Bioconversion of C1 Gases: CO-to-Formate and High-Titer Production Process Development
연구 내용
일산화탄소를 생물 촉매로 포름산염 또는 알코올로 전환하기 위해 가스-액체 질량전달을 개선하고 생산성을 높이는 공정 및 반응시스템을 개발하는 연구
일산화탄소 전환 공정에서 기포 합체에 따른 가스-액체 질량전달 저하가 생산성의 제한 요인임을 전제로, 이를 완화하는 재료 및 공정을 설계합니다. 공기 에어리프트 생물반응기 내부에 perforated baffle을 적용하고, aerophobic coating으로 기포의 coalescence를 억제해 기포 크기를 감소시키며 질량전달 계수를 향상시킵니다. 또한 whole-cell biocatalyst를 사용하여 CO를 포름산염으로 전환하는 반응 시스템에서 고용해도 대체용매를 적용하는 특허 기반 아이디어를 확보하고, 플라스크 배양용 가스 기질 연속 공급 장치로 공정 안정성을 보강합니다. C1 가스 전환의 공정 패키지화 및 스케일업을 목표로 합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
2건
관련 프로젝트
4건
연구 흐름
초기에는 C1 가스 전환 관련 공통 시험과 공정 모사를 통해 촉매와 반응 조건에 대한 평가 체계를 구축했습니다. 이후 미생물 기반 C2 알코올 생산 시스템으로 확장하며, 가스 공급과 재순환 등 공정 구성요소를 패키지화하는 연구를 수행했습니다. 최근에는 CO-to-formate 전환에서 질량전달이 병목임을 확인하고, aerophobic coating을 적용한 baffle 설계를 통해 기포 거동을 제어하여 전환 효율을 개선하는 방향으로 전개했습니다. 동시에 고용해도 대체용매를 사용하는 반응시스템 특허를 축적하고, 부생 CO/CO2 효소전환 통합 시스템 개발 및 CCUS 전문인력양성 사업으로 기술 고도화와 확산을 병행하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Enhancing Biological CO to Formate Conversion: Application of Aerophobic Coatings to Mitigate Bubble Coalescence
Two-stage continuous CO fermentation process strategy for high-titer bioethanol production using Clostridium autoethanogenum
Wiring an Intercellular Whole-Cell CO-to-Formate Cascade with a Synthetic Redox Mediator
관련 특허
구분
제목
일산화탄소 고용해도 대체용매를 이용한 고속으로 일산화탄소를 전환시키는 반응시스템 및 방법
플라스크 배양용 가스 기질의 연속적인 공급 장치
관련 프로젝트
구분
제목
부생 CO/CO2 효소전환 통합 시스템 개발 및 고도화
녹색성장을 위한 CCUS 전문인력양성
C1 가스 활용 미생물 기반 C2 알코올 생산 시스템 개발
C1 가스 전환 기술 공통시험 연구