경력개방형 직위(생물소재공학과장)

안내 자료

2021. 7.

농촌진흥청

Ⅰ. 기관 일반현황

□ 임 무

○ 농생물자원 유전체 연구를 통한 고유 유전자 발굴

○ 고부가 기능성 신소재 창출을 위한 대사조절기술 개발 연구

○ 생명공학 기법을 이용한 기후변화 대응 작물 소재 개발

○ GM작물의 안전성 평가기술 개발 및 안전관리 체계 구축

□ 연 혁

❍ 1986. 6     농업기술연구소 유전공학과 설치

❍ 1991. 11    농업유전공학연구소로 독립(실질적 시작)

❍ 1994. 12    농업과학기술원 생물자원부

❍ 2001. 3     농업생명공학연구원

❍ 2008. 10～  국립농업과학원 농업생명자원부

- 유전체과, 생물소재공학과, 분자육종과, 생물안전성과

□ 조직 및 정원 : 3개 전문연구실, 정원 14명

																농업생명자원부(62)
유전체과(18)													생물소재공학과(14)												유전자공학과(16)									생물안전성과(14)
식량작물유전체연구실			원예작물유전체연구실			약용작물유전체연구실				농생명정보연구실			산업소재연구실					기능성물질대사연구실			식물기능조절연구실				식물생리정보연구실			식물표현체연구실			분자육종소재연구실			GMO재료평가연구실			GMO환경평가연구실				GMO식품평가연구실			GMO검정연구실

* 연구직 13명(연구관 3, 연구사 10), 행정직 1명(8급)

□ 예산(2021) : 40억원 (공동연구 78억)

Ⅱ. 생물소재공학과장 주요 업무

1		합성생물학 기반 의료용 소재 개발

□ 연구현황

❍ 합성생물학은 바이오융복합 분야의 미래 선도기술

- 합성생물학은 10대 미래기술‘16, OECD과 5대 핵심기술로 선정’16, 다보스포럼

- 오믹스 정보, 유전자 편집, 인공지능기술 등의 융복합으로 의약, 바이오 화학, 농업 등 광범위한 분야에 혁신주도

* 글로벌 합성생물학 시장 : (‘17) 3.9조 → (’23) 11.7조, 연평균 19.7% 성장 전망

❍ 식물에 기반한 바이오화학 소재생산은 농생명분야 적용범위 확대

- 고부가 유용 생물소재 생산을 위한 식물의 바이오 화학공장화로 새로운 영역개척

* 식물 화학공장 플랫폼 장점 : 낮은 생산비용, 인공합성 까다로운 천연화합물 생산,  대량생산 시설 비용 불필요, 환경오염이 없음, 탄소배출 제로

- GM 작물상용화 한계극복 및 신산업 창출을 위한 융복합기술 필요

* 생명공학산물의 목표 : (기존) GM작물 개발  → (미래) 고부가소재 생산

□ 주요 내용

○ 고부가의료용 소재 생산작물 대사회로 재구성

○ 토종작물유래 천연물의약소재 개발

○ 약리활성 및 역가검정 체계구축

2		식물기반 인축 전염병 백신 및 의료용 단백질 생산기술 개발

□ 연구 현황

○ 글로벌 인축전염병 확산 및 고령화시대로 인한 의약품 시장 급성장

- 인축감염병의 전 세계적 유행사례 증가에 따라 세계적 해결 현안으로 대두

* 사스, 메르스, 신종플루, 코로나19, 고병원성 AI, 구제역, 아프리카돼지열병 등

- 세계 백신 및 바이오의약품 시장의 급속한 성장추세(연평균 11% 성장 중)

* 백신시장: $336억(’17) → $1036(‘28) / 바이오의약품시장: $237억(‘18) → $338(’24)

- 노령인구 증가와 평균수명 연장으로 인한 질병발생 및 감염위험 증가

* 암, 치매 등 노인성질환과 면역력 저하로 인한 감염병 발병 확산용이

□ 주요 내용

○ 인축질병 예방 재조합 단백질 생산

○ 재조합 단백질 고발현 및 정제시스템 구축

○ 국가재난질병 신속대응 백신 종자은행 구축

3		식물기반 친환경 바이오화학소재 생산 및 산업적 활용

□ 연구 현황

○ 석유기반 화학소재에서 친환경 바이오화학소재로 전환 중

- 식물유는 바이오에너지와 바이오화학원료로 활용가능하여 석유를 대체

* 바이오디젤, 윤활유, 코팅, 플라스틱, 섬유, 향수, 의약품 등으로 활용

- 바이오매스 활용 바이오연료 및 기능성 바이오소재 개발 연구 활발

* 수량높은 바이오매스 활용 바이오연료 대량생산 연구(담배, 사탕수수)

* 바이오매스 활용 기능성 성분 (터페노이드 등) 생산 연구

- 기능성 대사산물 생산을 위한 식물세포의 현탁배양 기술 확립

* 항산화, 항염, 항암 등 고가의 건강・약리기능성 물질 생산

□ 주요 내용

○ 대사공학기술 활용 생합성 대사 경로 조절

○ 바이오화학 및 산업용 소재 생산

○ 생물소재 생산용기내 세포배양 시스템 구축

4		인체 안전/기능성증진 작물 육종소재 및 환경인위조절 소재 개발

□ 연구 현황

○ 유전정보 및 신육종기술 활용 기능성 작물소재 및 품종개발 확대추세

- 농생명 유전자원 및 돌연변이 농작물 집단기반 기능성 증진 육종소재 개발

* 알러지 저감 밀(오프리), 식물성 에스트로겐 고함유 콩, 탄저병저항성 고추 등

- 최근 농작물 유래 유용 대사산물 대량생산을 위한 ’대사체 생산농업‘ 활발

* 대사체 생산농업 : 농산물의 유용 대사물질 대량생산기법으로 GM작물 대체

- 광/생체리듬 및 음파는 작물대사회로 인위조절이 가능하여 대사체 농업소재 중 하나 임

* 농업형질 개선 및 항산화물질(비타민 C 등) 대량생산 연구결과 보고 (‘20, Scietia Horticulturae)

□ 주요 내용

○ 알러지 저감/불량환경 내성 작물 소재 개발

○ 환경조절 신소재 개발 및 농업형질 개선

○ 대사체 활용 유용물질 대량 생산

Ⅲ. 생물소재공학과장 당면 현안

1		합성생물학 기반 생물소재생산 폐쇄형 연구동 신축

○ GMO 환경방출 등의 위험을 낮추고, 지속적인 물질 생산이 가능한 폐쇄형 연구동 확보 ☞ 2022년 예산 중 설계비 133백만원 확보

* 기존인력을 최대한 활용하되 운영인력은 행정안전부에 소요정원 요청

○ AI, 빅데이터 기반 최적의 대사회로 설계 및 제작기반 구축

- 대사공학 및 합성생물학 전문가 양성 및 확보

- 유전체, 표현체 분야와의 협업을 통한 AI의 대사체 연구 활용

2		대사공학 및 천연물 소재 관련 국책연구과제 추진

○ 합성생물학 등을 집중적으로 연구할 국가 단위의 대규모 연구 프로젝트 기획 및 예비타당성 추진

- 본청과 협조하여 2023년을 목표로 대규모 연구프로젝트 추진

3		협업 강화

○ 지속가능한 친환경 바이오화학소재 생산 기술 개발 인력 필요

- 미생물 분야 분리로 인한 연구인력 충원이 필요

○ 웰빙 및 노령인구 증가 등 시대적 변화에 따라 건강기능성 작물 수요의 증대로 협업 필요성이 증가

- 농업생물부, 농식품자원부, 농업유전자원센터 등과의 협업으로 소재확보