초록 ▼

□ 연구개요
○ 본 연구에서는 1) 연안 해양의 미세플라스틱 내 미생물 군집을 NGS 기반의 염기서열 분석법과 배양기법을 활용하여 분석하여 유해성을 평가하고, 2) 인공지능기법을 활용하여 미세플라스틱의 화학적, 생물학적 특성 정보와 연안 해안 지역의 지리학적․ 환경적 정보를 종합적으로 연계한 미생물 오염도를 예측하기 위한 체계를 도출한 뒤, 3) 미측정된 지점의 유해성을 예측하고 이를 지도화하여 잠재적 오염취약연안을 선정하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 본 연구에서는 연안 해양의 표면에 부유하고 있는

□ 연구개요
○ 본 연구에서는 1) 연안 해양의 미세플라스틱 내 미생물 군집을 NGS 기반의 염기서열 분석법과 배양기법을 활용하여 분석하여 유해성을 평가하고, 2) 인공지능기법을 활용하여 미세플라스틱의 화학적, 생물학적 특성 정보와 연안 해안 지역의 지리학적․ 환경적 정보를 종합적으로 연계한 미생물 오염도를 예측하기 위한 체계를 도출한 뒤, 3) 미측정된 지점의 유해성을 예측하고 이를 지도화하여 잠재적 오염취약연안을 선정하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 본 연구에서는 연안 해양의 표면에 부유하고 있는 미세플라스틱의 화학적 특성과 미생물 군집을 분석하기 위한 전처리 방법을 최적화 하였으며, 이를 통해 미세플라스틱 표면에서 생물막을 형성하여 군집을 형성하고 있는 Plastisphere를 확인할 수 있었음
○ Plastisphere 군집의 주요 정보를 omics 기반의 대용량 염기서열 분석과 분자생물학 방법을 융합하여 파악하고, 잠재적 유해 미생물(병원성 미생물, 항생제 내성 유전자 등)을 스크리닝 하기 위한 분석체계를 확립하여 연안 해양에서의 미생물 오염도를 분석하고 평가하였음
○ 분석결과, Vibrio, Pseudomonas genera 등의 잠재적 유해 미생물과 tetracycline, sulfonamide, Integron 등의 항생제 내성 유전자와 수평 유전자전달 유전자가 PP, PS, PVC 등에서 우점하는 것으로 나타나, 연안 해양에서 미세플라스틱의 미생물 오염에 주의를 가져야 할 필요성이 있음을 제안하였음
○ 1-3차년도에 도출된 주요 데이터를 DB화하고 머신러닝 기법을 이용하여 미세플라스틱 내 미생물 오염도를 사전에 예측하기 위한 연구를 수행하였으며, RF(random forest) 기법이 가장 우수한 정확도를 제공할 수 있음을 확인하였음
○ 이러한 결과를 이용해 4차년도에서는 부산시 연안의 잠재적 미생물 오염도를 예측하여 일부 지점에서의 오염 취약성에 대해 평가하고자 하였고, 오염에 취약한 일부 연안 정보를 제공하고 관리방안(안)을 도출하였음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 현재, 미세플라스틱에 서식하고 있는 유해 미생물을 검측하고 평가하여 유해성 및 위해도 발생 메커니즘을 규명하는 것은 세계적으로 초기 조사단계이기 때문에, 본 연구를 통해 도출될 예상 결과물이 미개척 분야인 미세플라스틱의 생물학적 위해성 관리 분야에서 국제적인 리더십과 연구경쟁력을 높이는데 기여할 수 있음
○ 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 환경 특성상 미세플라스틱으로 인한 연안 및 해안 생태계의 건강성과 유해성을 조사하고 평가하는 것은 향후 국민건강 안전 보장 및 환경개선 효과를 동시에 달성하는데 크게 기여할 수 있음
○ 본 연구를 통해 대량으로 획득된 유전정보와 화학/환경정보는 빅데이터로써 미세플라스틱 관련 연구에 필요한 현장 기반의 과학적 정보와 모니터링 자료를 제공할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구필요성 ... 4
• 2) 연구목표 ... 4
• 3) 연구내용 및 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 29