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□ Germplasm evaluation of Kenaf(Hibiscus cannabinus) for an alternative biomass for cellulosic ethanol production
   (신규 바이오매스의 생물전환 최적화를 통한 지속가능한 에너지원의 제안)

- 지도교수 : 김수린(식품공학부)
- 제1저자 : 박희영(식품공학부)
- 공동저자 : 장병관(식품공학부), 박상언(충남대)
- 교신저자 : 이정재(충남대), 정용석(제주대)
- JCR 상위 0.55%, IF®5.316
- GLOBAL CHANGE BIOLOGY BIOENERGY 게재, 2020.10.07 (online)

* 자료제공: 경북대 IR센터
* Web of Science 및 SCOPUS DB에 새롭게 등록된 논문

기후변화에 대응하여 CO2 배출 및 미세먼지 저감화를 위해 새로운 바이오매스의 탐색을 통한 대체에너지 생산에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 따라서, 다양한 식물자원들을 보다 효율적으로 활용하여 유용물질을 생산하고자 하였고, 본 연구에서는 10가지 품종의 케나프 작물을 가수 분해 및 발효함으로써 에너지 전용작물로서의 잠재성을 평가하였다.

Kenaf(Hbiscus cannabinus)는 마와 유사한 섬유작물로 다소 거칠고 유연성이 떨어지기 때문에 밧줄 어망, 제지 등의 산업에만 한정적으로 이용되어 왔지만, 성장속도가 매우 빠르고 단위면적당 생산성이 크며 기후에 영향을 받지 않는다는 장점이 있어 최근에는 대체 에너지자원으로서 새롭게 주목받고 있다.

본 연구를 통해 같은 작물이라도 품종에 따라 화학적 구조 및 구성성분이 크게 다르며, 이렇게 품종에 따라 상이한 당 함량과 acetate 함량이 발효에 큰 영향을 미치는 것으로 확인하였다. 또한 식물자원에 풍부한 xylose를 발효할 수 있도록 유전자 대사 공학적인 방법으로 재조합된 효모 균주를 사용함으로써 에탄올 생산성 향상에 크게 기여하였다. 더 나아가, acetate는 미생물 발효의 주요 억제 인자 중 하나인 것으로 분석되었고 pH level을 조절하여 acetate 저해를 극복함으로써 오탄당 발효를 효과적으로 촉진시켰다.

이 논문에서는 리그노셀룰로스 바이오매스의 효과적인 생물전환에 있어 영향을 미치는 중요한 요인 및 전처리 방법을 제시하고, 바이오 에너지 및 고부가가치물질 생산을 위한 신규 생물자원으로서의 kenaf의 산업적 활용 가능성을 확인하였다.

<사진은 왼쪽부터 박희영 석사과정, 장병관 석사과정>