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KAIST-GS칼텍스 공동, 바이오부탄올 생산균주개발
- 대사공학적으로 개량된 균주 개발로 효율적 생산가능
- 바이오부탄올은 에너지량이 높고 수송편의 등 장점 많아 차세새 연로로 각광
우리학교와 GS칼텍스(대표 허동수회장)가 공동연구를 통해 차세대 바이오연료로 각광받고 있는 ‘바이오부탄올’을 생산하는 새로운 균주를 개발하는데 성공했다.
이상엽(李相燁, 44세) KAIST 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 특훈교수(생명과학기술대학장)와 GS칼텍스 공동연구팀은 폐목재, 볏짚, 잉여 사탕수수 등 비식용 바이오매스를 이용, 많은 양의 ‘바이오부탄올’을 선택적으로 생산 가능케 하는 대사공학적으로 개량된 균주개발에 성공했으며, 특허를 출원했다고 밝혔다.
이번 KAIST와 GS칼텍스가 공동으로 개발, 특허 출원한 기술은 바이오매스 발효과정에 사용되는 균주를 대사공학적으로 개량, 아세톤의 생산을 억제하고 부탄올과 에탄올만 6:1의 비율로 생산되도록 한 것으로, 아세톤을 부탄올로부터 분리할 필요가 없어 공정비용을 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다. 클로스트리디움 박테리아를 사용하여 부탄올을 생산하는 전통적인 발효방식에서는 발효시 대사특성으로 인해 부탄올과 아세톤, 그리고 에탄올을 6:3:1의 비율로 생산되는데, 이 때 생산되는 아세톤은 연료로는 사용이 곤란하다는 단점이 있다.
‘바이오부탄올’은 탄소가 4개로 구성된 알코올로서 1리터당 에너지량이 7,323kcal로 현재 널리 사용되고 있는 바이오에탄올의 에너지량 5,592kcal보다 단위 부피당 에너지량이 30% 이상 높으며, 가솔린의 7,656kcal와도 큰 차이가 없다.
또한, 바이오에탄올은 철도나 바지선, 트럭 등으로 운송하여야 하나, ‘바이오부탄올’은 흡수성이 적어 상(相)이 분리되는 문제나 부식성의 문제가 없어 기존의 연료수송 파이프라인을 통해 수송할 수 있다는 장점 때문에 차세대 바이오연료로 각광받고 있으며, 전 세계적으로 많은 연구기관과 기업들의 개발 노력이 치열하게 전개되고 있다.
‘바이오부탄올’은 1900년대 초부터 미생물 발효를 이용하여 생산되기 시작했으나, 1950년대 석유화학산업이 급속히 발달함에 따라 사양길로 접어들었으며, 당밀 등 원료가격이 싼 남아프리카공화국 등지에서만 1980년대까지 발효 생산되다가 중단된 바 있다.
하지만, 최근 고유가시대가 고착화되면서 석유를 일정부분 대체할 수 있는 연료로 다시 부각되고 있다.
이상엽 교수팀과 GS칼텍스는 현재 바이오부탄올 연속 생산공정 등의 조업 최적화 연구를 수행 중이며, 부탄올에 대한 내성 향상 및 생산성을 한층 높이는 균주 개발 연구를 계속하고 있다.
GS칼텍스 중앙기술연구소 정광섭 소장은 “전 세계적으로 바이오부탄올 생산을 위한 개발 경쟁이 치열한 가운데 산학 공동연구를 통해 개량된 고성능 균주를 확보함으로써 차세대 바이오연료 개발에 유리한 고지를 차지할 수 있게 되었다.”고 이번 연구개발의 의미를 밝혔다.
<용어 설명>
- 바이오매스(Biomass)
바이오매스(biomass)는 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농작 폐기물과 찌꺼기, 임산 폐기물과 부스러기, 수초, 동물의 배설물, 도시 쓰레기, 그리고 여타의 폐기물에서 추출된 재생가능한 유기 물질 로 현재 에너지원으로 쓰이고 있는 목재, 식물, 농·임산 부산물, 도시 쓰레기와 산업 폐기물 내의 유기 성분 등을 일컫는다.
- 선택성(Selectivity)
촉매나 미생물의 성능을 나타낼 수 있는 인자로써 전체 생성물(Total Product) 중에 우리가 원하는 생성물(Target Product)의 비율로 계산함.
- 대사공학(Metabolic Engineering)
유전자 재조합기술과 관련 분자생물학 및 화학공학적 기술을 이용하여 미생물에 새로운 대사회로를 도입하거나 기존의 대사회로를 제거 증폭 변경시켜 세포나 균주의 대사특성을 우리가 원하는 방향으로 바꾸는 일 련의 기술을 뜻함.
- 균주
우리가 원하는 물질을 생산해 내는 미생물을 포괄적으로 뜻함.
- 에너지량
단위 질량의 연료를 연소하였을 때 발생하는 에너지
- 상(相): Phase
물리학·화학 용어로, 어떤 물질이 물리적·화학적으로 같은 성질을 나타 낼 때를 표현하는 것. 상은 기체상, 액체상, 고체상이 존재하고, 하나의 상으로 이루어지는 균일계와 2개 이상의 상으로 이루어지는 불균일계로 나뉜다.
2008.06.03
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영화배우 한은정, KAIST에 발전기금 1억원 기부
- KAIST 출신 한국 첫 우주인 이소연 박사에 큰 감동 기부결심
- 오는 6월4일 서남표 KAIST 총장 직접방문 기금전달 예정
TV드라마 ‘서울1945’ 등에 출연했던 미녀스타 한은정이 KAIST에 발전기금 1억원을 기부한다.
한은정은 KAIST에 발전기금을 기부하게 된 계기를 한국 첫 우주인 이소연박사 때문이라고 설명했다.
한은정은 지난 1년 간 한국 첫 우주인의 선발 및 교육 과정 등을 관심있게 지켜봐 왔으며, 특히 한국 첫 우주인으로 선발되어 학술탐험 임무를 수행한 이소연 박사의 우주비행과 지구귀환과정에서 큰 감동을 받았다고.
“이소연 박사의 모교인 KAIST에 발전기금을 기부해 KAIST가 목표로 하고있는 세계최고의 연구중심대학이 되는데 조금이라도 보탬이 되었으면 하는 마음”이라고 이번 기부의 이유를 밝혔다.
한은정은 오는 6월 4일(수) 오후, 서남표 KAIST 총장을 직접 방문해 기금을 전달할 예정이다. KAIST 관계자는 한은정이 앞으로도 지속적으로 KAIST에 발전기금을 기부할 계획을 갖고 있으며, KAIST에 도움을 줄 수 있는 행사나 여러 일들에도 적극적으로 참여하겠다는 의사를 밝혀왔다고 말했다.
한편, 한은정은 안성기, 정재영, 허준호 등과 함께 출연한 대작 사극영화 <신기전>의 8월초 개봉을 앞두고 있다. 또한 오는 7월9일 첫 방송되는 MBC수목드라마 <대한민국 변호사>(가제)에서 탑스타 이애리 역을 맡아 열심히 촬영 중에 있는데, 여기에는 영화배우 이성재와 ‘서울1945’에서 호흡을 맞췄던 류수영이 함께 출연한다.
2008.05.30
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KAIST, POSTECH 공동연구팀 전자의 입자-파동 이중성에 대한 새로운 이론 발표
- 비평형 상태에서의 물질특성 규명에 도움 기대- 미국 물리학회 피지컬 리뷰 포커스 프로그램에 소개
반도체에 형성된 가는 선 모양 구조에서의 전자 움직임을 공동 연구한 KAIST(총장 서남표) 물리학과 심흥선(沈興善, 35) 교수와 대학원생 윤석찬(尹錫燦, 25)씨, 포스텍(총장 백성기) 물리학과 이현우(李鉉雨, 39) 교수팀은 최근 미국 물리학분야 학술지(Physical Review Letters)를 통하여 전자의 입자-파동 이중성에 대한 새로운 이론을 발표했다고 밝혔다.
이 논문의 결과는 전자의 입자-파동 이중성에 대한 많은 학자들의 예상을 벗어난 결과로 거의 동시에 비슷한 결과를 얻은 이스라엘 학자들의 논문과 같이 지난 22일자 미국 물리학회 피지컬 리뷰 포커스(Physical Review Focus)에 소개되었다. 이 프로그램은 미국물리학회에서 출간하는 여러 학술지에 매월 게재되는 천 편 이상의 논문들 중 과학계 전반에 특별 소개가 필요하다고 판단되는 논문을 한 달에 5편 내외를 골라 논문의 내용과 가치를 전문가의 평과 함께 소개하고 있다.
전자와 같은 입자들이 야구공과 같은 입자처럼 행동할 수도 있지만 어떤 경우에 음파나 빛과 같이 파동처럼 행동할 수도 있다는 양자물리학의 입자-파동 이중성 이론이 많은 학자들이 생각했던 것보다 복잡하다는 사실이 이번 공동연구를 통해 밝혀졌다. 입자-파동 이중성은 원자의 성질뿐 아니라 금속이나 반도체와 같은 여러 물질의 특성에 영향을 미치는 중요 요인으로 이 발견은 양자물리학의 효과가 강하게 나타나는 저온에서의 물질 특성들, 특히 비평형 상태에서의 물질 특성을 규명하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
전자들 간에는 서로 밀어내는 강한 전기력이 작용하고 이 전기력을 통해서 각 전자들은 다른 전자들의 위치를 어느 정도 파악할 수 있다. 이제까지 많은 학자들은 전기력이 강해질수록(예를 들어 전자간의 거리가 작아져서) 전자 위치가 더 정확히 파악되고 이로 인해 파동성이 약해지고 입자성이 강해질 것으로 믿어왔다. 그런데 이번 공동논문에 의하면 전기력이 강해질 때 어느 한계까지는 파동성이 점점 약해지지만 전기력의 세기가 이 한계를 넘어서고 나면 파동성이 다시 강해지고, 전기력의 크기가 더 커져 두 번째 한계를 넘고 나면 파동성이 다시 약해지는 형태로, 파동성의 세기가 전기력의 세기에 따라 진동할 수 있다고 한다.
2008.05.29
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정재승칼럼 광우병공포... 과학자는 뭐했나
정재승(바이오 및 뇌공학과) 교수가 경향신문 2008년5월27일자에
쇠고기협상파문 릴레이기고의 6번째 필자로 "광우병공포... 과학자는 뭐했나"라는 제목의 칼럼을 기고했다.
제목 - [쇠고기협상파문 릴레이기고](6) 광우병공포... 과학자는 뭐했나
저자 - 정재승 바이오 및 뇌공학과 교수
매체 - 경향신문일자 - 2008.5.27(화)
칼럼보기 http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=200805261824362&code=990304
2008.05.27
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이상엽칼럼 식량위기 주범 '바이오' 아니다
이상엽(생명화학공학과) 교수가 동아일보 2008년 5월26일자에 "식량위기 주범 "바이오" 아니다"라는 제목으로 칼럼을 기고했다.
제목 - [과학세상] 식량위기 주범 "바이오" 아니다
저자 - 이상엽 (생명화학공학과) 특훈교수, LG화학 석좌교수
매체 - 동아일보
일자 - 2008.05.26(월)
칼럼보기 http://www.donga.com/fbin/output?n=200805260168
2008.05.26
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한상근칼럼 이공계 노비(奴婢)
한상근(수리과학과) 교수가 한국일보 2008년 5월26일자에
"이공계 노비(奴婢)"라는 제목으로 칼럼을 기고했다.
제목 - [사이언스에세이] 이공계 노비(奴婢)
저자 - 한상근 수리과학과 교수
매체 - 한국일보
일자 - 2008.5.26(월)
칼럼보기 http://news.hankooki.com/ArticleView/ArticleView.php?url=opinion/200805/h2008052602452788710.htm&ver=v002
2008.05.26
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부산 한국과학영재학교, KAIST 부설학교로 전환
- 한국 과학영재교육을 선도하는 세계적 수준의 과학영재 교육기관으로의 도약 목적
- 22일 오전, 서울 웨스틴조선호텔에서 관련 양해각서 체결
내년 3월 1일부로 부산 소재의 한국과학영재학교가 KAIST 부설학교로 전환된다.
한국 과학영재교육을 선도하는 세계적 수준의 과학영재교육기관으로의 도약이 목적이다. 이와 관련한 양해각서 체결식이 서남표 KAIST 총장, 설동근 부산광역시 교육감, 권장혁 한국과학영재학교장 등이 참석한 가운데 22일 오전 서울 웨스틴 조선호텔에서 있게 된다.
KAIST 부설학교로 전환 후 학교명칭은 “KAIST 부설 한국과학영재학교”가 되며, 학교장은 KAIST 총장이 임명한다. 학교의 교직원은 KAIST 소속 교직원이 되도록 관련 법령을 개정할 계획이다. 한국과학영재학교의 학교시설, 부지 및 소유재산은 관계 법령에 따라 KAIST에 무상 양여하게 된다.
관련 후속 조치와 협의 등은 KAIST 과학영재교육연구원장과 부산광역시교육청 기획관리국장을 공동위원장으로 하여 구성되는 실무위원회에서 다루게 된다.
2008.05.22
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김종득칼럼 과학영재교육은 특수교육이다
김종득(생명화학공학과) 교수가 동아일보 2008년 5월21일자에
"과학영재교육은 특수교육이다"라는 제목으로 칼럼을 기고했다.
제목- [시론] 과학영재 교육은 특수 교육이다
저자- 김종득 (생명화학공학과) 교수
매체- 동아일보
일자- 2008.05.21(수)
칼럼보기 http://www.donga.com/fbin/output?n=200805210025
2008.05.21
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신성철칼럼 노벨물리학상의 교훈
신성철(물리학과) 교수가 국민일보 2008년 5월20일자에 "노벨물리학상의 교훈"이라는 제목으로 칼럼을 기고했다.
제목 - [과학의 窓] 노벨물리학상의 교훈
저자 - 신성철 물리학과 교수
매체 - 국민일보
일자 - 2008.05.20(화)
칼럼보기 http://www.kukinews.com/special/article/opinion_view.asp?page=1&gCode=opi&arcid=0920911447&cp=du
2008.05.20
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이상엽교수, 한국생명공학특집호발간
- 바이오테크놀로지 저널, 우리나라 생명공학 특집호 발간- 공동 편집장인 KAIST 이상엽 교수가 한국 특집호 기획 발간- 우리나라 생명공학의 현황과 미래 관련 포럼, 논문 11편 수록독일 와일리(Wiley-VCH)社(1799년 설립, 209년 전통)가 발행하는 바이오테크놀로지 저널(Biotechnology Journal)이 5월호를 우리나라 생명공학에 관한 특집호로 발간했다. 이번 특집호는 이 학술지의 공동 편집장(Editors-in-Chief)을 맡고 있는 KAIST 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세) 특훈교수(LG화학 석좌교수)가 기획했다.
지난 2006년 1월에 창간된 국제학술지인 바이오테크놀로지 저널은 월간으로 발행되며, 각 호별로 특집 테마를 다루고 있다. 이번 특집호는 금년 5월부터 이 학술지의 공동편집장으로 활동하고 있는 이상엽 교수가 출판사 편집자인 바바라 젠슨(Barbara Janssens)의 협조하에 기획하게 되었으며, 우리나라 생명공학의 발전상 등 현황과 미래를 다룬 포럼과 한국학자 논문 11편을 수록했다.
실린 논문은 ▲한국생명공학연구원 생명공학정책연구센터 현병환 박사팀의 우리나라 생명공학의 로드맵인 바이오비전(BioVision) 2016 ▲미생물유전체 프론티어사업단의 김지현 박사팀의 우리나라의 미생물 게놈프로젝트에 대한 그간의 연구와 향후 전망 ▲KAIST 이상엽 교수팀의 시스템 생물학을 대사공학에 응용하는 전략 ▲조광현 교수팀의 칼슘신호전달 네트워크의 동적 분석 ▲광주과학기술원 김도한 교수팀의 심장병 모델에서의 전사체 분석 ▲KAIST 이균민 교수팀의 동물세포의 세포공학을 통한 치료용 단백질의 효율적인 생산 ▲한국생명공학연구원 강현아 박사팀의 메탄올 자화균에서의 단백질 당공학(glycoengineering) ▲KAIST 박태관 교수팀의 단백질 의약품의 인체내 전달 ▲포항공대 차형준 교수팀의 홍합유래의 접착단백질 생산과 응용 ▲서울대 김병기 교수팀의 다양한 생물 촉매반응을 가능케 하는 생촉매 개발 전략 ▲성균관대 심상준 교수팀의 환경으로부터 손쉬운 유해균 진단 등이다.
이번 특집호의 편집을 총괄한 이상엽 교수는 ‘대한민국의 생명공학-차세대 성장동력(Biotechnology in Korea - the next generation growth engine)’ 이라는 제하의 특집호 사설(editorial)에서 “휴대폰에서 HDTV, 자동차에서 유조선, 반도체칩에서 노트북 컴퓨터에 이르기까지 어느 나라를 가도 메이드인코리아를 찾는 것은 어렵지 않게 되었다. 그간 한국의 급속한 성장은 중공업과 전자정보통신 분야가 이끌어 왔다. 이제 한국은 생명공학을 차세대 국가 성장 동력으로 삼고자 한다.”고 의견을 밝혔다. 또한 우리나라의 반만년 역사 동안의 우수한 발효기술, 동의보감으로 대표되는 전통의학 등을 소개하였으며, 이제 한국의 생명공학은 바이오비전 2016으로 한 단계 더 도약을 시도한다고 기술했다. 李 교수는 “이번 특집호는 지면의 제약으로 인해 우리나라 생명공학 연구자들의 우수한 연구결과들을 많이 소개하지 못해 아쉽다. 빠른 시간 내에 우리나라 생명공학의 연구성과를 충분히 알릴 수 있는 ‘바이오텍-메이드인코리아’ 특집호 발간을 추진하겠다.”고 말했다.
2008.05.19
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‘KAIST 조정훈 학술상’시상
- 학술상에 김승한 박사, 장학생에 이경주, 문영환, 김민종 선정
우리학교는 오는 13일 오후 3시, 본관 회의실에서 서남표 총장과 유족 대표가 참석한 가운데 “KAIST 조정훈 학술상” 시상식을 갖는다.
수상자는 한국항공우주연구원 김승한(金承漢, 38) 박사가 선정됐다.
金 박사는 KSR-III 액체로켓엔진의 분사기, 연소기 개발에 기여한 공적을 인정받아 이 상을 수상하게 됐다.
장학금 수여자는 이경주(25, KAIST 항공우주공학과 박사 1년), 문영환(26, 고려대학교 기계공학과 석사 1년), 김민종(18, 공주사대부고 3년) 등 3명이 선정됐다. 학술상 수상자에게는 2천만원의 부상이, 장학금은 대학생 2명에게 각각 3백만원, 고등학생에게는 2백만원이 지급된다.
“KAIST 조정훈 학술상”은 지난 2003년 발생한 KAIST 추진 및 연소공학연구실 폭발사고로 숨진 故 조정훈(趙丁焄, 항공우주공학전공, 사고당시 25세)박사를 기념하고 그의 학문적 열정을 기리기 위하여 趙 박사의 부친인 조동길(趙東吉, 공주대 국어교육과) 교수가 유족보상금 등에 사재를 합친 4억7천만원을 KAIST 학술기금으로 기부한 기부금을 재원으로 하여 제정된 뜻 깊은 상이다.
2005년부터 매년 항공우주공학분야에서 연구업적이 뛰어난 젊은 과학자를 발굴하여 수상해오고 있으며 올해로 4회째를 맞고 있다.
2008.05.15
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KAIST, 바이오에너지-바이오석유화학 물질 생산 대사공학 심포지움 개최
- 오는 20일 오후1시, 교내 정문술빌딩 드림홀에서- 바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위해 필수적 으로 요구되는 대사공학의 최신 전략과 방향 제시우리학교는 오는 20일, BK21 화학공학사업단(단장 박승빈 교수)과 바이오융합연구소(소장 김선창 교수, 공동소장 이상엽 특훈교수)에서 바이오에너지와 바이오석유화학물질의 효율적인 생산을 위한 핵심 대사공학 전략과 실사례 발표행사인 대사공학 심포지움를 개최한다고 밝혔다.
유가가 배럴당 125불을 상회하고, 환경문제, 그리고 바이오연료의 대량생산에 의한 곡물가 폭등 등이 국제적으로 이슈화가 되고 있는 지금 바이오매스로부터 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 프로그램과 바이오에너지를 생산하고자 하는 노력이 전 세계적으로 경주되고 있다.
한국생물공학회 대사공학분과위원회와 교육과학기술부 게놈정보 활용 통합 생물공정개발사업단이 주관하는 이번 심포지움에서는 재생 가능한 바이오매스로부터 에너지와 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 및 바이오에너지 연구 관련 전문가들의 발표가 있을 예정이다. 또한, 이러한 연구와 개발을 가능하게 하는 핵심 기술에 대한 강의도 준비 되었다. 특히, 게놈수준에서의 대사회로의 분석에 관한 세계적 전문가인 버나드 폴슨교수(캘리포니아대학, 샌디애고)의 주제 강연이 있다. 이어서 6명의 관련 국내 전문가들(아주대 박명준 교수, 울산대 홍순호 교수, 부산대 이선구 교수, 한국생명공학연구원 곽상수 박사, 경상대 김선원, 고려대 김경헌 교수)의 강의가 있다. 이번 심포지움은 바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위해 필수적으로 요구되는 대사공학의 최신 전략과 방향을 파악할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 보인다.
2008.05.15
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