초록 ▼

차세대 재생산성 에너지로 각광을 받고 있는 바이오디젤은 현재 화학촉매를 이용하여 생산하고 있으나 고에너지 요구성이며 대규모 생산시 폐수발생 등의 환경오염 유발요인이 있기 때문에 친환경 생물공정의 필요성이 요구되고 있다. 리파제 효소촉매를 이용하는 생물공정은 화학공정에 비해 다양한 장점을 제공하고 있으나 효소생산 비용문제로 실용화에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 고활성의 효소개발, 경제적 재조합생산, 효소고정화 및 고효율의 반응계 개발 등을 통해 저비용의 생물학적 바이오디젤 생산 시스템을 구축하였다. 본 연구의 구체적인 결과는

차세대 재생산성 에너지로 각광을 받고 있는 바이오디젤은 현재 화학촉매를 이용하여 생산하고 있으나 고에너지 요구성이며 대규모 생산시 폐수발생 등의 환경오염 유발요인이 있기 때문에 친환경 생물공정의 필요성이 요구되고 있다. 리파제 효소촉매를 이용하는 생물공정은 화학공정에 비해 다양한 장점을 제공하고 있으나 효소생산 비용문제로 실용화에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 고활성의 효소개발, 경제적 재조합생산, 효소고정화 및 고효율의 반응계 개발 등을 통해 저비용의 생물학적 바이오디젤 생산 시스템을 구축하였다. 본 연구의 구체적인 결과는 다음과 같다.
${\cdot}$ 친환경 생물학적 바이오디젤 생산시스템 구축을 위하여 바이오디젤 생산 공정에 적합한 리파제를 선별하고 유전자를 확보한 후 분자진화기술을 이용하여 효소활성이 10배 이상 증진된 효소를 개발하였고 특성분석 연구를 수행하였음.
${\cdot}$ 효소활성이 개량된 효소를 효모 발현시스템을 이용하여 경제적 대량생산하기 위하여 효모에서 단백질분비를 획기적으로 개선할 수 있는 분비융합인자 기술을 개발하고 재조합 리파제를 2 grams/liter 수준으로 생산할 수 있는 시스템을 개발함.
${\cdot}$ 바이오디젤 생산반응에 반복적으로 재사용할 수 있는 다양한 고정화촉매 및 표면발현을 이용하는 생체촉매를 개발하고 바이오디젤 전환반응을 위한 반응최적화 연구를 수행함(12시간내 전환율 $95\%$ 이상).
${\cdot}$ 고정화촉매용 바이오디젤 생산 반응기(packed-bed reactor)를 제작하고 개발된 고정화촉매를 사용하여 $85-95\%$ 수준의 전환율을 유지할 수 있는 반복반응을 통해 고효율의 생물학적 바이오디젤 생산 시스템을 구축하고 바이오디젤 시제품을 생산함.

목차 Contents

• 제 1 장 서론 ... 15
• 제 2 장 연구추진 내용 및 결과 ... 19
• 제 1 절 바이오디젤 생산에 적합한 리파제의 선별 및 분자개량 ... 19
• 제 2 절 리파제 CalB14의 재조합 대량생산 시스템 개발 ... 42
• 제 3 절 바이오디젤 생산유 촉매개발 ... 64
• 제 4 절 생물학적 바이오디젤 생산 최적화 ... 71
• 제 5 절 위탁연구보고서 ... 87
• 제 3 장 결론 ... 122