C1 가스 기반 미생물 전환 및 고부가 물질 생산 연구

Microbial C1 Gas Conversion and Value-Added Product Biosynthesis

연구 내용

CO·CO2·메탄 등 C1 가스를 미생물 기반 발효로 전환하여 formate, bioethanol, PHB 등 고부가 물질을 생산하는 연구

CO·CO2·메탄과 같은 C1 가스를 미생물 공정으로 활용하기 위해, 가스-액체 질량전달과 반응 한계를 규명하고 이를 공정 설계 변수로 제어합니다. 에어로포빅 코팅, pH-stat 기반 공급 전략, 고농도 배양 조건을 통해 CO 전환 및 생성물 축적을 향상시키며, 메탄 유래 탄소를 이용해 질소 제한 하에서 polyhydroxybutyrate(PHB)를 생산합니다. 또한 부생 가스 조건을 고려한 효소전환 통합 시스템 개발 방향으로 확장합니다.

관련 프로젝트

4건

연구 흐름

초기에는 C1 기질인 CO 및 메탄을 미생물로 전환하여 생산물로 연결하는 생물학적 경로의 공정적 제약을 파악하는 데 집중하였습니다. 이후에는 가스 전달 한계와 버블 거동이 전환율을 좌우한다는 관점에서, baffle 코팅을 통한 기포 응집 억제 및 질량전달 계수 개선 전략을 수행하였습니다. 동시에 pH-stat 보정과 간헐적 formate 공급을 통해 고세포농도 배양 조건을 확립하고, CO to bioethanol 및 CO to formate 전환을 고수율 방향으로 고도화하였습니다. 최근에는 메탄과 CO2 기반의 혐기성 또는 저산소 조건에서 PHB 축적을 유도하는 미생물 컨소시엄 접근으로 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

CO-to-formate 고효율 발효공정
CCUS 연계 탄소전환 공정
메탄 기반 PHB 바이오플라스틱 제조
C1 가스 리파이너리 스케일업 기술
가스-액체 질량전달 제어 장치
부생가스 활용 정제·업그레이딩 플랫폼
효소·미생물 통합 전환 시스템
고세포농도 배양 및 공급전략
탄소원 기반 제품 다변화 플랫폼
전환 경로 최적화용 공정 데이터셋