상명대 생물정보학 연구실
Research
AI 기반 염기서열분석기술을 이용한 환경 모니터링 및 평가를 위한 eDNA의 종판별 연구
A study on species identification of eDNA using machine learning for environment monitoring and assessment
환경 모니터링 및 평가에 활용을 목적으로 환경유전체 정보를 분석하기 위해 인공지능 기술을 적용하여 eDNA 분석 파이프라인 구축 연구를 수행하고 있다.
다양한 수환경에서 eDNA와 eRNA 등 metagenome 데이터를 포함한 환경유전체 정보를 발굴한다. eDNA 및 eRNA metabarcoding, metagenome 등 환경유전체 데이터에서 biological feature를 추출하고, 분석 단계 중 OTU clustering 과정에서 K-means, K-Medians, Mean-Shift 등 비지도학습 알고리즘을, Taxonomy assignment 과정에서 Random forest, XGBoost, Catboost 등 지도학습 알고리즘을 적용하여 기계학습 기반으로 분석하고 있다. 이 중 환경 모니터링과 평가에 주로 사용되는 지표생물인 어류와 수서곤충 등을 특이적으로 분석하기 위해 인공지능 기술을 적용한 eDNA 분석 파이프라인 구축 연구를 수행하고 있다.
본 연구를 통해 국립환경과학원, 생물자원관, 국립생태원, 해양환경관리공단, 국립공원관리공단 등에서 수생태계를 포함한 다양한 환경을 효율적으로 모니터링하고 평가하기 위해 활용할 수 있을 것으로 사료된다.