2015년도 해양수산 기획연구 최종보고서

주관연구기관명 : 한국해양과학기술원 주관연구원 : 강도형. 주관연구원: 박진순, 박세헌, 이연주, 최영웅, 이대원, 오철홍, 허수진, 장덕희, 강길모, 박우 -선, 이영득, 양현성, 김태호.

요 약 문

제목
목표 및 필요성
범위 및 내용
결론
시사점

용암해수 복합재배시스템 적용을 위한 후보종 선정을 통한 전략과제 도출 용암해수를 이용한 해양동물 먹이생물의 배양

제1장 추진배경 및 필요성

제1절 추진배경 1. 연구의 배경

가. 용암해수의 정의 1)

용암해수의 산업적 특성 및 잠재력

생물 환경 산업 생물 환경 에이전트 및 시스템. 생수 및 기능성 음료, 주류 산업.

용암해수를 활용한 복합배양 인프라 구축 필요성

해양신산업은 새로운 먹거리 창출을 위한 핵심산업으로 부각될 전망

용암해수를 활용한 복합활용인프라 구축으로 지역밀집형 산업구조 개선 MBT 분야의 상용화를 위한 원료의 안정적 공급 및 추진 전략 부족.

제2장 환경분석

바다낚시산업의 미래 산업화와 체계화된 해양영토. 해양재생에너지 기반 해수담수화 기술.

2016년도 해양수산 R&D 기본방향

정부 지원정책 현황

광역경제의 선도산업 및 지역전략산업. 제주지역은 용암수 융합산업 육성사업을 선정했다.

해양 바이오산업 동향

Ÿ 미활용 해양생물자원관리 기반기술 Ÿ 미활용 해양생물 활용기술 Ÿ EC: 유럽 해양 바이오 산업 부활 계획에 대한 보고서 준비.

제3절 용암해수 산업 동향

용암해수 산업 해외 동향

제주 지하해수를 이용한 산업화 연구 '05. 비케이바이오는 제주용암해수를 활용한 건강기능식품소재 개발 및 생산체제 구축을 통해 사업화를 추진하고 있다.

지역 전략산업과의 연계성

특히 2013년부터는 해양바이오산업과 건강미용소재산업을 신규 지역특화산업으로 선정하여 바이오산업의 영역을 확대하고, 화장품과 식품이 확장되고 있습니다. 2013년 7월 제주시 구좌읍 한동리에 위치한 용암해수산업단지에 용암해수산업화지원센터를 개소하여 해양산업 기반을 마련하였습니다.

지역산업 여건분석

제주첨단과학단지 제주용암해수 일반산업단지 구좌농업단지. 해양어류생명공학기술개발사업 - 해양생물자원의 보호 및 활용 - 해양어류 바이오신소재 개발

제3장 기술개발 전략 수립

용암해수, 염지하수, 지하해수, 지하해수, 용암(마그마, 화산)해수, 염(염)지하수 등 용암해수를 이용한 해양생물의 복합배양

특허기술 Landscape

2-1 국가별 Landscape

전반적으로 특허출원은 1990년대 후반부터 현재까지 꾸준히 증가하고 있으며, 주요 시장 국가들을 보면 한국에서 대부분의 특허가 출원된 것으로 보이며, 용암해수 관련 분야의 기술권은 1990년대에 가장 활발하게 추진되고 있다. 한국은 주요 출원국의 국내외 특허출원 현황으로 보인다.

나. 기술성장단계 파악

일반적으로 한국 국민의 출원이 많고, 특히 한국의 경우 출원 건수가 가장 많으며, 출원인의 국적을 감안하더라도 거의 모든 특허가 한국 국민에 의해 출원되고 있다. 한국의 경우 출원 건수와 출원 건수가 모두 증가하고 있으며, 특히 출원 건수의 증가 속도가 빨라지는 등 전형적인 성장기이다.

2-2. 경쟁자 Landscape

최근 지원서를 많이 제출한 지원자는 한국해양과학기술원 외에도 국립수산과학원, 부경대학교, 과학산업연구회 등이다. 이들 출원인은 최근 관련 기술 개발을 시작한 것으로 보이므로 향후 연구개발 및 특허출원 동향을 지속적으로 모니터링할 필요가 있다고 판단된다.

[표 3-8] 주요 IP시장국에서의 신규 시장 진입자(잠재적 경쟁자)(‘11~’15)

2-3. 세부기술별 동향

해양과학기술원도 PCT 출원을 하고 있고, 다른 한국 출원인보다 글로벌 시장 진출에 더 많은 관심을 갖고 있는 것으로 보입니다. 외국인 지원자에는 WHA Corp.의 지원자가 포함되었습니다. 용암해수 기술개발 및 이용(AAA)을 중심으로 일본산이 가장 많았고 일본에서만 적용되는 것으로 나타났다.

2-4. 특허기술 Landscape 결론

특허 심층 분석

3-1. 심층분석의 범위 및 방법

3-2. 용암해수 활용기술

위의 기술은 바다용암을 이용하여 살아있는 해양 생명공학을 구축하는 데 사용되는 기술로, 유사한 구성을 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 나의 프리랜서 연습이 가능합니다. 위의 기술은 바다용암을 이용한 살아있는 해양 생명공학을 구축하는 데 사용되는 기술로, 유사한 구성을 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 한국에서 무료연습이 가능합니다.

[그림 3-11] 배양 조건 및 방법(ABB) 분야의 목적별 특허 출원 현황

3-5. 심층분석 결론

결론 및 시사점

4-1. 결론

용암해수를 이용한 스피룰리나 배양 연구(각주:선행연구제목)

해수와 원수를 혼합한 용암배지의 적정비에 관한 연구. 저농도의 용암과 해수 혼합배지의 적정비에 관한 연구.

[표 3-16] 용암해수, 탈염수, 미네랄수의 성분조성 비교(자료:제주테크노파크 용암해수산업화지원센터)

용암해수로 배양한 스피룰리나의 단백질 및 피코시아닌 함량분석

저농도 용암해수에서 재배한 스피루리나의 단백질 및 Phycocyanin 함량 분석. 800L 배양수조에서 용암해수로 재배한 스피루리나의 단백질 및 Phycocyanin 함량 분석.

[그림 3-28] 저농도 용암해수로 배양한 스피룰리나의 단백질 함량(A), 피코시아닌 함량(B) 및 Purity(C) 분석

스피룰리나 주요 제조국별 피코시아닌 함량 비교

기타 성분변화 분석

이상의 결과로부터 용암해수를 이용하여 재배한 스피루리나는 생육 및 생산량 등의 다른 요인에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 이 중 용암해수를 이용하면 국내에 서식하는 종이나 유사종을 대량 양식할 수 있을 것으로 추정된다.

[표 3-19] KIOST, Myanmar, Hawaii 스피룰리나의 아미노산 조성

대상 연체동물

대상 미세조류

미세조류의 최적 생장온도를 조사한 결과 Phaeodactylum tricornutum과 Porphyridium cruentum이 해수용암을 이용한 복합배양계에 가장 적합한 종으로 평가되었다. 그러나 빛의 조건과 배지의 성분에 따라 개체마다 미세조류의 생육과 유용물질의 함량이 다를 수 있으므로 여러 종을 함께 배양실험을 해보면 좋을 것 같습니다.

[그림 3-35] Effects of temperature on specific growth rates of Tetraselmis subcordiformis and Nannocloropsis oculata(Wei et al., 2015)

대상 어류

기계적 여과는 원수에서 미립자 물질을 제거하는 과정입니다. 화학적 여과는 배양수를 화학적 필터나 수지에 통과시켜 독성을 제거하는 과정입니다.

청줄돔

대상종은 해당 지역의 용암해수온 조건에서 번식에 적합한 종이어야 한다. 따라서 LMB에서의 운영목적에 따라 어류양식은 아열대성으로 남해와 동해로 서식지가 확대되고 있다. 2) 이것은 생명 공학 연구 자료로 사용하기 위한 범위 지정에 적합합니다. 상기 목적을 달성하기 위한 적합한 어종은 다음과 같다.

범돔

LMB는 생물자원의 복합배양에 활용될 예정이며, 이는 고기능성 식품 및 의약품의 원료 생산 기술 개발에 활용될 예정이며, 다양한 생물체의 생리적 대사에 적합한 조건 조성이 필요하므로, 어류의 경우 인공사료 공급 단백질 생산을 위한 어류 양식 시 해조류 및 기타 해양 생물의 생육 조건과의 접촉을 찾기 어렵다.

쏠종개

가시복

복섬

대상 해조류

감태, 서어꽃꼬리, 만두알의 시장적용성을 평가한 결과 주로 화장품이나 의약보조제로 사용되는 것으로 확인되었다. 상기 예비 시장 조사 결과 시장 분석의 방향을 다음과 같이 정하여 분석하였으며, 최종 분석 대상 시장은 기능성 화장품, 항노화 제품, 숙취해소 제품의 3개 시장으로 파악하였다.

[그림 3-40] 핵심 배양종 및 대상시장 검토에 따른 최종 분석대상 시장

해조류 가공산업

2-1. 해조류 산업 개요

2-2. 해조류 유래 생리활성물질 활용 산업

2-3. 국내 해조류 산업 현황

항산화, 미백, 여드름 치료, 자외선 차단 등 다양한 피부 개선 효과가 설명되어 있습니다. 특히 인지능력 향상 등의 효과가 있어 노인성 질환에 적용 가능성이 있다.

2-5. 국내 해조류 산업 발전 전망

미역은 식이섬유가 풍부하여 작은 알갱이로 분해된 중금속 독을 몸 밖으로 밀어내는데 이미 의학적으로 입증된 제품이 많다. 식품산업의 동향을 보면 과거에는 저가형 식품가공이 주를 이루며 식품적 요소가 강했다면, 의약품, 건강식품, 기능성식품 등 고급산업적 요소는 현재와 미래에 있다. 강조되고 있다5).

2-6. 해외 해조류 산업

해조류 없이도 다량의 조류를 지원할 수 있는 물질을 개발하기 위해 유럽에서 해조류는 사료원료, 생화학물질, 바이오연료 생산에 중요한 자원이지만 아직 개발이 미흡하다.

[그림 3-44] 전세계 해조류 생산량 및 국가별 생산 비중(2012년 기준)(단위: 톤, %)

2-7. 제주도 해조류 산업

숙취해소음료 시장

3-1. 숙취해소음료 개요

숙취해소음료 관련 밸류체인을 보면 다운스트림 산업으로는 천연물 재배, 발효 및 추출기계, 숙취해소 R&D 등이 있다. 업스트림 산업 숙취 음료 관련 산업. 숙취해소시장) 전방산업.

3-3. 세계 주류 시장규모

Ÿ 숙취해소 음료 제조 및 판매 Ÿ 숙취해소제

3-4. 국내 주류 시장규모

3-5. 국내 숙취해소음료 시장현황

3-6. 해외 국가별 숙취해소 관련 시장분석

적목 현상은 영어로 '숙취로 인한 붉은 눈'을 의미하며, 토마토에 함유된 비타민과 미네랄 함량이 높아 숙취해소에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 위스키의 나라 영국도 숙취를 해소하는 다양한 방법이 있고, 아일랜드에는 달걀 프라이, 토마토, 소세지, 버섯 등을 함께 먹는 '얼스터 프라이즈'라는 유명한 음식이 있다. 메리'도 숙취해소에 특효가 있는 것으로 여겨진다.

3-7. 제주 숙취해소음료 산업 발전 전망

Ÿ 기존 케어 제품에 피부 보습에 좋은 히알루론산과 콜라겐을 더한 것이 특징이다.