물질과 Service 생산에 생물 System 및 생물 Process의 응용 기술 Biotechnology 란? 물질과 Service 생산에 생물 System 및 생물 Process의 응용 기술 “21세기” 성장 동력 산업
바이오 산업의 발전 과정 1970 1980 1990 2000 생물 기술 유전자 재조합 기술 생물 정보학/지노믹스 발효 육종 미생물 이용한 오염 물질 정화 유전자공학, 세포배양 바이오 리액터 친환경적인 공정 유전자 염기서열 분석 바이오칩 단백질 기능분석 1970 1980 1990 2000
미생물의 현미경 사진 Esherichia coli
바이오 산업 범위 바이오 의약품(재조합 호르몬, 혈액관련제제, 항암제, 항생제, 면역조절계, 신경전달물질, 동물의약품), 백신, 진단시약 등 의약/의료 생물학적 정화(Bioremediation), 환경정화용 미생물제 및 공정, 폐기가스의 탈황·탈취제 · 응집제, 환경 모니터링 관련 바이오센서 등 환경 관련 유전자 조작 농산물(제초제 내성 혹은 병충해 내성 보유), 미생물 농약 등 농업 관련 효소(화학용, 전분용 및 식품가공용, 세재용, 종이·펄프용 등), 생분해성 물질, 대체에너지(Bioethanol, Biodiesel), 화석연료의 탈황, 미생물 침출(Micro Leaching) 등 산업 관련 수중생물배양, 해양식품 안정성 검증, 환경정화, 어류백신, 해양생물 호르몬 조절제, 바이오필름, 부식방지 재료, 각종 신소재 등 해양 관련 자료 : 미국바이오산업협회 (http://www.bio.org)
국내 바이오 산업 유망 분야 유 망 분 야 구 분 2000 ~ 2005 년 2005 ~ 2010 년 의약/의료 환 경 농 업 유 망 분 야 구 분 2000 ~ 2005 년 2005 ~ 2010 년 진단용 바이오칩 및 진단시약 내성 적고 적용대상이 넓은 항생제 항감염제, 항바이러스제, 암치료 보조제 암치료제, 유전자 치료 노인성 질환(퇴행성 질환, 자가명역 질화등) 치료제 의약/의료 환경모니터링용 바이오센서 생물학적 정화용 미생물 환경친화적 생물공정(수질, 대기, 폐기물 분야) 환 경 백신, 의약, 특정 영양분 강화 유전자조작 농산물 및 기능성 식품 화학물질 생산 유전자조작 농산물 농 업 생산성 증대 유전자 조작 농산물 효소나 기타 생물학적 매개물에 의한 가공공정 생문해성 플라스틱 화헉연료를 대체할 수 있는 바이오 청정 에너지 산 업 해양생물유래 신소재 가축 혹은 애완동물에 대한 의약 및 진단 DNA/단백질 기능기 이용 반도체 기억소자 해양 및 기타
세계 바이오 산업 시장 규모 전망 억달러
국내 바이오 산업 시장 규모 전망 (조 원)
산업 관련 바이오 산업의 범위 분야 관련기술 응 용 내 용 세제 효소 응 용 내 용 세제 효소 세제첨가용 효소 생산(단백질 분해 효소, 지질 분해 효소 등) 화학 효소 화학 합성공정을 생물공정으로 대체 섬유 유전자조작효소 섬유의 강도, 주름, 수축 등의 물리적 성질 개선, 곡물로부터 에탄올 생산 펄프/종이 효소 및 미생물 리그닌(Lignin) 분해 곰팡이를 이용, 섬유질의 물리적 성질을 향상 대체에너지 및 청정에너지 바이오디젤, 바이오에탄올(바이오매스로부터 생산한 연료), 화석연료 중 황 제거 등 에너지 석유로부터 만드는 폴리머를 생물학적 폴리머로 대체 폴리에스터와 비슷한 성질의 면화 개발 생분해성 폴리머의 공급원료인 PHB(Polyhydroxy-butyrate)를 식물과 미생물을 이용하여 생산 갑각동물 유래 접착제 개발 거미줄등의 천연단백질폴리머를 유전자조작 미생물 발효를 통해 생산 생물소재 생분해성 물질 고온에 강한 미생물을 이용, 구리, 아연, 코발트를 걸러내어 유해가스나 부산물 감소, 효소를 이용하여 알칼리 환경에서 기름을 제거 생물학적 정화 생물여과
Periplasmic expression Cell surface expression <실험실 연구> 재조합 대장균에서 단백질 생산 Periplasmic expression cell surface outer membrane periplasm Cell surface expression cytoplasm Inner membrane