초록 ▼

본 연구는 micribial-electro genomics과 structure-based protein engineering 기반한 융합기술이다. 세부적으로는 전자전달 매개체 개발, 전극표면 바이오필름 형성까지를 포함하는 융합 연구이다. 이들 융합연구를 통해 작게는 산소내성 CO₂ 환원 효소개발, 이산화탄소 유기화 생촉매 및 시스템 개발, 전기효소적 이산화탄소 유기화 반응 시스템 개발, 미생물-전극 간 interface 기술 개발, Electro-genomic library 구축, Electrosynthesis

본 연구는 micribial-electro genomics과 structure-based protein engineering 기반한 융합기술이다. 세부적으로는 전자전달 매개체 개발, 전극표면 바이오필름 형성까지를 포함하는 융합 연구이다. 이들 융합연구를 통해 작게는 산소내성 CO₂ 환원 효소개발, 이산화탄소 유기화 생촉매 및 시스템 개발, 전기효소적 이산화탄소 유기화 반응 시스템 개발, 미생물-전극 간 interface 기술 개발, Electro-genomic library 구축, Electrosynthesis 시스템 구축, 미생물 Electrofuel 생산을 위한 합성생물학 기술 개발등의 필요성을 고찰 하였다. 이를 통하여 궁극적으로는 이산화탄소를 탄소원으로 사용하여 신재생발전시스템과 연결된 전극을 전자공여체로 활용하는 바이오시스템을 개발 하고자는 것이다. 이 바이오시스템을 통하여 전자가 가지는 환원력이 바이오부탄올 등의 바이오연료 및 바이오화학제품을 생산하는 새로운 형태의 생물전기화학적 생산공정 개발이 가능할 수 있음을 보여준다.

Abstract ▼

A fusion technology using micribial-electro genomics and structure-based protein engineering was studied for its development and application. More specifically, development of electron transfer mediator and biofilm formation on the surface of electrode was included in the fusion study. At this repor

A fusion technology using micribial-electro genomics and structure-based protein engineering was studied for its development and application. More specifically, development of electron transfer mediator and biofilm formation on the surface of electrode was included in the fusion study. At this report, development of oxygen tolerant CO₂ reduction enzyme, development of enzyme and system for CO₂ transformation to organic compound, electroenzymatic system for CO₂ and electron to organic compound, and development of interface technique between microorganism and electrode are summarized for future study. The ultimate goal of this technology is development of new biosystem using CO₂ and electron from electrode linked in renewable electricity. In this biosystem, the reduction potential of electron could be utilized for the production of bioenergy and biochemical such as butanol.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 선행기획연구 개요 ... 12
• 1. 선행기획연구의 목적, 필요성 및 범위 ... 12
• 2. 대상 융합기술의 정의 및 개념 ... 15
• 제 2 장 기술개발 현황 및 조사·분석 ... 17
• 1. 국내·외 기술개발 현황 ... 17
• 2. 선행 연구 조사·분석 및 시사점 ... 40
• 제 3 장 기술개발 목표 및 내용 ... 53
• 1. 원천특허 포트폴리오 ... 53
• 2. 연구개발내용 및 범위 ... 58
• 3. 기존 기술과의 차별성 및 원천성 ... 78
• 4. 국가 R&D 전략과의 연계성 및 부합성 ... 84
• 5. 선행연구내용 및 결과 ... 85
• 제 4 장 선행기획연구 활동 추진 내용 ... 106
• 1. 선행기획연구 추진 체계 ... 106
• 2. 선행기획연구 방법론 ... 107
• 3. 선행기획연구 활동 내용 ... 108
• 4. R&D 추진 전략 컨설팅(‘12 .6월 ) 결과 반영 ... 110
• 제 5 장 기대성과 및 활용 계획 ... 113
• 1. 기대성과 ... 113
• 2. 상용화 예상 분야 ... 114
• 3. 경제성 분석 ... 116
• 제 6 장 참고문헌 ... 117