게나 새우 갑각류의 껍질로부터 추출되는 키토산은 천연고분자로서 다양한 응용분야로 폐수처리용 응집제와 중금속흡착제, 기능성 식품 및 식품첨가제, 토양개량 및 생육촉진제, 생체재료분야의 의약 및 의료용, 섬유, 화장품, 제지 등 수많은 분야에서 연구 및 상용화가 진행되고 있다. 키토산 제조의 원료인 붉은 대게 어획량이 급격히 감소하여 원료의 부족 현상을 겪고 있어, 키토산 제조에 대체 원료의 발굴이 시급히 요구되고 있는 시점에 이르고 있다. 새우와 곤충류의 껍질을 활용하기 위하여는 새우 껍질은 동남아시아 등에서 수입, 곤충류의 껍질은 국내 사육 농가의 증가로 충분한 양의 확보가 예상되어 키토산 제조의 원료로 대체하는 방법도 고려해 볼 수 있을 것이다. 키토산은 생산단계에서 강산과 강염기를 사용해서 화학반응을 시키므로 해서 많은 양의 폐수가 발생하여 환경오염은 물론 폐수처리 비용이 키토산의 원가에 큰 비중을 차지하고 있어, 키토산의 제조방법의 혁신적인 개선되지 않고서는 키토산 산업의 발전에 영향을 미칠 것으로 생각되며, 화학적 추출방법이 아닌 생물학적 추출방법(효소적 추출, 미생물 발효)에 대한 꾸준한 연구와 기술개발로 화학적 추출방법 못지 안는 생산효율을 높이고 단가를 낮출 수 있을 것으로 생각된다. 고순도 키토산의 생산과 분자량을 조절, 분리할 수 있는 기술, 고기능성 키토산 유도체의 연구개발을 위한 산·학·연의 공동연구가 절실히 요구되며 관련 기업들의 성장을 위한 제품의 혁신과 역량확대가 필연적인 과제라 할 수 있다.
게나 새우 갑각류의 껍질로부터 추출되는 키토산은 천연고분자로서 다양한 응용분야로 폐수처리용 응집제와 중금속흡착제, 기능성 식품 및 식품첨가제, 토양개량 및 생육촉진제, 생체재료분야의 의약 및 의료용, 섬유, 화장품, 제지 등 수많은 분야에서 연구 및 상용화가 진행되고 있다. 키토산 제조의 원료인 붉은 대게 어획량이 급격히 감소하여 원료의 부족 현상을 겪고 있어, 키토산 제조에 대체 원료의 발굴이 시급히 요구되고 있는 시점에 이르고 있다. 새우와 곤충류의 껍질을 활용하기 위하여는 새우 껍질은 동남아시아 등에서 수입, 곤충류의 껍질은 국내 사육 농가의 증가로 충분한 양의 확보가 예상되어 키토산 제조의 원료로 대체하는 방법도 고려해 볼 수 있을 것이다. 키토산은 생산단계에서 강산과 강염기를 사용해서 화학반응을 시키므로 해서 많은 양의 폐수가 발생하여 환경오염은 물론 폐수처리 비용이 키토산의 원가에 큰 비중을 차지하고 있어, 키토산의 제조방법의 혁신적인 개선되지 않고서는 키토산 산업의 발전에 영향을 미칠 것으로 생각되며, 화학적 추출방법이 아닌 생물학적 추출방법(효소적 추출, 미생물 발효)에 대한 꾸준한 연구와 기술개발로 화학적 추출방법 못지 안는 생산효율을 높이고 단가를 낮출 수 있을 것으로 생각된다. 고순도 키토산의 생산과 분자량을 조절, 분리할 수 있는 기술, 고기능성 키토산 유도체의 연구개발을 위한 산·학·연의 공동연구가 절실히 요구되며 관련 기업들의 성장을 위한 제품의 혁신과 역량확대가 필연적인 과제라 할 수 있다.
For the development of the chitosan industry in Korea, the catch of red snow crabs caught on the east coast is rapidly decreasing. Therefore, it is urgent to develop raw materials that can replace the red snow crab as the top priority to solve the supply and demand problems, as well as wastewater tr...
For the development of the chitosan industry in Korea, the catch of red snow crabs caught on the east coast is rapidly decreasing. Therefore, it is urgent to develop raw materials that can replace the red snow crab as the top priority to solve the supply and demand problems, as well as wastewater treatment costs account for a large proportion of the cost of chitosan. In order to solve the problems, continuous research on biological extraction methods such as enzymatic extraction and microbial fermentation will increase production efficiency and lower unit cost as well as chemical extraction methods. Further efficient manufacturing method can be established. Establishing of novel techniques is indispensable for production of high-purity chitosan and the ability to regulate and separate the molecular weight, as well as joint research with industry, academia and research institute for the research and development of high-functional chitosan derivatives.
For the development of the chitosan industry in Korea, the catch of red snow crabs caught on the east coast is rapidly decreasing. Therefore, it is urgent to develop raw materials that can replace the red snow crab as the top priority to solve the supply and demand problems, as well as wastewater treatment costs account for a large proportion of the cost of chitosan. In order to solve the problems, continuous research on biological extraction methods such as enzymatic extraction and microbial fermentation will increase production efficiency and lower unit cost as well as chemical extraction methods. Further efficient manufacturing method can be established. Establishing of novel techniques is indispensable for production of high-purity chitosan and the ability to regulate and separate the molecular weight, as well as joint research with industry, academia and research institute for the research and development of high-functional chitosan derivatives.
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성능/효과
, 일본에서 수입하는 회사는 ㈜이킴 Maruzen PharmamaceuticalsCo., LTD, 트랜드테크놀러지㈜는 Asahi Godo Inc.,뉴라이트는 Kitosan Food Industry Co., LTD, ㈜디에이치씨코리아아이앤씨 Toko Beauty Supply Co., LTD, 한국코스믹라운드㈜는 Shin Nihon Medical Co., LTD 등에서 수입을 하고 있으며, 글루코사민원료형은 중국과 미국 두 나라에서 수입의 대부분을 차지하고 있으며 일부 뉴질랜드와 독일에서 수입하는 것으로 나타났다. 글루코사민 제품은 미국,캐나다, 뉴질랜드에서 대부분 수입을 하여 판매하고 있는 것으로 조사되었다.
후속연구
기존의 화학적 추출방법에서는 폐수의 배출양이 많아 폐수처리에 많은 비용과 어려움이 따르고 있어 효소와 미생물을 이용한 생물학적 추출방법으로 전환하려는 연구와 노력을 경주함으로서 환경오염을 줄이는 것은 물론 국가 환경정책에도 부합할 수 있다. 고품질의 키토산과 고기능성의 키토산 유도체 개발과 추진이 향후키토산 시장의 지속적 성장을 가능하게 하는 중요한 요소로 작용할 것으로 생각된다.
곤충 유래 키틴·키토산의 경우 게껍질에서 추출한 키틴·키토산과의 구조특성을FT-IR과 X-선 회절분석을 통하여 비교해본 결과 구조특성의 차이는 없었으며 곤충에서 추출한 키틴·키토산은 생물학적, 화학적 활성을 나타낼 것으로 기대되는바 곤충 유래 키틴·키토산의 기능성과활용분야에 대한 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다(Lee 등, 1998).
주요 키토산 시장국가는 북미, 유럽, 일본, 아시아, 태평양 순으로 유지될 것으로 나타났으며, 글로벌 키토산의 응용분야는 2015년 북미시장에서키토산을 이용한 화장품 분야에 14억 2천만 달러에 달하였으며, 유럽시장에서는 키토산을 식·음료업계에서 2억 9천만 달러의 마케팅 시장이 형성되었다고 발표되었다(그림3). 앞으로의 최대시장은 환경친화적 폐수처리(수처리)분야의 응용될 것으로 생각되며, 제약 및 의료업계에서는 필수 소재이기는 하지만 부족한 기술력과 순도, 즉 키토산을 분자량별 분리와 조절 등의 문제로 인해 제약 및 의료업계의 성장에 걸림돌로 작용하고 있지만 꾸준한 연구개발을 통하여 해결이 가능할 것으로 생각하며, 2025년까지는 수처리, 제약 및 생물의학 분야로의 발전이 기대된다.
또한 최근 몇 년간 국내에서 어획되는 붉은 대게의 해양수산부 통계를 보면 어획량이 급격히 감소하고 있어서 키토산 제조에 따른 원료의 수급에 문제가 발생하고 있는 실정으로 기존의 업체들이 원료 확보에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이에 대응하기 위한 대체 원료로 국내 또는 동남아시아 등에서 생산되는 새우 껍질의 활용방안과 곤총류를 활용한 키토산을 추출하는 기술을 개발하는 것을 적극적으로 검토하는 것도 한 방법이라 할 수 있겠다. 기존의 화학적 추출방법에서는 폐수의 배출양이 많아 폐수처리에 많은 비용과 어려움이 따르고 있어 효소와 미생물을 이용한 생물학적 추출방법으로 전환하려는 연구와 노력을 경주함으로서 환경오염을 줄이는 것은 물론 국가 환경정책에도 부합할 수 있다.
새우와 곤충류의 껍질을 활용하기 위하여는 새우 껍질은 동남아시아 등에서 수입, 곤충류의 껍질은 국내 사육 농가의 증가로 충분한 양의 확보가 예상되어 키토산 제조의 원료로 대체하는 방법도 고려해 볼 수 있을 것이다. 키토산은 생산단계에서 강산과 강염기를 사용해서 화학반응을 시키므로 해서 많은 양의 폐수가 발생하여 환경오염은 물론 폐수처리 비용이 키토산의 원가에 큰 비중을 차지하고 있어, 키토산의 제조방법의 혁신적인 개선되지 않고서는 키토산 산업의 발전에 영향을 미칠 것으로 생각되며, 화학적 추출방법이 아닌 생물학적 추출방법(효소적 추출, 미생물 발효)에 대한 꾸준한 연구와 기술개발로 화학적 추출방법 못지않은 생산효율을 높이고 단가를 낮출 수 있을 것으로 생각된다. 고순도 키토산의 생산과 분자량을 조절, 분리할 수 있는 기술, 고기능성 키토산 유도체의 연구개발을 위한 산·학·연의 공동연구가 절실히 요구되며 관련 기업들의 성장을 위한 제품의 혁신과 역량확대가 필연적인 과제라 할 수 있다.
현재 국내에서 판매 및 응용이 건강식품 일색의 제품에서 다양한 용도를 지닌 고기능성 키토산 유도체의 연구 개발과 산·학·연 공동으로 키토산의 품질개선과 기능성에 대한 많은 연구가 진행된다면 키토산 산업의 발전에 전망은 밝다 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
키토산 제조에 대체 원료의 발굴이 요구되는 이유는 무엇인가?
게나 새우 갑각류의 껍질로부터 추출되는 키토산은 천연고분자로서 다양한 응용분야로 폐수처리용 응집제와 중금속흡착제, 기능성 식품 및 식품첨가제, 토양개량 및 생육촉진제, 생체재료분야의 의약 및 의료용, 섬유, 화장품, 제지 등 수많은 분야에서 연구 및 상용화가 진행되고 있다. 키토산 제조의 원료인 붉은 대게 어획량이 급격히 감소하여 원료의 부족 현상을 겪고 있어, 키토산 제조에 대체 원료의 발굴이 시급히 요구되고 있는 시점에 이르고 있다. 새우와 곤충류의 껍질을 활용하기 위하여는 새우 껍질은 동남아시아 등에서 수입, 곤충류의 껍질은 국내 사육 농가의 증가로 충분한 양의 확보가 예상되어 키토산 제조의 원료로 대체하는 방법도 고려해 볼 수 있을 것이다.
키틴과 셀룰로오스는 어떤 분야에 사용되고 있는가?
이 두 개의 고분자 물질이 지구 환경과 생태계의 균형을 유지하는데 주요용도는 폐수처리에서의 응집제나 탈수제와 같은 수처리제였으나(Cho 등,1994), 인간의 면역력을 높여 self care 작용을 도와줄 수 있다는 사실이 밝혀지게 됨에 따라 건강보조식품 시장에서 키토올리고당이 유력한 소재로 대두되기 시작하였다(Lee 등, 2005). 또한, 건강보조식품 이외에도 많은 분야에 사용되고 있는데 특히 최근에는 일반 식품음료(Rhoades 등, 2000; Park 등,2015; Lee 등, 2000) 첨가제로서의 활용빈도가 높아지고 있는 추세이고, 식품 이외의 분야로는 축산·어업용 사료(Kim 등, 2005), 항균·항산화제(Allran등, 1979; Jung, 1999), 폐수처리용 응집제 및 중금속 흡착제(Lee 등, 2003; Huang 등, 2000), 화장품의 소재(Kim과 Jeon, 1997), 각종 막이나 랩(Hwang등, 2005), 의료용 인공피부(Freier 등, 2005), 수술용 봉합실(Li 등, 1992), 토양개량제 및 성장촉진제(Jin 등, 2004) 등 천연 유기농업용 자재 등 용도가실로 매우 다양하다.
건강보조식품 시장에서 키토올리고당이 유력한 소재로 대두되기 시작한 이유는 무엇인가?
이 두 개의 고분자 물질이 지구 환경과 생태계의 균형을 유지하는데 주요용도는 폐수처리에서의 응집제나 탈수제와 같은 수처리제였으나(Cho 등,1994), 인간의 면역력을 높여 self care 작용을 도와줄 수 있다는 사실이 밝혀지게 됨에 따라 건강보조식품 시장에서 키토올리고당이 유력한 소재로 대두되기 시작하였다(Lee 등, 2005). 또한, 건강보조식품 이외에도 많은 분야에 사용되고 있는데 특히 최근에는 일반 식품음료(Rhoades 등, 2000; Park 등,2015; Lee 등, 2000) 첨가제로서의 활용빈도가 높아지고 있는 추세이고, 식품 이외의 분야로는 축산·어업용 사료(Kim 등, 2005), 항균·항산화제(Allran등, 1979; Jung, 1999), 폐수처리용 응집제 및 중금속 흡착제(Lee 등, 2003; Huang 등, 2000), 화장품의 소재(Kim과 Jeon, 1997), 각종 막이나 랩(Hwang등, 2005), 의료용 인공피부(Freier 등, 2005), 수술용 봉합실(Li 등, 1992), 토양개량제 및 성장촉진제(Jin 등, 2004) 등 천연 유기농업용 자재 등 용도가실로 매우 다양하다.
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