[표지]
요약문
목차
서론 13
제1장 기술의 개요 17
제1절 기술의 정의 17
1. 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 17
2. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 19
3. 미생물을 이용한 환경정화 22
4. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 23
5. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 24
6. 오믹스 기법을 활용한 기후변화에 대한 생물반응의 평가 26
제2절 기술의 분류 29
1. 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 29
2. 생태계 복원에 활용을 위한 식물자원의 정보제공 32
3. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 34
4. 미생물을 이용한 환경정화 63
5. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 66
6. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 73
7. 오믹스 기법을 활용한 기후변화에 대한 생물반응의 평가 80
제3절 관련 정책 동향 81
1. 국외 정책 동향 81
2. 국내 정책 동향 89
제2장 기술 연구개발 동향 99
제1절 국외 기술개발 동향 99
1. 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 99
2. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 102
3. 미생물을 이용한 환경정화 116
4. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 123
5. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 127
6. 오믹스 기법을 활용한 기후변화에 대한 생물반응의 평가 131
제2절 국내 기술개발 동향 136
1. 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 136
2. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 139
3. 미생물을 이용한 환경정화 151
4. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 159
제3절 기술경쟁력 비교 161
1. 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 161
2. 미생물을 이용한 환경정화 163
제3장 산업체 동향 169
제1절 국외 산업체 동향 169
1. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 169
2. 미생물을 이용한 환경정화 174
3. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 175
4. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 176
제2절 국내 산업체 동향 177
1. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 177
2. 미생물을 이용한 환경정화 182
3. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 182
4. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 183
제4장 기술 시장동향 187
제1절 국외 시장규모 및 전망 187
1. 미생물을 이용한 환경정화 187
2. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 188
제2절 국내 시장규모 및 전망 190
1. 미생물을 이용한 환경정화 190
제5장 파급효과 및 전망 195
1. 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 195
2. 조류를 이용한 환경·바이오 기술 196
3. 미생물을 이용한 환경정화 203
4. 미소 절지동물류 생태적 관리 및 유용자원 활용 204
5. 양서류 및 어류 모니터링 생태관리 시스템 구축 206
6. 오믹스 기법을 활용한 기후변화에 대한 생물반응의 평가 206
제6장 참고문헌 211
판권기 225
[뒷표지] 226
〈표 1-1〉 조류의 주요문: 생화학 및 세포학적 특징 21
〈표 1-2〉 생태계 복원을 위한 식물유전자원의 수집 평가 기술의 분류 34
〈표 1-3〉 환경 변화 평가에서의 생물마커와 생물지표의 주요 특징 36
〈표 1-4〉 얕은 수심의 군집: 기질 형태에 따른 조류 채집 방법 37
〈표 1-5〉 조류의 분류군에 따른 유기 오염 내성과 오염지수 산출(Palmer 지표) 38
〈표 1-6〉 부착조류를 이용한 평가지수 등급 41
〈표 1-7〉 국제표준 생태독성기법에 사용된 조류의 종류 44
〈표 1-8〉 미세조류 바이오센서 47
〈표 1-9〉 고정화된 미세조류, 거대조류 그리고 남조류에 의한 중금속 및 다른 오염물질의 제거 54
〈표 1-10〉 농작물과 미세조류의 바이오에너지 생산성 효율 비교 57
〈표 1-11〉 환경 생명공학 기술 분류표 65
〈표 1-12〉 화학적 방제와 생물학적 방제의 비교 68
〈표 1-13〉 생물학적 방제에 가장 많이 이용되는 천적 종 70
〈표 1-14〉 다른 나라에서 만들어진 생물학적 방제를 도입한 수 71
〈표 1-15〉 우리나라의 보호 담수어종 목록 73
〈표 1-16〉 국내에 자생하는 양서류(21종); 도롱뇽 6종, 개구리 15종 75
〈표 1-17〉 주요 양서류의 생활사 76
〈표 1-18〉 국내 양서류 서식 실태 77
〈표 1-19〉 오믹스기법을 활용한 기후변화에 대한 생물반응에 대한 평가기술 분류 80
〈표 1-20〉 세계의 종자은행 82
〈표 1-21〉 생물정화 관련 해외 주요 특허 리스트 83
〈표 1-22〉 생물정화 관련 해외 주요 논문 리스트 84
〈표 1-23〉 국내의 종자은행 89
〈표 1-24〉 생물정화 관련 국내 주요 특허 리스트 90
〈표 1-25〉 생물정화 관련 국내 주요 논문 리스트 92
〈표 1-26〉 생명공학연구원 생물다양성 관련 사업 추진현황 94
〈표 1-27〉 생물자원 관련 사업 94
〈표 1-28〉 유용생물자원 첨단탐색 기술개발사업 94
〈표 2-1〉 조류를 이용한 환경모니터링 관련 기술의 국외 특허 출원 동향 104
〈표 2-2〉 조류를 이용한 폐수처리 관련 특허현황 104
〈표 2-3〉 조류를 이용한 바이오연료 소재 관련 특허현황 107
〈표 2-4〉 조류를 이용한 의약품 소재 관련 특허현황 112
〈표 2-5〉 미세조류에서 생산되는 식품 및 의약품 원료물질 114
〈표 2-6〉 조류로부터 생산되는 화장품 원료물질 115
〈표 2-7〉 조류를 이용한 환경모니터링 관련 특허현황 140
〈표 2-8〉 조류 바이오필터 특허 현황 144
〈표 2-9〉 조류를 이용한 이산화탄소 고정 기술관련 특허 144
〈표 2-10〉 여러 가지 농도의 CO₂ 조건 하에서 조류의 광합성 능력 변화 145
〈표 2-11〉 조류를 이용한 바이오연료 소재 관련 특허 현황 146
〈표 2-12〉 조류를 이용한 의약품 소재 관련 특허 현황 147
〈표 2-13〉 조류를 이용한 식품 소재 관련 특허 현황 149
〈표 2-14〉 조류를 이용한 색소 소재 관련 특허현황 150
〈표 2-15〉 조류를 이용한 화장품 소재 관련 특허현황 150
〈표 2-16〉 환경부 주관 환경기술 관련 사업현황 152
〈표 2-17〉 토양·지하수 오염방지 기술개발사업으로 추진된 미생물 이용 정화기술 연구과제 목록 152
〈표 2-18〉 다양한 미생물 용도 및 관련 미생물 158
〈표 2-19〉 종자유전자원 데이터베이스의 제공 정보 162
〈표 2-20〉 생물정화 관련 선진국 대비 국내 기술 수준 164
〈표 2-21〉 해외 연구 유형과 분류 그룹에 따른 biodiversity-ecosystem function 연구 164
〈표 3-1〉 국내외 생물을 이용한 생태독성 kit 현황 170
〈표 3-2〉 미세조류의 고부가 산물 및 가격현황 173
〈표 3-3〉 화장품 계열의 상위 10대회사 174
〈표 3-4〉 외국 생물정화 관련 주요 기업 174
〈표 3-5〉 생물정화 관련 해외 주요 출원기관 175
〈표 3-6〉 세계 각 나라의 천적 번식 시설 176
〈표 3-7〉 조류를 이용한 환경모니터링 관련 기술/제품의 국내 특허 현황 178
〈표 3-8〉 조류를 이용한 생물 자동화 장치 특허 현황 179
〈표 4-1〉 환경정화 및 설비서비스 세계시장 현황 및 전망 187
〈표 4-2〉 국가별 생명공학기술 관련 회사 제정 187
〈표 4-3〉 생물학적 천적 제품의 일반적인 품질 189
〈표 4-4〉 국립환경연구원이 추정한 토양시장 규모 191
〈표 4-5〉 바이오산업 분야별 국내 판매액, 수출액 및 수입액 191
〈표 4-6〉 국내 바이오산업 수급 규모 요약 191
〈표 5-1〉 미세조류 바이오매스의 생산과 상품 199
[그림 1-1] 생태학 이론, 복원생태학, 생태적 복원의 관계 18
[그림 1-2] 보존은 식물유전자원과 활용의 연결고리 18
[그림 1-3] 엽록소의 종류 20
[그림 1-4] 카로테노이드계 색소 20
[그림 1-5] 피코빌리솜 색소 20
[그림 1-6] 지구상에 존재하는 주요 생물군별 종 수 23
[그림 1-7] 적응과 진화적 반응을 통한 기후변화의 세가지 방향성 27
[그림 1-8] 기후변화의 다양한 요소들이 생물 종 다양성에 미치는 영향을 나타낸 모식도 28
[그림 1-9] 종자은행의 업무체계 30
[그림 1-10] 상추종자 수명에 미치는 온도와 수분함량의 영향 31
[그림 1-11] 생태계 원형복원(restoration), 유사복원(rehabilitation), 대체복원(remediation)의 모식도 32
[그림 1-12] 환경변화에 대한 생물반응의 시간 계층적 특성 35
[그림 1-13] 다른 생물학적 조직 사이에서 자료의 외삽에 따른 오차 발생의 가능성 36
[그림 1-14] 부착조류 주요지표종 42
[그림 1-15] Pseudokirchneriella subcapitata 45
[그림 1-16] ITO 전극에 조류를 고정하는 막의 분자 구조와 도식도 48
[그림 1-17] 규조류 피각의 다공성 구조 50
[그림 1-18] 규조류는 실리카 피각 내의 다공의 주기적인 분포 때문에 광자 결정처럼 작용 50
[그림 1-19] a. 금 작업 전극에 위치한 규조류에 대한 피각 다공 구조의 도식적인 모델,... 51
[그림 1-20] 폐수처리를 위하여 고정 미세조류와 미세조류성장촉진 박테리아를... 53
[그림 1-21] 유럽에서 생물학적 방제에 사용되는 천적의 수 71
[그림 1-22] 유럽에서 생물학적 방제에 이용되는 자생, 외래 천적의 비율 변화... 72
[그림 1-23] 유럽에서 2008년에 판매된 생물학적 방제 제품 72
[그림 1-24] 유럽에서 2008년에 생물학적 방제가 사용된 작물 73
[그림 1-25] 우리나라의 보호 담수어종 74
[그림 1-26] 어류 고유종 서식처 전경 75
[그림 1-27] 국내 서식 양서류 행동반경(Home Range) 77
[그림 1-28] 기후변화에 반응하는 생물의 유전자 수준의 변화로부터 대사산물 수준의... 81
[그림 1-29] 생물정화 관련 해외 특허 연도별 출원 및 등록 현황 83
[그림 1-30] 생물정화 관련 해외 논문 연도별 발표 현황 84
[그림 1-31] 생물정화 관련 국내 특허 출원 현황 90
[그림 1-32] 생물정화 관련 국내 논문 연도별 발표 현황 91
[그림 2-1] MSB Seed List 데이터베이스 검색 화면 101
[그림 2-2] GRIN의 유전자원에 대한 정보제공 102
[그림 2-3] 갈조 Saccharina latissima의 생활사 103
[그림 2-4] 홍조 Champia parvula의 생활사 103
[그림 2-5] 미국 에너지국의 미세조류 이용 바이오디젤 생산 연구 추진도 108
[그림 2-6] 호주의 토양 오염에 따른 생물정화 가이드라인 116
[그림 2-7] 다른 방사전략에 따른 해충의 밀도변화 124
[그림 2-8] 천적이용 생물학적 프로젝트의 단계 125
[그림 2-9] 천적을 평가하기 위한 Flow diagram 127
[그림 2-10] NGS 기본의 어류 생태독성유전체학 연구의 공정도 132
[그림 2-11] 단백체 연구 과정의 설계 132
[그림 2-12] 청홍합 아가미 시료의 2D-PAGE pattern 133
[그림 2-13] GC-MS 또는 LC-MS를 활용한 대사체학 플랫폼 135
[그림 2-14] 작은방울-동결법에 의한 마늘 유전자원 초저온 동결보존 137
[그림 2-15] 농업유전자원정보센터의 특정정보검색 138
[그림 2-16] 국가생명연구자원통합정보시스템 139
[그림 2-17] 파래를 이용한 생태독성평가의 원리 141
[그림 2-18] 파래 생태독성값(TU)과 수체 내 T-N, T-P의 상관관계 142
[그림 2-19] 하천수내 주요항목(BPD) 측정값과 파래 생태독성값(TU)의 비교(왼쪽)와... 143
[그림 2-20] 미세조류의 광합성과 생장 특성 145
[그림 2-21] 30%의 이산화탄소를 처리한 미세조류의 광합성효율(Fv/Fm) 145
[그림 2-22] 토양오염의 정화과정 모식도 153
[그림 2-23] 토양오염 처리방법별 적용건수(2006-2008) 154
[그림 2-24] 국내 중금속오염토양 정화기술 활용현황(2006-2008) 154
[그림 2-25] 에코시스템 과정과 이익의 분류 165
[그림 3-1] 생태독성 모니터링 장치 Microtox, Algaltoxkit, Artoxkit, Rotoxkit M 169
[그림 3-2] 벨기에 MBTs사의 ALGAL TOXKIT 170
[그림 3-3] 전 세계 바이오연료 생산현황 172
[그림 3-4] 세계 지역별 생물학적 방제 시장 분배 176
[그림 3-5] 발광박테리아 독성측정기기(N-tox) 구성도 177
[그림 3-6] 조류를 이용한 생물 경보장치(WEMS)의 모식도 179
[그림 3-7] ULVA KIT 180
[그림 3-8] 홍조추출물인 Bio Mass 201F를 사용한 화장품 181