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박경문 연구실
홍익대학교 바이오화학융합공학과 박경문 교수
전세포전환공정
대사항로설계
폴리하이드록시알카노에이트
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

박경문 연구실

홍익대학교 바이오화학융합공학과 박경문 교수

박경문 연구실은 바이오화학융합공학과 기반의 생물공정 기술을 중심으로 whole-cell bioconversion, 배지/공정 조건 최적화, 생물촉매 회수 및 재사용 전략을 연구합니다. 특히 PHA 계열 생분해성 고분자 생산과 미생물 유래 생물고분자 성능·분해 거동을 연계하여 탄소중립형 바이오 플라스틱 제품화 방향의 공정 연구를 수행합니다. 아울러 글루타르산 및 5-aminopentanol 같은 유용성분을 생성하는 전환 경로를 설계하고, 생성물 저해 완화와 cofactor regeneration 관점을 적용합니다. 세포 수준에서는 FOXO3 및 CYP2J2 표적 조절을 포함한 apoptosis 기전 검증 연구도 병행합니다.

전세포전환공정대사항로설계폴리하이드록시알카노에이트생분해성 바이오플라스틱글루타르산 생산공정
대표 연구 분야
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생분해성 생물고분자(PHA/PBAT/PBS) 생산 및 공정·성능 최적화 연구 thumbnail
생분해성 생물고분자(PHA/PBAT/PBS) 생산 및 공정·성능 최적화 연구
Production and Process/Performance Optimization of Biodegradable Biopolymers (PHA/PBAT/PBS)
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Review
|
인용수 10
·
2025
Biodegradable Plastics as Sustainable Alternatives: Advances, Basics, Challenges, and Directions for the Future
Eunbin Hwang, Yung-Hun Yang, Jiho Choi, See‐Hyoung Park, Kyungmoon Park, Jongbok Lee
IF 3.2 (2025)
Materials
-테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리하이드록시알카노에이트(PHA). 각 물질의 고유한 특성과 다양한 환경 조건에서의 분해 거동에 특별한 강조를 둔다. 예를 들어 산업용 퇴비화, 토양, 해양 생태계 등이 있다. 원고는 또한 유연성, 내열성, 차단 특성, 기계적 건전성을 향상시키기 위한 공중합, 반응성 블렌딩, 나노 또는 마이크로 스케일의 첨가제 도입과 같은 고도화된 폴리머 설계 전략에 대해 논의한다. 기술적 진보에 더해, 이 검토는 대규모 상용화를 저해하는 주요 한계—높은 생산 비용, 바이오 기반 모노머의 제한된 이용 가능성, 그리고 부적절한 폐기 후 처리 인프라—를 비판적으로 다룬다. 마지막으로, 환경 영향을 줄이면서도 현대 응용 분야의 성능 요구를 충족하는 완전한 바이오 기반, 기능을 조절할 수 있는, 그리고 순환형 바이오플라스틱의 개발을 진전시키기 위한 향후 연구 방향을 제안한다.
https://doi.org/10.3390/ma18184247
Bioplastic
Polylactic acid
Polybutylene succinate
Polycaprolactone
Polyhydroxyalkanoates
Polybutylene terephthalate
Environmental impact assessment
2
Article
|
인용수 0
·
2025
Recombinant Escherichia coli-driven whole-cell bioconversion for selective 5-Aminopentanol production as a novel bioplastic monomer
Byung Wook Lee, Hee Taek Kim, Hyun Gi Koh, Kyungjae Yu, Gaeul Kim, Yun Ji Jung, Haeng-Geun Cha, Yunhee Jeong, Yung-Hun Yang, See‐Hyoung Park, Kyungmoon Park
IF 5.1 (2025)
Bioresources and Bioprocessing
). T7 기반 이중 플라스미드 플랫폼인 pET24ma::ldcC 및 pCDFDuet-1::yqhD::patA로 발현 시스템을 교체하고 이를 E. coli에 공동 형질전환하였을 때 생산량이 60.7 ± 5.8 mM로 증가하였으며, 이는 사다베린(cadaverine) 축적의 감소와 동반되었다. PatA의 유전자 용량(gene dosage)을 증가시킴으로써 추가적인 향상이 이루어져 68.5 ± 4.2 mM 5-AP가 달성되었고, 사다베린 수준은 40% 감소하였다. 사다베린은 5-AP 생산의 전구체이며, 사다베린의 축적은 5-AP로의 전환을 제한하는 중요한 요인이다. 세포 내 공여체(코팩터) 재생(regeneration)은 5-AP로의 전환을 향상시키기 위해 코팩터인 α-KG의 간접적 공급을 초래할 것으로 기대된다. 세포 내 공여체 재생을 지원하기 위해 포도당(glucose) 보충과 통기(aeration) 증가를 적용하였으며, 그 결과 최종 5-AP 역가(titer) 78.5 ± 1.2 mM가 달성되고 전구체 이용이 개선되었다. 본 연구는 선택적 미생물 5-AP 생산에 대한 최초의 보고이며, 경로 최적화에서 PatA 발현의 중요성을 강조한다. L-라이신(L-lysine, C6) 전환(valorization) 과정은 L-라이신을 1,5-PDO, 글루타레이트(glutarate), 5-AP와 같은 고부가가치 물질로 전환하는데, 이는 아미노 알코올의 지속가능한 생물학적 합성을 위한 유망한 경로를 제공하며, 효소 공학 및 대사 설계를 통한 향후 개선의 기반을 마련한다.
https://doi.org/10.1186/s40643-025-00904-6
Cadaverine
Escherichia coli
Cofactor
Biochemistry
Industrial and production engineering
Bioconversion
Putrescine
Metabolic engineering
Aldehyde Reductase
Lysine
3
Article
|
·
인용수 2
·
2024
Isolation and characterization of two halophilic bacteria producing polyhydroxybutyrate from high-salt environment
Youjung Kong, Hyun Gi Koh, Haeng-Geun Cha, Byung Wook Lee, Kyungjae Yu, See‐Hyoung Park, Kyungmoon Park
IF 3 (2024)
Biotechnology and Bioprocess Engineering
https://doi.org/10.1007/s12257-024-00140-3
Halomonas
Polyhydroxybutyrate
Polyhydroxyalkanoates
Bacteria
Halophile
Microbiology
Microorganism
Biology
16S ribosomal RNA
Chemistry
최신 정부 과제
21
과제 전체보기
1
2024년 6월-2028년 12월
|1,517,700,000
식물유 기반 탄소수 12 이상 바이오정밀화학소재용 핵심 원료 및 바이오 고분자 소재 개발
[최종목표]ㅇ 식물유 기반 C12 이상의 고부가 산업소재 핵심원료 알파올레핀 및 바이오 고분자 단량체 제조 기술 개발 (시제품 3건 이상)[1차년도 목표] 요소기술 확보 및 협력체계 구축ㅇ 식물유 원료 선정 및 수급전략 수립ㅇ 실험실규모의 전처리용 수소화 반응 및 탈수반응 촉매 및 조건 최적화 (LAO수율 70% 이상)ㅇ C12 이상 고분자 단량체 α,ω-...
선형알파올레핀
바이오 고분자단량체
지방알코올
탈수반응
생물공정
2
2024년 6월-2028년 12월
|941,000,000
식물유 기반 탄소수 12 이상 바이오정밀화학소재용 핵심 원료 및 바이오 고분자 소재 개발
[최종목표]ㅇ 식물유 기반 C12 이상의 고부가 산업소재 핵심원료 알파올레핀 및 바이오 고분자 단량체 제조 기술 개발 (시제품 3건 이상)[1차년도 목표] 요소기술 확보 및 협력체계 구축ㅇ 식물유 원료 선정 및 수급전략 수립ㅇ 실험실규모의 전처리용 수소화 반응 및 탈수반응 촉매 및 조건 최적화 (LAO수율 70% 이상)ㅇ C12 이상 고분자 단량체 α,ω-...
선형알파올레핀
바이오 고분자단량체
지방알코올
탈수반응
생물공정
3
주관|
2022년 3월-2025년 12월
|208,000,000
바이오매스 기반 탄소중립형 바이오 플라스틱 제품기술개발
본 과제는 바이오매스 기반 원료를 이용해 바이오 고분자 소재를 합성·생산하고, 이를 제품용 컴파운드까지 연결하는 연구임. 총괄 운영위원회 운영과 기술연계로 세부과제 성과를 종합관리함. 연구목표는 바이오 글리콜릭산/ glycolide, 폴리글리콜릭산 합성, PHA alloy, Bio-PBS 및 어구용 소재 공정 기술 확보함. 핵심내용은 합성 안정화·재현성, 5L~10L 스케일 발효/분리정제, BDO·PET 단량화, 압출·방사 공정 최적화, 해양 생태독성 평가 수행임. 기대효과는 탄소중립형 바이오플라스틱 국산화와 국내 공급 안정화, 어구 생분해 기술 특허·사업화 플랫폼 검증에 기여함.
바이오매스
탄소중립형
바이오 플라스틱
생분해성
생촉매
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023폴리하이드록시알카노에이트 분해 활성이 있는 신규 바실러스 인판티스 PD1 균주1020230046967
공개2023폴리하이드록시알카노에이트 분해 활성이 있는 신규 바실러스 인판티스 PD2 균주1020230046968
공개2023폴리하이드록시알카노에이트 분해 활성이 있는 신규 바실러스 인판티스 PD3 균주1020230046969
전체 특허

폴리하이드록시알카노에이트 분해 활성이 있는 신규 바실러스 인판티스 PD1 균주

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230046967

폴리하이드록시알카노에이트 분해 활성이 있는 신규 바실러스 인판티스 PD2 균주

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230046968

폴리하이드록시알카노에이트 분해 활성이 있는 신규 바실러스 인판티스 PD3 균주

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230046969