을 이해하기 위하여 필수적이며, 심각한 방사성 환경문제를 해결하기 위한 연구를 진행하고 있습니다.
2-1) Gas Hydrate
2-2) Energy Circulation
정수처리시설, 하수처리시설, 하수관거, 우수 관리 시스템은 건설과 운영과정에 있어 많은 온실가스들을 배출하는 시설입니다. 또한, 그 중 많은 양의 온실가스는 처리와 운송 과정 중에, 화학적, 생물학적 반응에 의해 발생하게 됩니다. 그러므로, 각각의 공정과 온실가스 측정 간의 mapping system은 시스템 내의 에너지, 자원 효율을 향상시키기 위해 수행되어야 합니다. 본 연구실에서는 물 인프라의 자원순환과 지속 가능한 에너지를 얻기 위해, 전과정평가 (Life cycle assessment) 모델을 적용하고 분석하는 연구를 하고 있습니다. LCA 적용을 통해, 온실가스의 양이 정량적으로 측정되며, 온실가스 방출의 주요 인자를 확인하고 분석할 수 있습니다. 이 방법은 systematic methodology로 원료에서부터 폐기 단계에 이르기까지 환경적인 영향을 평가할 수 있고, 우리 연구실에서 develop 시킨 LCA모델은 이전 모델보다 더 세부적인 운영 조건과 화학적, 생화학적인 반응에 의한 효과에 의한 온실가스 발생량을 측정할 수 있습니다.
■ 주소: 대전광역시 유성구 구성동 대학로 응용공학동 (W1-2) 건설 및 환경공학부 3212호
■ 전화: 042)350-5664
■ Homepage: http://egrl.kaist.ac.kr/
국가
대한민국
소속기관
한국과학기술원 (학교)
연락처
042-350-2832 http://rnase.kaist.ac.kr/
책임자
이영훈 younghoon.lee@kaist.ac.kr