외래 유전자를 이식하여 형질전환동물을 생산하는 방법은 현재 약 3가지 정도가 실제 이용되고 있다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 방법으로는 DNA 미세주입법인데 생쥐와 비교하여 다른 동물에서의 형질전환효율은 상당히 낮은 것으로 나타나 형질전환가축의 생산을 위해서는 많은 비용과 시설 및 노동이 필요하여 실용성에 문제를 갖고 있다. 각 가축에 적합한 DNA 미세주입 조건을 확립시키고 형질전환동물의 생산효율을 높이는 연구가 필요하다. 가축에서 형질전환기술이 실제로 응용되고 있는 분야로는 대량생산이 어려운 의약품을 형질전환가축의 젖으로 합성 분비시키게 함으로써 생리적으로 활성이 있는 의약품의 대량생산이 가능할 것으로 예상된다. Growth Hormone이나 Growth Factor들을 이용한 성장과 관련된 형질전환가축의 기술은 예상했던 것보다 큰 성과는 없었는데 이식 유전자의 과잉발현으로 인한 부작용으로 실용화될 수 없었다. 그러므로 형질전환동물의 실용화를 위해서는 효율적인 유전자 이식방법의 개발과 이식 유전자의 발현으로 인한 부작용을 최소화하면서 좋은 표현형을 얻을 수 있도록 이식유전자의 발현을 인위적으로 조절할 수 있는 regulatory system의 개발과 가축의 경제형질에 관여하는 유전자의 식별이 필요하다.
차세대 재생산성 에너지로 각광을 받고 있는 바이오디젤은 현재 주로 알칼리촉매를 이용하는 화학공정으로 생산하고 있으나 고에너지 요구성이며 대규모 생산시 폐수발생 등 환경오염 유발요인이 있기 때문에 친환경 생물공정의 필요성이 대두되고 있다. 생물촉매 리파제(lipase)를 이용하는 친환경 생물공정은 화학공정에 비해 다양한 장점을 제공하고 있으나 고가의 효소생산 비용문제로 실용화에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 저비용의 생물학적 바이오디젤 생산 시스템 구축을 위해 고활성의 효소 개발, 경제적 재조합 대량생산, 반복 재사용을 위한 효소고정화 등을 통해 고효율의 생산반응계를 개발하였다. 우선 바이오디젤 생산공정에 적합한 리파제로서 CalB(Lipase B of Candida antarctica)를 선택하고 분자 진화기술을 이용하여 효소활성을 17배 향상시킨 CalB14를 개발하였다. CalB14를 효모 발현시스템을 이용하여 경제적 대량생산하기 위해 단백질분비를 획기적으로 개선할 수 있는 맞춤형 분비융합합인자기술(TFP technology)을 이용하여 재조합 CalB를 2 grams/liter 수준으로 분비생산하였다. 생산된 효소를 반복 재사용이 가능하도록 다양한 레진에 고정화하였고 최적의 바이오디젤 전환반응용 고정화효소를 개발하였다. 고정화효소를 효율적으로 재사용하기 위해 바이오디젤 생산용 고정상반응기(packed-bed reactor)를 제작하였으며 기질을 12시간내에 95% 이상 바이오디젤로 수십회 이상 반복전환할 수 있는 경제적인 생물학적 바이오디젤 전환 시스템을 구축하였다.
담수산 rotifer, Braohionus calyciflorus의 내구란은 종의 유전적 보존, 환경 독성학의 실험재료뿐만 아니라, Artemia cyst처럼 간단하게 부화시켜 자어의 먹이로 공급할 수 있는 장점이 있다. 일반적으로 rotifer의 내구란 생산은 배양용기내의 rotifer 밀도가 증가하면서 유성생식 개체가 출현하며 이후 수컷의 수정으로 내구란이 형성되는 일련의 과정을 거친다. 그러나 이러한 과정에 있어서 rotifer의 유성생식 개체의 출현과 수컷의 수정에 영향을 미쳐 rotifer 개체수의 증가와 더불어 용존산소 감소 및 암모니아 증가 둥 배양수의 환경 악화로 내구란 생산과정이 중단되면서 효율적인 내구란 대량생산은 기대하기가 매우 어렵다. (중략)
GT란 부품들을 그룹별로 분류하고 각 그룹에 동일한 기술을 사용하여 부품을 생산하는 방법으로 이러한 생산방식에서 얻을 수 있는 이점은 대량생산에서와 같은 높은 생산성을 다품종 소량생산에서도 얻을 수 있다는데 있다. GT도입을 위해서는 부품의 분류기준인 부품분류시스템이 필요하며 한국기계연구원에서는 공작기계 제조업체를 대상으로 한 부품분류시스템을 개발하였다.
대량 맞춤화 생산에서 목표 중 하나는 생산 비용이나 제품 인도 스케줄을 크게 변화시키지 않고 특정 고객의 요구를 만족시키는 생산을 달성하는 것이다. 조선 항공과 같은 대형 조립-생산 산업에서의 맞춤화는 이에 따른 부품이나 또는 부품의 중간조립품인 모듈의 변화를 가져오게 된다. 본 연구는 조선 분야에서의 사례 연구를 통하여 고객의 맞춤화에 따른 생산 스케줄의 변화가 선박 인도에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 대단위 조립 생산에서 대량 맞춤화는 맞춤화의 요구 수준에 따라 엔지니어링 및 조립-생산 시간이 변화한다. 본 연구는 조선 산업에서 처음으로 대량 맞춤화를 수행하는 생산 방안을 제안하고 이론적조선 생산 과정을 간략히 기술한 시뮬레이션 모형을 통하여 다양한 수준에서의 대량 맞춤화가 선박 인도 일정에 어떠한 영향을 미치는가를 평가하였다.
담배거세미나방핵다각체병바이러스대량생산연구에서, 5영충에 $1.1{\;}{\times}{\;}10^7다각체/ml$로 접종 후 8일에 수확했을 때 한 마리당 $6.7{\;}\times{\;}10^9$ 다각체를생산할 수 있었으며, 이때 통과는 한 마리당 약 2g의 인공통과로 충분하였다. 합성유약 호르몬인 methoprene ($Manta^{\circledR}$)을 처리했을 때 종영유충기간이 1~2일 연장되었으며, 바이러스 생산에 있어서도 무처리에 비해 약 15% 증가되었다.
지난 10여년간 급속히 발전한 유전공학기술의 개발로 이제는 유전공학의 산물인 단백질에 인위적으로 변형을 일으키거나, 자연계에 존재하지 않는 새로운 단백질을 창제하고자하는 단백질공학 기술이 개발되고 있다. 또한 단백질공학기술의 성공적인 발전을 위해서는 유전자재조합기술에 의해서 대장균이나 효모로부터 생산되는 단백질을 대량으로 손쉽게 순수분리할 수 있는 기술이 개발되어야 한다. 그동안 한국과학기술원 부설 유전공학연구센터에서는 인체 인터루킨-2(rH 1L-2)의 클로닝과 대장균으로 하여금 이 인체 인터루킨-2를 합성, 과생산하게 하는데 성공하였으며, 이 대장균균주의 대량생산에 성공하여 이 균주로부터 rH 1L-2를 높은 수율로 정제하는 과정을 소개하고자 한다.
담수산 rotifer, Brachionus calyciflorus는 담수산 어류 종묘생산시 가장 널리 이용되는 초기 먹이생물로 이용이 가능하며 특히, 입이 작은 열대 관상어의 먹이로 이용되고 있다. Rotifer의 생식은 처녀생식과 유성생식을 교대로 하는 종으로색 유성생식에 의해 형성된 내구란은 종 보존용, 대량배양시 seed로 쉽게 이용될 수 있으며 환경 독성학의 실험생물로 많이 이용되고 있다. 특히 최근 해수산 rotifer, Brachionus plicatilis 내구란을 대량생산하여 Artemia cyst처럼 간편하게 부화시 어류에게 직접 먹이로 공급할 수 있는 기술 수준에 도달하였다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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