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경상국립대학교 응용생명과학부 김선원 교수님은 합성생물학 및 대사공학 기반의 첨단 세포공장 기술을 통해 고부가가치 바이오소재 생산을 선도하고 있습니다. 기존 바이오소재 생산의 한계와 비효율성을 극복하기 위해 미생물 세포를 재설계하여 항노화 바이오소재, 미래 대체육 식품신소재, 이소프레노이드, 레티노이드 등 다양한 기능성 물질을 지속가능하게 생산하는 혁신적인 해결책을 제시합니다. 특히, 항생제 없는 형질전환 기술 및 무기물로부터 단백질 생산 연구는 친환경 바이오산업 발전에 기여합니다. 국내외 바이오파운드리 협력 및 지역혁신센터 운영을 통해 바이오산업 생태계 강화에도 힘쓰고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 김선원 |
| 직책 | 교수 |
| 이메일 | swkim@gnu.ac.kr |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 생명과학부 |
| 사무실 번호 | 0557721362 |
| 연구실 | Synthetic Biotechnology Labora |
| 연구실 홈페이지 | http://synbilab.com/ |
| 홈페이지 | http://synbilab.com/ |
| 소속 | 경상국립대학교 |
| 회사명 | Joint BioEnergy Institute |
| 재직기간 | 2008.01.01 ~ 2008.12.31 |
| 담당업무 | 방문연구 수행 |
| 회사명 | 경상대학교 응용생명과학부 |
| 재직기간 | 재직 중 |
| 담당업무 | 응용생명과학 분야 교육 및 연구 총괄 |
| 연구 1 | 합성생물학 기반 고부가가치 바이오소재 생산 |
| 내용 | 본 연구실은 합성생물학 및 대사공학 기술을 활용하여 미생물 세포를 재설계하고, 이를 통해 고부가가치 바이오소재를 지속가능하게 생산하는 연구를 중점적으로 수행하고 있습니다. 특히, 기존 생산 방식의 한계를 극복하기 위해 유전자 조작 및 대사 경로 최적화를 통해 효율적인 세포공장을 구축합니다. 이 기술을 통해 항노화 바이오소재, 미래 대체육 식품신소재는 물론, 이소프레노이드, 레티노이드, 파이토플루엔, 산탈렌과 같은 다양한 기능성 물질을 생산하고 있습니다. 주요 연구 내용으로는 항생제 없이 형질전환이 가능한 기술 개발, 메탄가스 등 무기물로부터 단백질을 생산하는 친환경 공정 혁신이 포함됩니다. 이러한 접근은 바이오산업의 지속가능성을 높이고, 자원 효율적인 생산 시스템을 구축하는 데 기여합니다. 다수의 특허 등록과 산학협력 프로젝트를 통해 이 분야에서의 선도적인 입지를 다지고 있습니다. |
| 연구 2 | 친환경 미생물 세포공장 기반 기능성 신소재 개발 |
| 내용 | 본 연구실은 미생물 대사시스템 제어를 통해 환경 친화적인 방식으로 기능성 신소재를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 기존의 화학 합성 방식의 환경 부하를 줄이고 지속가능한 바이오 제조를 실현하기 위해 미생물 세포공장을 적극적으로 활용하고 있습니다. 연구 대상 물질로는 항노화 효능을 지닌 파이토플루엔, 레티노이드, 이소프레노이드, 그리고 다양한 식품 및 의약용으로 활용될 수 있는 사이코스, 만니톨, 베타글루칸, 터펜 알코올 등이 있습니다. 핵심 기술은 미생물의 대사 경로를 정밀하게 재설계하여 특정 물질의 생산 효율을 극대화하는 것입니다. 예를 들어, 메탄가스와 같은 저렴하고 풍부한 무기물을 활용하여 고부가가치 이소프렌 및 단백질을 생산하는 기술은 폐기물 재활용과 탄소 중립에 기여하는 혁신적인 접근입니다. 또한, 항생제 사용 없이 미생물을 형질전환하고 선별하는 기술을 통해 안전하고 친환경적인 생산 시스템을 구축합니다. 이러한 연구는 미래 대체육 식품신소재 개발과 같은 새로운 산업 분야를 개척하며, 실질적인 경제적, 사회적 가치를 창출하고 있습니다. |
| 연구 3 | 바이오파운드리 및 지역 바이오산업 생태계 강화 |
| 내용 | 본 연구실은 국내외 바이오파운드리 협력을 통해 글로벌 바이오산업 기술 경쟁력을 강화하고, 지역 혁신 클러스터 구축을 선도하고 있습니다. 바이오파운드리는 생명공학 기술의 설계(Design)-구축(Build)-실험(Test)-학습(Learn) 주기를 가속화하여 바이오 제품 개발 시간을 단축하고 효율성을 높이는 핵심 인프라입니다. 본 연구실은 한-북미 바이오파운드리 글로벌 공동연구센터 구축 과제에 참여하여 국제 협력 네트워크를 확대하고 있으며, 이를 통해 최첨단 합성생물학 기술과 대규모 바이오 데이터 분석 역량을 확보하고 있습니다. 또한, 경상국립대학교 항노화 바이오소재 세포공장 지역혁신연구센터를 운영하며 지역 특화 바이오산업 생태계 강화에 기여하고 있습니다. 센터는 지역 기업과의 긴밀한 산학협력을 통해 항노화 바이오소재, 대체육 식품신소재 등 고부가가치 바이오제품의 상업화를 지원하고 기술이전 및 기술지도를 활발히 수행하고 있습니다. 이러한 활동은 지역 경제 활성화는 물론, 국내 바이오산업의 자립화와 글로벌 시장 진출에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 기술 개발뿐만 아니라 인재 양성 및 인프라 구축을 통해 지속가능한 바이오 혁신 생태계를 조성하는 데 기여하고 있습니다. |
| 학력 사항 | Ph.D. : Biological Science at Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Korea (1996) M.S. : Biotechnology at Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Korea (1992) B.S. : Food Engineering at Yonsei University, Seoul, Korea (1990) |
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