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1. 조사 배경 ○ 21세기에는 화석연료 사용이 2개의 요인으로부터 제한된다. 그 하나는 고갈 또는 극단적인 감소이며, 다른 하나는 CO2 배출 문제이다. 대체 에너지로서 원자력이나 태양광 전지 등 다양한 수법이 가능하지만, 대형 차량·선박·비행기의 연료로서의 탄화수소(에탄올)의 공급은 원자력이나 태양전지로부터는 불가능하고, 시아노박테리아(Cyanobacteria, 남조류)와 같은 세균으로부터 해초류, 고등 식물까지의 다양한 광합성 생물의 태양광을 이용한 화학 합성에 의존하지 않을 수 없다. ○ 광합성 생물이 만들어 내는 바이오매스는 에너지에 이용될 뿐만 아니라, 식료로서 이용된다. 2050년에 90억명으로 예측되는 인구를 유지하기 위해서는, 식료로서의 바이오매스 증산의 혁신적인 기술개발이 불가결하다. 아울러 환경 정화, 의약품 생산 등에서도 광합성 생물의 이용가치는 급격하게 높아지고 있다. ○ 한편, 광합성 생물은 105 기가 톤에 달하는 대기중의 CO2를 고정해 바이오매스를 생산하고 있다. 이 양은 인간 활동에 의한 CO2 배출량의 13배에 상당한다. 즉, 대기중의 CO2 삭감에서도 광합성 생물의 이용은 큰 가능성을 가지고 있다. ○ 이와 같이, 광합성 생물의 이용은 많이 기대되고 있지만, 이의 이용을 실현하고 산업화까지 연결하는 전략은 명확하지 않다. 이에 본 보고서에서는 광합성 생물을 이용한 이노베이션을 '그린 바이오 이노베이션'이라고 명칭하고 광합성 생물의 이용을 위한 연구개발 영역 등에 대한 조사·분석을 실시하였다. 2. 그린 바이오 이노베이션을 위한 중요한 연구개발 영역 ○ 본 보고서에서는 그린 바이오 이노베이션을 전략적으로 추진하기 위해 필요한, 새로운 기초 지식의 창출과 그 응용 전개를 응시한 다음 9개의 영역을 추출하였다. ① CO2 자원화에 이바지하는 고도 광(光)이용 기술의 개발 ② 고생산·환경 적응 식물의 설계와 작출 ③ 자원 에너지 저투입형의 高바이오매스·고품질 바이오매스 생산 식물의 개발 ④ 지속적 농업 생산기술의 기반이 되는 작물 디자인 기술 ⑤ 바이오매스 증산을 위한 식용·사료용 작물의 차세대 육종 기술의 개발 ⑥ 식물 공장 등을 활용한 고부가가치 식물의 창제 ⑦ 생물 기능을 활용한 바이오 리파이너리(Biorefinery), 환경 회복 기술의 개발 ⑧ 바이오연료·소재 생산을 목표로 한 미세 해초류의 대사 개변(代謝 改變)과 게놈 육종 기술의 확립 ⑨ 식물 다양성의 화학 자원의 이용·활용을 위한 기초 연구와 중개 연구(Translational Research) 3. 향후 전개 ○ 추출된 영역은 모두 최근 급속히 진전한 광합성 생물의 게놈·유전자 제어의 이해에 입각한 연구개발로, 성과의 사회 실제 적용을 위한 기술적 어려움을 해결하기 위한 과제이다. 따라서, 향후 각각의 중요 영역을 적극적으로 추진하면 그린 바이오 이노베이션이 광범위하고 진전할 것으로 기대된다. ○ 상기의 중요 영역은 새로운 영역으로, 그 발전과 계속에는 신진 연구자의 결집과 국제적인 제휴가 필수이다. 국제 제휴를 응시한 신진 연구자의 교육과 제휴를 담당하는 시스템의 구축이 본 이노베이션 성공의 핵심의 하나라고 할 수 있다. - 목차 - 1. 그린 바이오 이노베이션에 이바지하는 연구개발의 전망과 동향 2. 그린 바이오 이노베이션을 위한 중요한 연구개발 영역 |
