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고급 바이오연료의 생산을 위한 미생물공정

전문가 제언: ○ 미생물에 의해 생산된 고급 바이오연료는 석유-기초 연료와 유사한 성질을 가지며, 현존하는 수송사회기반 시설 속에 포함될 수 있다. 그렇지만 충분히 유용할 수 있게 고수율로 이들 바이오연료를 생산하는 것은 미생물체의 신진대사의 공정을 필요로 한다. 그러한 공정은 꼭 한 가지 특수 원료 또는 숙주생물에만 국한되지 않는다. 데이터-구동과 합성-생물학 접근법들은 연료생산을 최대화하기 위하여 숙주와 경로를 최적화하도록 사용될 수 있다.

○ 식품곡물로부터 첫-세대 바이오연료의 대량 생산은 식품과 연료가격들 간에 연계성을 일으켰다. 바이오연료 생산은 전분과 설탕을 사용하는 대신 목질섬유, 조류생물자원, CO와 CO2와 같은 온실가스 등 더욱 풍부한 유휴자원들로부터 생산될 수 있다. 비-식품 에너지원료 목질섬유는 지구상에서 가장 풍부한 생물자원이고, 약 70% 당으로 구성되어 있지만 이들 당은 그것이 미생물의 발효를 위하여 사용되기 전에 열적, 화학적/생화학적 처리 과정들을 필요로 한다.

○ 이소프레노이드-유도 바이오연료를 위하여 바이오촉매작용과 화학촉매작용의 효과적 조합은 고급 바이오연료를 생산할 수 있게 했지만, 신진대사-중간체에 대응되는 입체성-다른 자리 효소(allosteric enzyme)로 경로-내 광범위하게 조절은 아직도 극복이 필요하다. 요망된 알로스테릭 효과를 신진대사-경로 효소로 제어하거나 또는 공정하기 위하여 단백질공정이 사용될 수 있다.

○ 국내외에서 바이오연료의 생산에 관한 산발적인 연구는 진행된바 있지만, 고급 바이오연료의 생산을 위한 미생물공정의 심도 있는 광범위한 연구는 이 리뷰에서 처음이다. 국내에서도 이 분야의 연구를 활성화시켜서 석유연료자원의 종식을 대비하여 수송연료로서 항구적인 연구개발 가능성을 가진 비-식용성 목질섬유, 조류생물자원, 온실가스 등 더욱 풍부한 유휴자원들로부터 고급 바이오연료 생산에 강력히 도전해야 할 계기로 국가적인 대책이 필수적이다.

저자: P. P. Peralta-Yahya et al.
자료유형: 학술정보