| 초록 |
연구의 목적 및 내용 □ 환경공학, 발효공학, 유전자공학 융합 공동 연구를 통한 지속가능한 고효율 바이오수 소 생산 원천 기술 확보 ㅇ 주요 미활용 유기성 폐자원 별 수소 발효 맞춤형 연속식 전처리 기술 개발 ㅇ 고농도 미생물 보유 연속 수소 생산 공정 개발 ㅇ 대사공학 및 농화배양을 이용한 고생산성 공정 제어 기술 개발 ㅇ 공정 내 미생물 실시간 모니터링 및 경보 시스템 구축 □ 폐 바이오매스 이용 세계 최고 수준의 수소 생산성 달성 ㅇ 수소 생산성 ≥ 20 m 3 /m 3 /d, 수소 수율 ≥ 40 m 3 /ton VS 연구결과 □ 주요 미활용 유기성 폐자원 별 수소 발효 맞춤형 연속식 전처리 기술 개발 ㅇ 다양한 유기성 폐자원 별 전처리 조건 최적화 ㅇ 당회수 최대화 기술 확보 ㅇ 전처리 부산물(저해 물질) 발생 최소화 및 제거 방안 도출 □ 고농도 미생물 보유 연속 수소 생산 공정 개발 ㅇ 수소 발효 미생물 고농도 보유 방안 도출 ㅇ 수소 생산균 입상화 기술 개발 ㅇ 군집 population dynamics를 이용한 anaerobic microflora 내 수소 생성균 분포와 운전조건과의 상관관계 정립 및 우점종 유지 방안 도출 □ 대사공학 및 농화배양을 이용한 고생산성 공정 제어 기술 개발 ㅇ Hydrogenase 유전자 확보, 과발현 및 ptb deletion을 통한 고수율 수소생산 균주 제작 및 수소생산 특성 고찰 ㅇ 선택압 기반 수소 발효 농화 배양 최적 제어 기법 확립 ㅇ 성능 저해 인자 정량화 및 극복 방안 도출 □ 공정 내 미생물 실시간 모니터링 및 경보 시스템 구축 ㅇ 혼합 균주 이용 시 시간에 따른 미생물 군집변화 고찰 ㅇ Pyrosequencing을 통한 핵심 수소 생산균 파악 및 DB 도출 ㅇ 핵심 수소 생산 세균 군집의 hydA 유전자 클론라이브러리 구축 및 hydA를 정량을 위한 qPCR 탐침자 디자인 ㅇ 개발된 qPCR 탐침자를 이용한 수소 발효 농화반응기의 핵심 수소 생산 세균 군집 정량 모니터링 기술 구축 □ 수소 생산성: 65.5 m 3 /m 3 /d 획득 □ 수소 수율: 78.2 m 3 /ton VS 연구결과의 활용계획 □ 생산 단계별 기술 장벽 동시 제거를 통한 바이오수소 실용화 □ 유기성 폐기물 재활용 및 자원 순환 공정의 경제성 및 환경적 효과 비약적 증대 □ 연료 전지 등 수소 이용, 저장 산업 활성화 기여 □ 정부가 추진하는 유기성 폐기물 육상 처리 및 기후변화 대응에 기여 □ 차세대 에너지인 수소 생산 및 이용 기술에 있어 주도권 확보 □ 바이오에너지 생산의 유력한 방안을 제시하는 원천 기술 확보를 통해 관련 BT/ET 융합 기술의 개발 및 산업화 기여 (출처 : 한글요약문 4p) |
