메탄 및 저등급 C1 자원 바이오전환을 통한 고부가가치 생산 연구

Methane-to-Chemicals C1 bioconversion for high-value compounds

연구 내용

메탄·CO2/CH4 및 C1 중간체를 이용하여 대사공학 기반 메탄자화균 플랫폼을 구축하고, ectoine·3-hydroxybutyrate·생분해성 폴리하이드록시알카노에이트 등 고부가가치 물질을 생산하는 연구

메탄과 CO2/CH4 등 C1 자원을 출발 원료로 하여, 메탄자화균 및 대사공학 균주를 세포공장으로 활용하는 연구를 수행합니다. 유전자 수준에서 탄소 흐름과 보조대사 경로를 재구성하여 삼투보호제인 ectoine과 생분해성 폴리하이드록시알카노에이트 계열 물질 생산성을 조절합니다. 또한 메탄-메탄올 전환 및 C1 동화 관련 병목을 분석하고, 메탄 기반 배양 조건과 스트레스를 고려한 공정 설계를 병행합니다. 이를 통해 저비용 공정 후보를 도출하고, 온실가스 저감과 물질 전환을 연계하는 차별성을 확보하고 있습니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 메탄자화균 기반 메탄-메탄올 전환 플랫폼 균주 개발을 통해 C1 전환의 출발 공정 요소를 확립했습니다. 이후 저등급 CO2/CH4 바이오전환 기술로 범위를 확장하면서, 미생물 섀시와 불순물 내성 조절을 포함한 전환 효율 개선 연구를 수행했습니다. 2022~2023년에는 메탄 기반 ectoine 및 3-hydroxybutyrate, 폴리하이드록시알카노에이트 생합성을 목표로 한 메탄자화균의 유전자 공학적 개량 성과를 축적했습니다. 최근에는 한 탄소 동화의 한계와 극복 전략을 정리하는 방향으로 연구 축적을 진행하고 있습니다.

활용 가능성

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

C1 자원 가스-화학 전환 공정
PHAs 기반 생분해성 플라스틱 생산
Ectoine 기반 기능성 소재 생산
메탄-메탄올 연계 바이오전환 플랫폼
저등급 CO2/CH4 처리·전환 기술
온실가스 저감형 바이오리파이너리 모듈
가스 기반 발효 공정 스케일업
C1 동화 경로 엔지니어링 지침
삼투 스트레스 대응 생체생산
바이오 기반 순환경제 원료화