인간 장내 마이크로바이옴의 다양한 물질 대사 작용으로 생성되는 대사체는 인간의 건강과 질병에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되었다.  본 연구실에서는 인간 장내 메타지놈, 메타트랜스크립톰, 그리고 대사체 데이터의 생물정보학적 분석을 통해 인간 장내 마이크로바이옴과 인체와의 상호작용을 연구하고자 한다.  또한 인간 장내 마이크로바이옴으로 부터  절대 혐기성 미생물들을 분리, 배양하여 분리된 장내 미생물의 대사적 특성을 규명하기 위한 연구를 수행 중이다.

다양한 해양 생물들의 생장과 발달에 있어, 그들과 공생하는 미생물의 기능이 중요함이 지속적으로 보고되고 있다.  본 연구실에서는해면(sponge),  해양조류(alga)와 같은 해양 생물들과 공생하는 미생물 군집의 구조와 기능을 오믹스 분석을 통해 이해하고자 한다. 공생미생물과 숙주 해양 생물의 상호작용에 대해 다중 오믹스 분석을 통한 시스템생물학적인 이해를 목적으로 연구를 수행중이다. 

식품 내에서 미생물은 식품을 완성 시키거나(발효), 상하게 하거나(부패), 안전하지 않도록(병원성) 한다. 본 연구실에서는 식품 내의 미생물의 작용을 다중 오믹스 분석기법을 적용하여 과학적으로 구명하는 것을 목적으로 연구를 수행 중에 있다.

환경에 존재하는 미생물의 다양성을 탐구하며, 환경 서식 미생물들의 연구실 조건하에 분리, 배양을 통한 미생물 자원 확보를 목적으로 한다. 확보된 미생물들은 표현형적, 생리적, 화학계통적 분석 방법들을 통해 계통학적 위치를 결정(동정; identification)한다. 또한,  분리, 동정된 미생물의 생태학적 지위와 역할에 대한 연구를 수행한다.