초록 ▼

□ 연구개요
- 2011년 후쿠시마 원자력 발전소 폭발 사고 및 체르노빌 사고 등의 원자력 발전소 사고로 인하여 방사성 요오드 오염 가능성이 점차 증가하고 있으며, 이 여파로 도쿄 시내의 한 정수장에서는 1리터당 210 베크렐의 요오드-131이 검출되었으며 우리나라에서도 2011년 전국적으로 대기 및 음용수에서 방사성 요오드가 검출됨. 따랏, 환경 친화적이며 방사성요오드 특이적, 고효율 및 경제성을 갖는 방사성요오드 제거 기술 개발이 절실하게 요구됨.
- 따라서, 본 과제를 통해 차세대 생명공학 및 나노기술의 융합을 통하

□ 연구개요
- 2011년 후쿠시마 원자력 발전소 폭발 사고 및 체르노빌 사고 등의 원자력 발전소 사고로 인하여 방사성 요오드 오염 가능성이 점차 증가하고 있으며, 이 여파로 도쿄 시내의 한 정수장에서는 1리터당 210 베크렐의 요오드-131이 검출되었으며 우리나라에서도 2011년 전국적으로 대기 및 음용수에서 방사성 요오드가 검출됨. 따랏, 환경 친화적이며 방사성요오드 특이적, 고효율 및 경제성을 갖는 방사성요오드 제거 기술 개발이 절실하게 요구됨.
- 따라서, 본 과제를 통해 차세대 생명공학 및 나노기술의 융합을 통하여 금 나노입자 합성능이 있는 미생물의 개발 및 이를 이용한 방사성 폐기물 제거 기술을 개발하고자 하며, 궁극적으로는 금 나노입자를 생합성 할 수 있도록 개량된 방사선 저항성 미생물 Deinococcus radiodurans를 활용하여 방사성 요오드 제거 기술을 개발한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 1차년도 (2017)
1차년도 연구개발 목표는 “Deinococcus radiodurans 균주 개량을 위한 분자 생물학적 도구 개발 및 미생물 나노입자 생합성 메카니즘 규명” 으로 설정하였으며, 목표 달성을 위해 Cre-loxP 시스템 기반의 Deinococcus radiodurans specific 유전체 개량 기술을 개발 완료 하였으며, 나아가 이를 D. radiodurans 미생물에 적용하여 효율적으로 금 나노입자를 생합성 할 수 있도록 개량 하였다.
- 2차년도 (2018)
2차년도 연구개발 목표는 “효율적으로 금 나노입자를 생합성 할 수 있는 D. radiodurans를 개발하고, 이를 활용한 방사성 요오드 제거능이 있는 기초 미생물을 제작” 으로 설정하였으며, 목표달성을 위해 SEM-EDX, TEM을 포함한 DLS 분석을 통하여 금 나노입자가 효율적으로 생합성 되는 것을 확인 하였고, 나아가 seawater, urine 및 PBS 조건에서 방사성 요오드를 효율적으로 제거할 수 있는 것을 확인하였다.
- 3차년도 (2019)
3차년도 연구개발 목표는 “효율적으로 방사성요오드 제거를 위한 맞춤식 효소 개량 및 scale up을 통한 고효율 방사성 요오드 제거 기술 개발” 로 설정하였으며, 목표 달성을 위해 Metallothionein 및 phytochelatin synthase 등의 효소를 추가 도입하여 나노 생합성 효율을 향상 시켰고, 나아가 lysophilized D. radiodurans를 개발, scale-up 및 효율성 개선을 통하여 실제 on-site remediation이 가능함을 확인 하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
- 본 연구를 통해 개발될 ‘AuNP-D. radiodurans를 이용한 방사성 요오드 제거 기술’은 방사성 요오드의 제거 효율성 및 선택성이 매우 우수하여 학문적으로 큰 가치가 있을 것으로 판단되며, 향 후 대형병원, 산업체 및 원전 사고 등에서 발생하는 방사성 오염폐수로부터 방사성 요오드를 제거 하는데 매우 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 예상됨.
- 또한, Deinococcus radiodurans 미생물은 높은 방사선에 저항성을 갖기 때문에, 추가 미생물 개량을 통해 방사성 요오드 이외에 우라늄, 스트론튬, 세슘 등의 방사성 폐기물 제거에도 적극 활용 할 수 있음. 따라서, 방사성 폐기물 제거와 관련된 산업 분야에서 큰 경제적부가 가치 창출을 예상할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 최종목표 ... 4
• (2) 연차별 연구 목표 및 내용 ... 4
• (3) 연구의 추진 방법 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 34