인천대학교 인디고클랫폼 인천대학교 기술지원허브

본 발명에 따른 상기 균주는 대표적인 생분해성 플라스틱인 PLA(Polylactic acid), PBS(Polybutylene succinate) 및 PHA(Polyhydroxyalkanoate)에 대하여 분해 활성을 가지며, 이들 생분해성 플라스틱의 보다 효율적인 생물학적 처리를 가능하게 한다. 기존 생분해성 플라스틱은 자연환경에서 생분해가 일어나는 기간이 수개월에서 수년이 걸리는 등 분해속도가 빠르지 않거나, 일정한 온도 및 습도 등 제한된 조건에서만 분해가 이루어지는 경우가 많고, 실제 분해 시 미세플라스틱이 잔존하는 문제가 존재한다. 이에 비해 본 발명에서 제시하는 PLA, PBS 및 PHA 생분해성 플라스틱 분해 미생물 및 효소는 이들 생분해성 플라스틱 폐기물을 효과적으로 분해하고, 향후 생분해성 플라스틱 폐기물의 친환경적이고 신속한 처리에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

【발명의 명칭】 PBAT및 PBS생분해성 플라스틱 분해 가속화를 위한 미생물 및 효소 【기술분야】 본 발명은 생분해성 플라스틱 분해 가속화를 위한 미생물 및 효소에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생분해성 플라스틱을 분해하는 신종 미생물 및 효소와 이를 활용한 생분해성 플라스틱의 분해 조건에 대한 것이다. 【발명의 배경이 되는 기술】 최근 널리 사용되고 있는 플라스틱(석유계 비분해성 플라스틱)의 미생물 매개 생분해를 위해 여러 미생물이 개발되었다. 대표적으로 Polyethylene(PE)을 분해하는 Pseudomonas속의 미생물 등이 발굴되어 플라스틱 분해에 관한 연구가 진행되고 있다. 또한 대표적인 생분해성플라스틱인 PLA(poly lactic acid)를 분해하는 다양한 Bacillus 속의 미생물들이 발굴되어 다양한 연구가 진행되고 있다. 【발명의 내용】 【해결하고자 하는 과제】 전 세계적으로 사용되어지고 있는 석유계 비분해성 플라스틱의 대체를 위해 생분해성 바이오 플라스틱이 급성장하고 있다. 하지만 생분해성 바이오 플라스틱 또한 특정 환경이 아닌 경우 분해도가 매우 낮고, 일반 플라스틱과 같은 미세 플라스틱화가 진행되게 된다. 또한 현재 생분해성 플라스틱 시장은 PLA(poly lactic acid)의 비중이 가장 높아 PLA에 대한 연구가 대부분이다. 하지만 생분해성 플라스틱 시장이 다각화됨에 따라 다양한 생분해성 플라스틱 소재들이 개발되고 상용화되고있다. 특히 PBAT(poly-butylene adipate terephthalate)와 PBS(polybutylene succinate)는 PLA를 이을 차세대 생분해성 플라스틱으로 거론되고 있다. 따라서 증가하는 PBAT 및 PBS 생산규모에 맞춰 PBAT 및 PBS분해미생물의 발굴이 필요한 상황이다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생분해성 플라스틱 분해 가속화를 위한 미생물 및 효소를 발굴하고 효율적으로 분해하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 【과제의 해결 수단】 생분해성 플라스틱 분해를 가속화하는 미생물 및 효소 발굴하고 이를 대량 생산하는 방법에 관한 것으로, 1단계 : 토양 수집 후 생분해성 플라스틱을 분해하는 미생물 스크리닝 단계, 2단계 : 생분해성 플라스틱이 분해되는 조건에 존재하는 미생물 분석 단계, 3단계 : 생분해성 플라스틱을 분해하는 미생물의 분해 효능 확인 단계, 4단계 : 생분해성 플라스틱을 분해하는 미생물이 분비하는 효소 확인 단계, 5단계 : 생분해성 플라스틱을 분해하는 미생물 및 효소를 대량 생산단계. 6단계 : 대량 생산된 미생물 및 효소를 통한 생분해성 플라스틱 분해 가속화 단계로 진행된다. 【발명의 효과】 기존에 사용하던 석유계 비분해성 플라스틱을 대체할 생분해성 플라스틱 시장이 확대되고 있다. 하지만 생분해성 플라스틱 또한 특정환경이 아닌 경우 일반플라스틱과 동일하게 분해가 늦어지면서 미세 플라스틱의 발생을 야기한다. 본 발명을 통해 생분해성 플라스틱의 분해하는 미생물 및 효소를 발굴하고, 이를 대량 생산하여 생분해성 플라스틱의 분해를 가속화할 수 있다. 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 【청구범위】 【청구항 1】 불특정 미생물이 포함된 토양으로부터 호기 조건에서 생분해성 플라스틱인 PBAT 및 PBS를 공동 배양하여 분해활성을 보이는 미생물을 동정하여 확보(이하 ‘제 1항 발명’이라 하고 나머지 청구항도 같은 방식으로 부른다.) 【청구항 2】 제 1항의 미생물은 PBAT 및 PBS 생분해성 플라스틱과 공동 배양 하였을 경우, 플라스틱의 질량 감소 및 구조 변화를 일으키는 미생물임. 【청구항 3】 제 1항에 있어서, 16S rRNA 서열을 갖고, 생분해성 플라스틱을 분해하여 질량 감소 및 구조 변화를 일으키는 것을 특징으로 하는 Bacillus속 균주 4종, Microbacterium속 균주 1종을 발굴. Bacillus 속 균주는 다음과 같다. - Bacillus altitudinis - Bacillus australimaris - Bacillus stratosphericus - Bacillus safensis. Microbacterium 속 균주는 다음과 같다. - Microbacterium suwonense 【청구항 4】 - 제 3항의 Bacillus altitudinis, Bacillus australimaris, Bacillus stratosphericus, Bacillus safensis., Microbacterium suwonense 각 미생물이 분비하는 효소를 활성배지를 통해 확인함으로서 PBAT 및 PBS 생분해성 플라스틱을 분해하는 메커니즘을 확인

PET를 포함하는 기판층, ZnO를 포함하는 제1금속산화물층, Ag를 포함하는 금속층, 및 ZnO를 포함하는 제2금속한화물층으로 이루어지는 투명전극을 포함하는 투명 유연히터. 본 발명의 투명 유연히터는 Oxide/Metal/Oxide 구조로 이루어지는 투명전극을 포함하고 있어, 대면적의 유연한 투명히터를 제공할 수 있고, 특히 고온에서의 유연특성이 우수하여 스마트 윈도우, 자동차 창문, 성에 제거, 및 사람의 피부 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

국내 정수기 시장은 약 2조원의 큰 규모이나 정수기 내 필터는 사용용량이 남아도 제조사에서 전량 폐기하는 실정임. 식수 접근이 힘든 개발도상국에 초점을 맞춰 하이브리드 신재생에너지를 이용한 무전원 전력 공급 타입으로 서랍형 정수 시스템을 구동시킴. 하이브리드는 태양광, 풍력, 수격에너지를 조합하여 지역적 특성에 맞춰 친환경 에너지를 공급하는 융복합 에너지 시스템으로 단순히 하나의 에너지원을 넘어 효율적인 에너지 공급 실현이 가능함. 신재생에너지는 안정적인 공급이 불가능하다는 단점과 환경에 영향을 많이 받는다는 점을 고려하여 맞춤형 에너지 공급이 가능한 하이브리드 무전원 전력 공급 타입으로 신재생에너지의 불안정성을 해결 가능함. 태양광, 풍력, 소수력 세 가지 신재생에너지원을 통해 전원을 공급하며 전 세계 어느 지역에서나 무동력으로 정수모듈 작동이 가능하고 각 에너지원별 특성을 살려 햇빛, 바람, 물 등 각 동력원의 지역별 에너지 효율을 극대화한 전원 공급으로 친환경적이며 자원재순환이 가능한 정수 모듈 개발이 가능함.