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지구과학

지구생물학연구실

지구생물학연구실은 정부출연연구기관인 극지연구소 북극환경자원연구센터에 속해 있다. 이유경 책임연구원과 정지영 선임연구원, 그리고 7명의 연구원(남성진, 김혜민, 권혜영, 최용회, 박기헌, 경혜련, 김세은)이 함께 하고 있다. 이중 김혜민, 최용회 연구원이 서울대 생명과학부 박사과정에 재학 중이고, 경혜련 연구원은 서울대 생명과학부 박사과정에 입학예정이다. 학연프로그램을 통해 수업은 서울대에서 듣고 실험은 극지연구소에서 수행하고 있다.

우리는 또한 북극에 관한 모든 정보를 담은 웹사이트 북극N(http://arctic.or.kr)을 운영하며 일반인들에게 다양한 극지 정보를 제공하고, 연구자들에게 다산과학기지와 쇄빙연구선 아라온 관련 연구 정보뿐만 아니라 북극 관련 논문과 도서, 국제행사 등을 알려주고 있다. 또한 장부나 정책입안자들을 위하여 북극이사회 관련 자료와 각국의 북극정책도 제공하고 있다.

우리나라 유일의 극지연구 전문기관인 KIOST 부설 극지연구소에서, 북극환경자원연구센터 ‘지구생물학연구실’은 북극 동토층의 생태계를 연구하고 있습니다. 지구생물학연구실은 연구 프로젝트를 이끄는 이유경 책임연구원, 토양 분석을 주도하는 정지영 선임연구원, 미생물 군집의 특성을 분석하는 김민철 선임연구원, 북극현장 활동과 지방산 분석을 담당하는 남성진 연구원, 학-연 프로그램을 통해 서울대에서 박사과정을 하면서 연구하는 김혜민, 최용회, 경혜련 연구원, 그리고 다섯 명의 연구원이 함께 하고 있습니다. 우리 연구실은 프랑스 툴루즈대학, 미국 페어뱅스소재 알래스카대학, 덴마크 코펜하겐대학과 공동 연구를 하고 있고, 북극에 대한 모든 정보를 제공하는 웹사이트 북극 N (www.arctic.or.kr)을 운영하고 있습니다.

1. 기후변화에 대한 북극 영구동토층 토양생태계의 반응 연구

북극권 동토층은 기온 상승에 민감하게 반응합니다. 온난화로 인한 동토층의 온실기체 방출은 다시 온난화에 기여해, 북극권 온난화는 연구자들의 관심사로 대두되고 있습니다. 우리는 북극 동토층의 토양-생물-대기의 관계를 유기적으로 이해하기 위하여 토양학, 지구물리학, 대기과학 및 생태학 연구자들과 협력하여 다학제 연구를 진행하고 있습니다. 특히 NGS를 이용한 미생물 군집 분석과 메타지놈 분석을 통한 미생물 대사 연구를 진행하고 있습니다. 우리는 다음 네 개의 지역에서 연구를 수행하고 있고, 앞으로 러시아 시베리아 북극까지 연구하고자 합니다.

스발바르 다산과학기지: 동토의 지형이 식물의 생장과 분포, 토양 유기물 특성과 미생물의 군집구조에 미치는 영향 연구

알래스카 카운실: 툰드라 지역의 토양 미생물과 식물의 온실기체 방출과 어떤 관계가 있는지 연구

캐나다 캠브리지 베이: 온도상승현상을 모사하는 OTC(open top chamber)를 2012년부터 매년 여름에 설치하고 있고, 기후변화가 앞으로 식물과 토양 미생물 군집과 활성에 어떤 영향을 주는지 연구

그린란드 자켄버그: 덴마크 연구자들이 지난 10년 동안 지속해 온 기후변화 모의실험 연구지에서 온도 상승이나 구름의 증가, 식물의 생장기간 증가 등이 토양의 특성과 미생물 군집에 어떤 영향을 끼쳤는지 분석

2. 북극다산과학기지 주변 빙하 후퇴 지역의 생태계 변화 연구

기후변화로 인하여 빙하가 녹으면 빙하 밑에 묻혀 있던 땅이 새롭게 노출됩니다. 우리는 지난 100여 년간 빙하가 녹아서 약 500 m나 빙하 끝부분이 뒤로 후퇴한 중앙로벤빙하 후퇴 지역을 대상으로 빙하로 덮여 있다가 새롭게 노출된 지역의 생태계 변화를 파악하고 노출 시기와 빙하 후퇴 지역의 지형에 따른 식생, 미생물, 유기탄소의 분포를 조사하고 있습니다. 이 연구는 2014년 시작되었고, 앞으로 북극다산과학기지와 극지연구소에서 다음과 같은 연구가 진행될 것입니다.

항공사진 및 위성정보를 이용하여 중앙로벤빙하의 후퇴 시기 및 지형에 대한 정밀한 digital elevation model 작성

기존 식생연구가 진행되었던 300 지점에서 식생 조사, 토양 특성 분석 및 미생물 분포 파악

식생분포지도 작성, 10년 전 식생 분포와 비교 분석

토양유기탄소 지도 작성, 실측 데이터의 통계적 처리를 통해 토양유기탄소/식생 분포에 주요한 영향을 미치는 환경 변수 조사

미생물 군집/토양유기탄소/식생분포도를 기반으로 유사한 특성을 보이는 구역 구분, 각 구역별로 매 10년마다 생태계 변화를 추적할 기초자료로 활용

3. 그리고…

우리는 북극에 관한 모든 정보를 담은 웹사이트 북극N(http://arctic.or.kr)을 운영하며 일반인들에게 다양한 극지 정보를 제공하고, 연구자들에게 다산과학기지와 쇄빙연구선 아라온 관련 연구 정보뿐만 아니라 북극 관련 논문과 도서, 국제행사 등을 알려주고 있습니다. 또한 정부나 정책입안자들을 위하여 북극이사회 관련 자료와 각국의 북극정책도 제공하고 있습니다.

우리는 혐기성미생물배양실을 운영하며, 북극 동토층에 살고 있는 혐기성 박테리아를 배양하여 신종 균주를 분석하고 있습니다. 또한 다양한 극지 미생물을 분양하는 극지미생물자원은행 (Polar Alpine Microbial Collection, http://pamc.kopri.re.kr)을 통해 혐기성 미생물을 연구자들에게 나눠주기도 합니다.

우주생물학도 우리연구실의 관심 분야입니다. 화성과 가장 비슷한 극지의 극한환경인 동토와 암석에 살고 있는 미생물을 분석하며, 화성조건에서도 극지 미생물이 생존할 수 있는지 연구하고 있습니다 앞으로 화성에서 오는 토양과 암석 시료를 분석하는 것이 우리 연구팀의 미래 계획 중 하나입니다.

지구생물학연구실은 정부출연연구기관인 극지연구소 북극환경자원연구센터에 속해 있어 의료보험과 퇴직금이 지급됩니다 (학생은 예외). 주 5일 근무를 하며 근무시간은 아침 9시부터 오후 6까지입니다. 매주 한번씩 팀미팅을 하며 한 주간의 연구 진행상황을 공유하고, 이와 별도로 극지연구소에 있는 미생물연구팀과 공동 세미나 시간을 통해 연구 방법과 결과에 대해 논의합니다. 매년 여름 북극 현장에 2주~1개월 정도 나가 현장 샘플링을 하고 있습니다.

 

주소 : 인천광역시 연수구 송도미래로26 한국해양과학기술원부설 극지연구소 2616호

전화 : 032-760-5530

이메일 : yklee@kopri.re.kr

인천지하철 지식정보단지역(2번 출구)에서 나와 입구 반대 방향으로 직진 → 사거리에서 우회전 후 직진→ 사거리에서 횡단보도 건너면 → 극지연구소 (출퇴근 시간에 셔틀버스 운영)

우리나라 유일의 극지연구 전문기관인 KIOST 부설 극지연구소에서, 북극환경자원연구센터 ‘지구생물학연구실’은 북극 동토층의 생태계를 연구하고 있습니다. 지구생물학연구실은 연구 프로젝트를 이끄는 이유경 책임연구원, 토양 분석을 주도하는 정지영 선임연구원, 미생물 군집의 특성을 분석하는 김민철 선임연구원, 북극현장 활동과 지방산 분석을 담당하는 남성진 연구원, 학-연 프로그램을 통해 서울대에서 박사과정을 하면서 연구하는 김혜민, 최용회, 경혜련 연구원, 그리고 다섯 명의 연구원이 함께 하고 있습니다. 우리 연구실은 프랑스 툴루즈대학, 미국 페어뱅스소재 알래스카대학, 덴마크 코펜하겐대학과 공동 연구를 하고 있고, 북극에 대한 모든 정보를 제공하는 웹사이트 북극 N (www.arctic.or.kr)을 운영하고 있습니다.

1. 기후변화에 대한 북극 영구동토층 토양생태계의 반응 연구

북극권 동토층은 기온 상승에 민감하게 반응합니다. 온난화로 인한 동토층의 온실기체 방출은 다시 온난화에 기여해, 북극권 온난화는 연구자들의 관심사로 대두되고 있습니다. 우리는 북극 동토층의 토양-생물-대기의 관계를 유기적으로 이해하기 위하여 토양학, 지구물리학, 대기과학 및 생태학 연구자들과 협력하여 다학제 연구를 진행하고 있습니다. 특히 NGS를 이용한 미생물 군집 분석과 메타지놈 분석을 통한 미생물 대사 연구를 진행하고 있습니다. 우리는 다음 네 개의 지역에서 연구를 수행하고 있고, 앞으로 러시아 시베리아 북극까지 연구하고자 합니다.

스발바르 다산과학기지: 동토의 지형이 식물의 생장과 분포, 토양 유기물 특성과 미생물의 군집구조에 미치는 영향 연구

알래스카 카운실: 툰드라 지역의 토양 미생물과 식물의 온실기체 방출과 어떤 관계가 있는지 연구

캐나다 캠브리지 베이: 온도상승현상을 모사하는 OTC(open top chamber)를 2012년부터 매년 여름에 설치하고 있고, 기후변화가 앞으로 식물과 토양 미생물 군집과 활성에 어떤 영향을 주는지 연구

그린란드 자켄버그: 덴마크 연구자들이 지난 10년 동안 지속해 온 기후변화 모의실험 연구지에서 온도 상승이나 구름의 증가, 식물의 생장기간 증가 등이 토양의 특성과 미생물 군집에 어떤 영향을 끼쳤는지 분석

2. 북극다산과학기지 주변 빙하 후퇴 지역의 생태계 변화 연구

기후변화로 인하여 빙하가 녹으면 빙하 밑에 묻혀 있던 땅이 새롭게 노출됩니다. 우리는 지난 100여 년간 빙하가 녹아서 약 500 m나 빙하 끝부분이 뒤로 후퇴한 중앙로벤빙하 후퇴 지역을 대상으로 빙하로 덮여 있다가 새롭게 노출된 지역의 생태계 변화를 파악하고 노출 시기와 빙하 후퇴 지역의 지형에 따른 식생, 미생물, 유기탄소의 분포를 조사하고 있습니다. 이 연구는 2014년 시작되었고, 앞으로 북극다산과학기지와 극지연구소에서 다음과 같은 연구가 진행될 것입니다.

항공사진 및 위성정보를 이용하여 중앙로벤빙하의 후퇴 시기 및 지형에 대한 정밀한 digital elevation model 작성

기존 식생연구가 진행되었던 300 지점에서 식생 조사, 토양 특성 분석 및 미생물 분포 파악

식생분포지도 작성, 10년 전 식생 분포와 비교 분석

토양유기탄소 지도 작성, 실측 데이터의 통계적 처리를 통해 토양유기탄소/식생 분포에 주요한 영향을 미치는 환경 변수 조사

미생물 군집/토양유기탄소/식생분포도를 기반으로 유사한 특성을 보이는 구역 구분, 각 구역별로 매 10년마다 생태계 변화를 추적할 기초자료로 활용

3. 그리고…

우리는 북극에 관한 모든 정보를 담은 웹사이트 북극N(http://arctic.or.kr)을 운영하며 일반인들에게 다양한 극지 정보를 제공하고, 연구자들에게 다산과학기지와 쇄빙연구선 아라온 관련 연구 정보뿐만 아니라 북극 관련 논문과 도서, 국제행사 등을 알려주고 있습니다. 또한 정부나 정책입안자들을 위하여 북극이사회 관련 자료와 각국의 북극정책도 제공하고 있습니다.

우리는 혐기성미생물배양실을 운영하며, 북극 동토층에 살고 있는 혐기성 박테리아를 배양하여 신종 균주를 분석하고 있습니다. 또한 다양한 극지 미생물을 분양하는 극지미생물자원은행 (Polar Alpine Microbial Collection, http://pamc.kopri.re.kr)을 통해 혐기성 미생물을 연구자들에게 나눠주기도 합니다.

우주생물학도 우리연구실의 관심 분야입니다. 화성과 가장 비슷한 극지의 극한환경인 동토와 암석에 살고 있는 미생물을 분석하며, 화성조건에서도 극지 미생물이 생존할 수 있는지 연구하고 있습니다 앞으로 화성에서 오는 토양과 암석 시료를 분석하는 것이 우리 연구팀의 미래 계획 중 하나입니다.

지구생물학연구실은 정부출연연구기관인 극지연구소 북극환경자원연구센터에 속해 있어 의료보험과 퇴직금이 지급됩니다 (학생은 예외). 주 5일 근무를 하며 근무시간은 아침 9시부터 오후 6까지입니다. 매주 한번씩 팀미팅을 하며 한 주간의 연구 진행상황을 공유하고, 이와 별도로 극지연구소에 있는 미생물연구팀과 공동 세미나 시간을 통해 연구 방법과 결과에 대해 논의합니다. 매년 여름 북극 현장에 2주~1개월 정도 나가 현장 샘플링을 하고 있습니다.

 

주소 : 인천광역시 연수구 송도미래로26 한국해양과학기술원부설 극지연구소 2616호

전화 : 032-760-5530

이메일 : yklee@kopri.re.kr

인천지하철 지식정보단지역(2번 출구)에서 나와 입구 반대 방향으로 직진 → 사거리에서 우회전 후 직진→ 사거리에서 횡단보도 건너면 → 극지연구소 (출퇴근 시간에 셔틀버스 운영)


국가

대한민국

소속기관

한국해양과학기술원 부설 극지연구소 (연구소)

연락처

책임자

이유경 yklee@kopri.re.kr

소속회원 1

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