초록 ▼

□ 연구목표
화석연료를 대체할 환경 친화적 신재생 에너지 개발은 미래 21세기 신성장 동력원이다. 화석연료를 대체하면서 온실가스 감축과 기후변화 문제를 초래하지 않는 지속 가능한 새로운 형태의 에너지 자원개발은 세계적으로 주된 관심사이다. 국토면적이 좁은 우리나라의 경우, 바이오매스 부존자원을 최대한 활용한 에너지 생산 및 바이오소재를 개발하는 연구가 절실히 요구되며, 이를 통해 국내의 혁신성장을 견인 할 수 있다. 본 연구는 국내 바이오매스 부존량 중 46%를 차지하는 농업부산물을 이용하여 바이오에너자를 생산하고자 이에 필요

□ 연구목표
화석연료를 대체할 환경 친화적 신재생 에너지 개발은 미래 21세기 신성장 동력원이다. 화석연료를 대체하면서 온실가스 감축과 기후변화 문제를 초래하지 않는 지속 가능한 새로운 형태의 에너지 자원개발은 세계적으로 주된 관심사이다. 국토면적이 좁은 우리나라의 경우, 바이오매스 부존자원을 최대한 활용한 에너지 생산 및 바이오소재를 개발하는 연구가 절실히 요구되며, 이를 통해 국내의 혁신성장을 견인 할 수 있다. 본 연구는 국내 바이오매스 부존량 중 46%를 차지하는 농업부산물을 이용하여 바이오에너자를 생산하고자 이에 필요한 요소기술인 전처리 기술, 가수분해효소 개발 및 생산기술, 발효기술, 그리고 전체공정을 연결하는 pilot plant를 제작 운영하고, 더불어 고효능 바이오매스 작물을 개발하는 연구를 수행하고자 한다. 또한 농업부산물로부터 다양한 의약학용 바이오 생리활성 물질을 추출하고 분리생산 할 수 있는 바이오기술을 개발하여, 농업부산물의 이용가치를 극대화하는 연구를 함께 수행하고자 한다.

□ 연구개발내용
농림업 부산물에서 유래하는 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산, 고효율 바이오매스 작물 개발 및 고부가가치 바이오소재 생산을 위해, 본 연구팀은 바이오매스를 이요하여 에너지 생산기술을 개발하는 1세부과제와 식물에서 바이오 활성물질의 생산과 기능을 연구하는 2세부과제로 구성되어 있으며, 다양한 분야 연구원을 함께 구성하여 융·복합 연구를 통해 목표달성을 이루고자 하였다.
○ 제 1세부과제: 농업부산물을 이용한 바이오에너지 생산 기술 개발 및 pilot plant 제작을 통한 바이오에탄올 시험 생산
☞ 바이오매스 전처리 조건에 대한 당화 상관관계규명/ In housing 가수분해효소 개방 및 대량 생산/ 목질계 바이오매스 가수분해 효소 선발 및 효소 조합군을 활용한 당화효율 증대/바이오매스 특성에 따른 최적 활용방안 규명/ pilot plant 설립 및 운영을 통한 지속적인 바이오에탄올 생산 공정연구
○ 제 2세부과제: 바이오활성 화합물 생합성 기작 및 기능연구
☞ 벼를 이용한 바이오소재 생합성 감소 초래하는 억제제 효소 규명/ 형질전환벼 육성을 통한 식물 내 대량생산 기술 개발/ 다양한 생리활성 효능 규명/ 고기능성 물질 탐색 및 식의약품 소재 개발

□ 연구개발 성과
다양한 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 및 고부가가치 바이오소재 개발을 통해 300L 규모의 바이오연료 생산 pilot plant 시설가동과 SCI 논문(179편, 상위 10% 이내 저널:80편, 평균 impact factor:5.02) 게재와 지식재산권 (국내특허 출원 15건, 등록 13건, 국제특허 출원7건, 등록 4건), 기술 이전(8건)의 연구 성과를 얻었다.
○ 제 1세부과제: 39종의 바이오매스 특성 연구, 복합 바이오매스(HPAC, Popping) 및 해조류 바이오매스(HPNB) 최적화 전처리 기술 개발, 우수가수분해 효소 선발 및 최적효소 조합군을 활용한 당화효율 증대 (96%), 자체 개발된 최적화 자가생산효소 생산량 (28g/L)및 활성 증가 기술 개발, 바이오매스로부터 전환 효소를 이용한 고부가가치 물질 (27종) 생산 기술 개발, 자가 생산효소를 이용한 당화 및 발효 연속 공정(SSF) 개발의 성과를 냄.
○ 제 2세부과제: 담배 및 벼를 이용한 기능성 물질 serotonin, acetylserotonin, melatonin, 유전자 특성연구와 이를 이용한 형질전환 작물을 개발하고 황산화 함염증효능 등의 기능성을 규명하였고 카드뮴 처리에 따른 멜라토닌 생합성에 미치는 H2O2 및 NO 효과 및 멜라토닌 생합성에서 NO 역할 규명의 성과를 냄.

□ 활용 계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
농업부산물 바이오매스로부터 바이오연료 생산 alc 고부가가치 물질 개발 연구는 바이오매스를 이용한 바이오에너지 생산뿐만 아니라 관련 바이오매스를 활용한 농·생명산업의 활성화에 크게 이바지 할 것 이며, 다양한 바이오매스 활용과 관련 지적재산권의 획득 후, 국내·외의 기업들에 기술 이전하여 산업화를 실현하고자 한다. 또한 바이오매스 유래 고부가가치 산물의 생산 및 공정기술의 기술개발은 바이오매스로부터 새로운 고부가 부산물을 생산하고, 이들 고부가가치 산물들이 미래의 식품, 에너지, 의약학 또는 관련 산업에 주요 원료로 응용될 수 있을 것으로 기대한다.

(출처 : 국문 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ 연구결과 요약문 ... 3
• 국문 요약문 ... 3
• Ⅱ 연구소 개요 ... 4
• 1 연구소 목표 ... 4
• 2 연구소 주요 연혁 ... 5
• 3 연구소 주요 사업 개요 ... 6
• 4 연구소 조직 체계 ... 9
• 5 연구소 소장의 이력사항 ... 10
• 6 사업관리체계 및 회계관리 ... 13
• 7 연구소의 특성화·전문화 현황 ... 15
• 8 연구소 사업비 현황 ... 20
• Ⅲ 3단계 연구실적 ... 21
• 1 연구소 발전 계획 대비 실적 ... 21
• 2 연구소 성과 목표 대비 실적 ... 34
• 3 연구과제 수행 계획 대비 실적 ... 49
• 4 기타 ... 59
• Ⅳ 종합 연구 실적 ... 63
• 1 연구소 발전 계획 대비 실적 ... 63
• 2 연구소 성과 목표 대비 실적 ... 73
• 3 연구과제 수행 계획 대비 실적 ... 108
• 4 기타 ... 118
• 5 연구참여자 타 연구 수행 실적 ... 125
• 6 홍보·대학특성화·지역산업 연계 특성화 등 실적 ... 127
• 7 연구소 향후 운영 계획 ... 129
• 끝페이지 ... 131