전남대학교 해양융합과학과 환경생태독성학 연구실

Environmental & Ecotoxicology Lab., Department of Ocean Integrated Science, Chonnam National University

전남대학교 환경생태독성학 연구실에 방문하신 여러분을 환영합니다.

우리 연구실은 분자생물학과 생태모델링을 바탕으로 수생태계 구조와 기능을 규명하고, 인간 활동 및 환경 변화에 따른 생태-생물 영향의 정량적 평가를 바탕으로 생물 지표와 스트레스 반응 마커 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 환경유전자(environmental DNA, eDNA) 및 DNA metabarcoding 기술을 활용한 생물다양성 분석, 미세플라스틱 및 내분비교란물질에 대한 생태독성평가, 그리고 생물 군집과 환경 요인 간 상호 관계성을 해석하는 생태모델링 연구를 수행하고 있습니다.

1. 환경유전자

우리 연구실은 환경유전자(eDNA) 기술을 활용하여 수생물 다양성 평가 및 군집 구조 분석의 새로운 가능성을 규명하고 있습니다. 특히, 차세대염기서열분석(Next generation sequencing, NGS) 기술을 접목하여 담수 및 연안 생태계 내 다양한 미소 생물부터 대형 생물에 이르기까지 생물 군집을 분석하고 있습니다. 국내 수생생물에 대한 독자적인 고유 데이터베이스 등록 자료를 바탕으로 18S rRNA, COI, 16S rRNA, 12S rRNA 등의 다양한 유전자를 활용하여 생물군의 분포 특성을 도출하고, 생태계 내 먹이망 구조 및 종간 상호작용을 추적하여 생태계에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

2. 생태독성

다양한 수생태계 오염원 (Microplastics, Endocrine disrupting chemicals, heavy metals ... )이 수생물에 미치는 생리-발달 및 분자적 영향을 규명합니다. 대표적인 생태독성 시험종으로 담수 깔따구류(Chironomids)와 해수 칠게(Macrophthalmus japonicus) 및 지중해담치(Mytilus galloprovincialis)를 대상으로 다양한 형태와 크기의 미세플라스틱, 내분비장애물질, 유기오염물질 및 중금속 노출이 유발하는 염증-세포사멸 반응, 면역계 교란, 대사 변화 및 후생유전학적 영향 등을 통합적으로 분석하여 수생태계 내에서 발생하는 환경오염물질의 독성 위험성을 분석하는 연구를 수행합니다.

3. 생태모델링

우리 연구실은 해양에서 담수 생태계까지 수환경 연결성을 분석하고 변화를 예측하기 위해 저서성 대형무척추동물 등 주요 생물군을 포함한 생물과 퇴적물 및 수질 시료를 채집하여 종 동정 및 환경 요인 분석을 수행합니다. 시공간적 생물 분포와 군집 변화를 계절  및 환경 변화와 연계하여 분석하며, 환경 요인의 통계적 차이를 통해 군집 반응의 민감성을 파악합니다. 이러한 분석을 바탕으로 생물-환경 간의 상호작용을 정량적으로 평가하기 위해 다양한 생태모델링 기법을 활용하고 있습니다. 특히, Random Forest, Generalized Linear Model (GLM), Redundancy Analysis (RDA), Canonical Correspondence Analysis (CCA), Structural Equation Modeling (SEM) 등 여러 생태통계 모델을 적용하여 복잡한 생태계 내에서의 인과관계의 연결성을 도출하고자 합니다. 분석 결과는 통합 데이터베이스(DB)로 구축되며, GIS 기반의 시각화 시스템을 통해 국내 수생태 지점별 현황과 eDNA 데이터까지 포함한 종합 분석 플랫폼으로 확장하고 있습니다. 이를 통해 우리나라 수생태계의 생물다양성, 환경 건강성 상태, 대표 생물 지표 등의 정보를 시각적-직관적으로 전달할 수 있는 기반 연구를 수행 중입니다.