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정만영
정만영(Man-Young Jung) 저자 이메일 보기
University of Vienna
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Archaeal nitrification is constrained by copper complexation with organic matter in municipal wastewater treatment plants

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

"생태학적" 질소순환 (Nitrogen Cycle) 메커니즘? 이라고 하면 아마 대한민국에서는, 심지어 미생물을 연구하시는 다양한 수많은 연구자 분들 에게 조차도 약간은 비인기 분야라고 생각 하실 수 있을 것입니다. 실제로도 대한민국에서 미생물에 의한 질소순환 메커니즘의 생태학적 연구를 하시는 분들이 겨우 손에 꼽히는 것으로 알고있습니다. 물론 "질소"라는 물질이 지구상에 가장 많이 존재하는 원소 중 하나이고, 대기의 80% 이상을 차지하며 모든 생명체의 필수 구성성분 이기 때문에 중요한 물질 이라는 사실은 이미 많은 분들께서 알고 계실 거라 생각 합니다.

하지만 가장 기초적인 지구물질순환 메커니즘 중 하나임에도 불구하고, 인류의 생명 현상과 바로 직결되어 있다고 생각하지 못하기 때문에 "생태학적으로 어떻게 질소순환이 시작되어 어떠한 생리적인 반응으로 이 메커니즘이 수행 되는가?" 에 대한 기초적인 연구는 아직 국내 에서는 많은 관심을 받지 못하고 있습니다. 따라서 본 연구는 인간의 생명 현상과 직접 관계 있는 하수처리과정 중 호기성 생물학적 질소처리 [질산화(nitrification)] 과정에서 미생물의 생리생화학적 반응에 초점을 두고, 대부분의 하수처리장에서 암모니아 산화 고세균의 성장이 저해되며 암모니아산화 세균만이 우점 하여 생물학적 질소처리를 담당하고 있는 현상을 해결하여 보다 효율적 이고, 자연 친화적인 질소처리 공정의 개발을 도모 하려 하였습니다. 나아가 하수처리시설뿐만 아니라 다양한 환경생태 및 엔지니어링 시설에서도 적용 가능하며 보다 고효율적이고 고차원적인 환경오염정화에 기반이 될 자료로 사용 될 수 있을 것이라 기대됩니다.

사실 대부분의 의미 있는 연구들은 우연한 기회에 우연한 결과를 바탕으로 시작 되는 경우 들이 많습니다. 본 연구도 마찬가지로 다른 연구를 진행 하다 우연한 발견으로 시작 된 케이스 입니다. 하지만 본 연구를 진행 도중 메인 실험을 담당했던 학생도 바뀌었고, 저 또한 한국에서 포닥을 마치고 지금 있는 오스트리아로 건너와 장거리에서 진행과정을 모니터링 할 수 밖에 없었던 상황 이었습니다. 우여 곡절이 많았던 과제 였지만 무엇 보다도 본 과제의 책임자이신 충북대 "이성근 교수님"의 연구 열정과 탁월하신 선구안, 그리고 대부분의 실험을 최선을 다해 마무리 지어준 "곽주한" 박사과정 학생의 노력이 이러한 좋은 결실을 맺을 수 있었던 원동력이 아니었나 싶습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

본 연구는 제가 박사과정과 포닥과정을 수행했던 충북대학교 미생물학과의 환경미생물 실험실에서 주도적으로 이성근 교수님의 지도하에 진행 되었습니다. 이성근 교수님 실험실은 미생물 생태 및 환경 미생물 연구를 기초로 다양한 지구물질순환 및 생지화학적 반응을 연구하고, 첨단 분석 기술 및 다양한 과학분야의 융?복합적인 연구 및 세계적인 전문가 들과의 공동연구를 토대로 meta-omics를 수행하고 있습니다. (Homepage: http://web.chungbuk.ac.kr/~okjasi/)
또한, 현재 제가 포닥으로있는 오스트리아 University of Vienna의 Division of Microbial Ecology (DOME)는 총괄 책임자인 Michael Wagner 교수를 주축으로 미생물생태학 분야에서 단일 연구기관으로는 현존 세계 최고 수준의 연구를 수행 하고있습니다. (Homepage: https://www.microbial-ecology.net/)

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

과학자로서 연구를 하면서 실험을 디자인하고 가설하여 실험해 나가는 과정이 쉽지만은 않다고 생각합니다. 솔직히 몇 번 이고 그만 두고 싶을 때도 많았습니다. 하지만 그럴 때 마다 가장 먼저 생각하는 것 하나는 내가 왜 이 연구를 계속 하고 있는지에 대한 궁극적인 물음에 대한 답입니다. 그 답은 바로 "행복" 입니다. 저는 제가 하고있는 이 환경 미생물학 및 미생물 생태학 연구를 통해 궁극적으로는 well-being을 지향하는 모든 인류 지대한 노력에 일조 하고 있다는 점에 굉장한 자부심을 느끼고, 이러한 연구 결과들이 세상에 나올 때 큰 보람을 느끼고 있습니다. 이로부터 얻는 이 "행복"이 제가 연구를 계속 하고 있는 원동력이라 생각합니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

과학을 한다는 것, 그리고 연구를 계속 한다는 것은 끊임없는 자기 자신과의 싸움이라 생각합니다. 물론 연구를 즐기고 그 자체만으로 만족을 할 수 있었던 중세 시대 귀족이 아닌 이상 일상과 부딪힐 수밖에 없는 수많은 시련과 고통 또한 수반되는 "외로운 길" 이라 생각 됩니다. 하지만 자신이 디자인하고 가설했던 결과들이 재현된다면 그러한 고통들이 순간의 씻김으로 보상받는 "설레는 길" 이기도 합니다. 외국으로 유학을 준비하시거나 포닥을 준비하시는 분들은 자신이 과학을 왜 계속 해야 하는가에 대한 자신만의 근본적인 답을 정하고 그 신념을 잃지 않으셨으면 합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

무분별한 개발과 인간활동으로 인해 지구의 환경 생태 변화가 매년 꾸준히 가속화 되고 있습니다. 이러한 생태계 환경 변화 (environmental change, acidification, global warming, micro dust 등) 에 따른 생지화학적 (Biogeochemical), 생리 (physiological) 및 지구생태학적 (ecological) 기능 및 특성 변화를 다양한 분석을 통해 확인 하고, 궁극적으로는 1) 생태계 미생물을 포함한 생물 community의 다양성 변화 예측, 2) 실제적인 생태계 물질순환 메커니즘 확인, 3) 생태오염방제 및 4) 미생물 생물자원의 활용 등을 위한 전기를 마련할 수 있는 연구를 지속적으로 수행 할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

약 15년동안 수많은 일들을 겼었지만, 지금까지도 연구로 밥 벌어 먹고 살 수 있게 길을 열어주신 이성근 교수님께 감사드립니다. 과학을 어떻게 해야 하는 것인가 많은 생각을 갖게 해주시고, 한사람의 연구자로 성장 할 수 있게 만들어 주심에 진심으로 감사드립니다. 그리고 DOME의 Michi, Holger를 비롯한 교수님들 동료들 항상 많은 것을 배울 수 있게 해주심 에도 감사의 마음을 전합니다.

마지막으로 모든 순간 내가 살아 갈 수 있는 힘과 의미를 주는 사랑스런 나의 가족들 그리고 주님께 감사합니다.

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 등록일 2019-10-31
Category: Ecology, Microbiology, Physiology
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경북대학교 의과대학
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곽주한 (충북대학교)
이성근 (충북대학교)
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