초록 ▼

□ 연구개요
◦ 미세조류 유래 바이오디젤의 경제성 제고를 위한 연구로써 유전자 조작을 통한 우량 균주 개발, 미세조류 종의 분리 및 특성 연구를 통한 호냉성 균주 개발, 오폐수 이용 및 배양수 재활용을 통한 배양 공정에 필요한 비용 절감, 조류의 수확 및 추출 공정의 효율 향상 등 미세조류를 통한 바이오디젤 생산성 효율 향상을 위한 연구 개발이 요구되고 있음.
◦ 세계 바이오에너지 원료 중 식용식물을 원료로 하고 있는 1세대 바이오연료는 환경 윤리적 문제 등으로 감소하게 될 것으로 전망됨. 더불어 2세대 목질계 바이오매스

□ 연구개요
◦ 미세조류 유래 바이오디젤의 경제성 제고를 위한 연구로써 유전자 조작을 통한 우량 균주 개발, 미세조류 종의 분리 및 특성 연구를 통한 호냉성 균주 개발, 오폐수 이용 및 배양수 재활용을 통한 배양 공정에 필요한 비용 절감, 조류의 수확 및 추출 공정의 효율 향상 등 미세조류를 통한 바이오디젤 생산성 효율 향상을 위한 연구 개발이 요구되고 있음.
◦ 세계 바이오에너지 원료 중 식용식물을 원료로 하고 있는 1세대 바이오연료는 환경 윤리적 문제 등으로 감소하게 될 것으로 전망됨. 더불어 2세대 목질계 바이오매스의 경우에는 전처리 공정에 대한 기술적 난제에 직면해 있음.
◦ 본 연구는 지속되는 고유가 시대에 따른 다양화 에너지원의 필요성 대두와 가뭄 등의 환경 문제로 인한 녹조 현상, 이 두 가지 이슈를 모두 해결하기 위해 “미세전기천공법과 나노파티클을 이용한 녹조 세포의 고효율 유전자 형질 발현 및 바이오 에너지화” 원천기술 개발을 수행하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
[정성적 연구결과]
◦ 미세 조류의 형질 변환 효율성 향상 프로토콜 개발 완료
◦ 형질 변환된 미세 조류의 선택적 분리 완료
- 형질 변환 조류 세포의 영상획득 및 검출 기술
- 제어된 전기-기계적 자극을 이용한 유체역학 장치 개발 완료
◦ 형질 변환 미세조류 획득 및 오일 추출 통합 시스템 구축 완료
◦ 조류 세포에 적용 시킨 전기 천공 연구 실시 완료
- 전기 천공을 가함과 크기가 다른 두 종류의 나노입자를 주입하여 여러 가지 조건에 따른 형광 강도 효율 및 생존율 확인
◦ 세포 분리를 위한 수평 구조 칩 개발 (1차 프로토타입)
◦ 벌크 전기 분해를 통한 세포벽 파괴 및 지질 추출법 고도화 완료
◦ 형질 변환 효율성 향상 프로토콜 및 세포 생존율 및 안정성 분석 완료
◦ 조류 세포의 효율적 분리 고도화
◦ 통합 시스템 구축 (1차 프로토타입)

[정량적 연구결과]
◦ SCI(E) 10~20% 저널 2편(출판), 비SCI 저널 1편(출판)(후속신진과제 연계 유관내용) 국내특허 등록(2건)
◦ 국내학회 발표 1건, 국제학회 발표 1건
◦ 인력배출: 학사 4명, 석사 1명

□ 연구개발결과의 중요성
◦ 미세조류를 통한 바이오디젤 생산 기술은 (1)고효율 미세조류 개발, (2)미세조류 대량 배양, (3)수확, (4)오일 추출, (5)바이오디젤 전환, (6)부산물 활용 등 크게 6단계로 나누어짐. 미세조류를 이용한 바이오디젤 생산 연구에서 가장 중요한 부분은 생산의 효율성을 극대화시키는 것인데, 해당 형질전환 프로토콜을 확보하였음.
◦ 본 연구팀이 개발한 나노입자-전기천공법을 활용하여 지질 추출 효율성을 지닌 고효율 형질 변환 프로토콜을 확보하였음.
◦ 미세유체역학과 연동될 때 ‘유세포 분류(cell sorting)’ 기술을 응용해 형질 변환된 미세조류를 효과적으로 분류할 수 있게 되었으며, 이로 인해 선택적 분리를 이용 미세조류 세포들을 수거하는 통합 시스템 구축이 가능해짐.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구의 필요성 ... 4
• (2) 최종연구목표 ... 4
• (3) 연구내용 및 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 23