POSTECH 환경융합기술연구실
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환경은 21세기 최대의 이슈로, 특히 저탄소 녹색성장의 취지 아래 생산 및 소비 과정에서 발생하는 다양한 유해물질의 제어와 환경 복원을 위한 신기술 개발의 필요성은 더욱 높아지고 있습니다. 녹색성장이라는 아젠다 안에서 환경기술은 단순히 환경문제 해결에서 오는 삶의 질 개선뿐만 아니라 신성장동력 창출과 국제사회에서 국가 이미지 제고에도 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
POSTECH 환경공학부에 속해 있는 환경융합기술연구실 (Environmental Fusion Technology Lab.)은 1997년 장윤석 교수님의 부임 이후부터 다이옥신 등과 같은 고독성 유기 오염물질의 분석 및 모니터링과 이러한 오염물질의 생물학적/화학적 복원에 이르는 광범위한 환경문제 해결을 위한 one-stop 연구를 꾸준히 수행해오고 있습니다. 현재, 저희 연구실에서는 화학, 생명과학, 환경공학, 화학공학 등 다양한 전공을 가진 학생들이 모여서 학제간 연구를 통해 신학문 분야를 창출하고, 그 결과로 사회적으로 이슈가 되는 환경문제들로부터 국민의 불안감을 해소하고 이로 인해 수반되는 국가적 손실을 감소하는데 기여하고자 밤낮으로 노력하고 있습니다. 그 동안의 성과를 인정받아 2011년 중견연구자지원사업 (구, 국가지정연구실)에 선정되었으며, 본 연구실은 환경 모니터링과 나노/바이오 융합복원 기술에 대한 연구 실적 (2011. 현재 SCI 논문 130편 이상)과 인프라를 동시에 확보하고 있는 국내 유일한 팀으로 국제적으로도 선도적인 위치를 점하고 있습니다. 연구실 설립 이래 약 15년 동안 13명의 박사와 15명의 석사를 배출하였으며, 졸업생들은 국내외 대학, 기업 및 정부출연 연구소 등의 다양한 분야에서 핵심적 역할을 담당하고 있습니다.
저희 연구실의 주요 연구 분야는 크게 (1) 환경 다매체 중 극미량 독성물질 분석 및 모니터링, (2) 미생물과 금속촉매를 이용한 나노/바이오 융합처리기술, (3) 생태계 복원과 인체 유해성 평가를 위한 Environmental Metabolomics 등으로 나눌 수 있습니다.
(1) 환경 다매체 중 극미량 독성물질 분석 및 모니터
본 연구실에서 다양한 오염물질 중 대상물질로 하는 잔류성 유기오염물질 (POPs)는 다이옥신 으로 대표되는 맹독성 유기화합물입니다. 이들은 매우 안정하며, 먹이사슬을 통해 동식물의 체내에 축적되고, 반 휘발성 성질을 가지고 있어 전 세계적으로 확산되기 때문에 스톡홀름 협약에 의해 이산화탄소와 함께 국제적으로 규제되고 있습니다. 저희 연구실에서는 1) 대기, 토양, 수계 시료 등에서 작게는 국내와 동아시아, 크게는 적도, 극지방을 포함하는 단, 장기 모니터링을 통해 POPs물질의 source와 전 지구적 이동기작, 2) 실제 식품과 인체 시료 등에서 다이옥신 등의 환경호르몬류의 검출을 통해 이러한 물질의 잠정적 독성과 질병과의 연계성에 대한 연구를 수행하고 있습니다.
(2) 미생물과 금속촉매를 이용한 나노/바이오 융합처리 기술
앞서 애기한 POPs 물질의 물리화학적 성질과 환경이라는 가변적 매체의 특성 상, 기존의 개별 기술들의 적용을 통한 생태계 복원은 실용적 측면에서 많은 한계를 가지고 있습니다. 따라서, 저희 연구실에서는 ‘융합’이라는 세계적인 학문 트렌드에 부합하여 신 환경정화기술 창출을 목표로 기존에 보유하고 있는 나노촉매 합성기술과 생물학적 분해 기술을 결합하여 POPs 물질의 완벽한 제거가 가능한 나노/바이오 융합정화기술을 국내 최초로 보고하였습니다. 본 기술은 그 학문적 우수성과 기술적 응용성을 입증 받아 2010년 국가 R&D 우수성과 100선에 선정되었으며, 비교적 짧은 연구개발 기간에도 불구하고 학계와 산업계에 관련 SCI 논문 10 편과 지적재산권 3 편이라는 성과를 제공하였습니다. 앞으로도 융합기술의 효율을 높이기 위해 세부기술인 나노촉매 기술과 생물학적 분해기술을 발전시키는 과정에서 더욱 많은 연구 성과를 확보할 수 있을 것입니다. 현재, 저희 연구실에서는 실험실에서의 성공적인 연구 성과를 환경전문업체나 대기업 등에 기술 이전하여 실제 field에서 구현하는 연구를 진행함으로써 실용화 가능한 환경기술 개발에 박차를 가하고 있습니다.
(3) 생태계 복원과 인체 유해성 평가를 위한 Environmental Metabolomics
저희 연구실이 설립한 환경분석센터는 2000년 국내 대학으로는 최초로 환경부의 ‘다이옥신 공인 분석기관’으로 지정 받아 세계 최고 수준의 분석인프라와 노하우를 보유하고 있습니다. 이러한 기반을 활용하여 현재는 생태계 내에서의 POPs 물질의 처리효율, 대사체 독성, 생태계 축적 경향 등을 종합적으로 평가하기 위한 Environmental Metabolomics 연구를 수행하고 있습니다. 환경 중에는 매우 다양한 유해물질이 극미량으로 존재하기 때문에 시료 전처리, 분석, 데이터 해석에 전문 인력과 고가의 장비가 필요하며 이러한 요인들은 Environmental Metabolomics의 기술 발전에 많은 제약으로 작용해 왔습니다. 이러한 점에서 현재 field에서 생태계 복원 연구를 진행하며, POPs 물질에 특화된 시료 전처리 기술, 분석 장비, 전문 인력을 보유한 저희 연구실은 Environmental Metabolomics 기술 발전에 가장 이상적인 집단이라고 할 수 있겠습니다.
저희 연구실은 현재 4명의 박사과정, 4명의 석사과정과 연구교수를 포함한 4명의 연구원들이 함께 생활하고 있습니다. 학제간 연구를 수행하고 있는 연구실의 특성 상, 구성원들 간의 소통과 활발한 커뮤니케이션을 가장 우선적으로 생각하기 때문에 그 어느 연구실보다도 화목한 분위기를 유지하고 있습니다. "Work smart, Rest smart" 라는 취지 아래 저희 연구실에서는 여가 시간을 이용해서 수영, 헬스 등 취미생활을 하는 것을 적극 장려하며, 1달에 한번 등산과 같은 외부활동을 통해 구성원들 간의 친목을 도모하고, 연구에서 오는 스트레스를 해소하고는 합니다.
또한, 석박사과정 학생들은 기본적으로 연 1회 이상 국내외 관련 학회에 참석하여 다양한 국내외 연구자들과의 교류는 물론 최신 연구 동향과 보다 나은 선진연구기법을 습득하게 됩니다. 이 외에도 BK 인턴쉽 제도나 본 연구실이 이미 구축하고 있는 국내외 공동연구 인프라를 통해 해외에서 직접 학술정보를 교환하고 연구를 진행하는 것도 가능합니다.
앞으로도 저희 연구실은 국내외 연구기관과의 활발한 교류를 통해 더 나은 환경기술을 확보하여 선진국에 비해 상대적으로 낙후되어 있는 환경 분야 기술발전에 이바지할 수 있도록 노력할 것입니다. 연구실 소개의 기회를 주신 KOSEN 관계자 분들께 감사드리며, 바쁜 시간을 쪼개 지금 이 글을 읽고 계신 모든 분들께도 감사의 인사를 전합니다.
본 연구실은 POSTECH 환경공학동 2층 216호에 위치하고 있습니다. 또한, 환경공학부는 매년 오픈랩과 동/하계 연수 행사를 개최하며, 이를 통해 실험실 생활을 직접 경험할 수 있는 기회가 있으니 관심 있으신 분들은 밑에 있는 학과 홈페이지를 참조하시기 바랍니다. 연구에 관심과 열정이 있으신 분들은 누구든 환영합니다.
전화: 연구실 054-279-8312, 8323/실험실 054-279-8324/Fax 054-279-8299
학과 홈페이지: http://see.postech.ac.kr
연구실 홈페이지: http://www.postech.ac.kr/see/seal
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