황병국 교수는 무공해, 고부가가치의 농작물생산에 저해가 되는 식물병을 친환경적으로 관리하기 위하여 50여 년 동안 첨단생명공학기술을 이용한 창의적 연구를 수행하여 식물면역학의 연구를 세계적으로 선도하고 있다. 1970년대 연구에서 통일계 벼품종을 침해할 수 있는 도열병균(Magnaporthe oryzae) 레이스(race) 탐색, 도열병에 대한 저항성(면역성) 벼 품종 개발과 보리의 흰가루병 저항성 연구에 매진하여 20여 편의 창의적 논문을 Phytopathology, Physiological and Molecular Plant Pathology, Journal of Phytopathology 등의 국제저명학술지에 게재하여 젊은 식물병리학자로서 국제적으로 널리 알려지게 되었다. 독일 유학 후에 황병국 교수는 고려대학교에서 봉직하며 1982년부터 고추역병(Phytophthora capsici)과 고추세균성점무늬병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에 대한 식물면역성에 대하여 역학적, 생리생화학적, 분자유전적 연구를 집중적으로 심도있게 수행했다. 이들 연구에서 고추의 thionin, osmotin-like protein, chitinase, PR1, PR4b, PR10, chitin-binding protein, SAR8.2, stellacyanin, cyclophilin, peroxidase, lipid transfer protein, LRR protein, defensin, zinc-finger protein, GDSL type lipase, lipoxygenase, oxidoreductase, bZIP, RAV1, RING finger protein, cytoplasmic protein kinase, HIR1 protein, membrane-located receptor-like protein, calmodulin, menthone reductase, pectin methylesterase inhibitor, cytochrome P450, mannose-binding lectin, receptor-like cytoplasmic protein kinase, abscisic acid-responsive 1, asparagine synthetase, RNA-binding protein, arginine decarboxylase, mildew resistance locus O(MLO), xyloglucan-specific endo-β-1,4-glucanase inhibitor protein, phenylalanine ammonia-lyase, patatin-like phospholipase, DC1 domain protein, SGT1(the G2 allele of skp1), aldehyde dehydrogenase, phosphoenolpyruvate carboxykinase, GNA-related lectin and PAN domain protein, heat shock protein 70a, formate dehydrogenase, glycine-rich RNA-binding protein 등 47개의 새로운 고추식물면역관련유전자를 분리하여 식물방어면역과정의 신호전달네트워크에서 이들 유전자들의 생물적 기능을 규명했다. 더 나아가서 이들 고추면역관련유전자가 병저항성 및 환경스트레스에 대해 저항성을 지니는 고추, 벼, 감자, 담배, 토마토 등의 유용 경제작물의 분자적 육종에 이용되고 있다. 특히 이들 식물면역관련 단백질의 식물세포사멸(cell death)에서 기능적 역할을 활성산소(ROS)와 철(iron)이온 등과의 관계에서 분자세포생물학적으로 연구하여 식물분자생물학분야 최고 수준의 Plant Cell, Plant Physiology, New Phytologist, Plant Journal 등의 국제학술지에 100여 편의 논문을 게재했다. 다른 한편으로 황병국 교수는 다양한 희귀 토양미생물(신종 포함)을 분리, 동정하였고 이들 배양여액과 약용식물에서 항균활성항생물질 tubericidin, rhamnolipid B, oligomycin A, streptimidone, daunomycin, manumycin-type antibiotic, aerugine, thiobutacin(신물질), nyasol, β-asarone, kakuol, staurosporine 등을 순수 분리하고, NMR, Mass, IR등의 첨단분석기기를 이용하여 화학구조를 밝혔다. 이들 물질들은 여러 종류의 식물병에 대해 방제(치료)효과가 뚜렷하였고, 새로운 친환경 천연농용살균제 개발에 이용가능성을 보여주고 있다. 황병국 교수는 현재까지 Plant Cell, Plant Physiology, New Phytologist, Plant Journal, Journal of Experimental Botany, Plant Molecular Biology, Phytopathology, Journal of Natural Products 등의 국제저명학술지에 185편의 논문을, 국내 학술지에 37편의 논문을 게재했고, 또한 고추면역관련유전자 및 식물병 방제용 천연살균물질에 대해 57개의 국제, 국내 특허가 등록되었고, 산업체에 4건 기술을 이전했다. 황병국 교수는 <식물의학>이라는 저서를 집필하여 전국 농학계에 대학교재로서 널리 사용되고 있고, 그는 ‘식물의학’분야를 국내에 널리 인식시켜서 충북대, 경상대, 안동대, 순천대 등의 국내 국립대학교에 ‘식물의학과’가 설립, 운영되고 있다. 또한 2012년에는 <식물의 건강>을 집필하여 식물면역분야를 과학계에 널리 알리게 되었다. 2003년에는 지금까지의 식물병분자생물학적 연구업적이 국제적으로 인정받아서 미국식물병리학회(American Phytopathological Society)의 Fellow로 선출되었고, 2002년에는 국제학술지 Journal of Phytopathology 편집위원, 2008년에는 국제학술지 Planta의 편집위원으로 선출되어 활동하고 있는 국제식물면역학자이다.