김인환 교수

리파아제 촉매 반응을 활용하여 고순도 지질 성분을 제조하고, 포장층 반응기(Packed-Bed Reactor) 시스템을 통한 바이오디젤 합성 연구를 수행하고 있습니다. 두 단계 효소반응과 에스테르 교환 공정을 결합하여 원하는 지방산 조성을 갖는 구조지질을 설계하며, 반응 후에는 용매 분별 및 정제 공정을 적용하여 목적 성분의 순도를 극대화하는 방식으로 전체 공정을 체계화했습니다. 현재 기술 성숙도는 TRL 3-4 수준으로, 실험실 규모의 공정 검증 단계를 거치고 있습니다. 이렇게 개발한 기술은 기능성 식품 소재, 특수 영양 보충제, 바이오디젤 및 생체윤활유 제조 분야에 적용되고 있으며, 산업적 확장 가능성을 확인하고 있습니다. DHA-농축 트리아실글리세롤(TAG) 합성 시 약 85%의 최대 전환율을 달성했으며, 관련 기술로 특허 다수(약 20건)를 보유하고 있습니다. 아울러 재구성 인지질의 합성 방법에 관한 기술은 고려대학교 연구 성과를 바탕으로 일신웰스에 기술이전된 바 있습니다(2014년 4월).

참치유 등 어유 자원에서 오메가-3 지방산 성분을 효율적으로 농축하기 위한 공정 연구를 수행하고 있습니다. 용매 결정화 기법과 효소 반응을 결합한 방식을 적용하여, 원료 유지 내 오메가-3 성분을 선택적으로 분리한 뒤 이를 DHA 농축 트리아실글리세롤(TAG) 형태로 전환하는 공정을 구축했습니다. 저온 용매 결정화 단계를 통해 포화 및 단일불포화 지방산 성분을 우선적으로 제거하고, 이어지는 효소 반응 단계에서 목적 지방산의 재배열을 유도하여 최종 농축도를 높이는 방식으로 공정을 설계했습니다. 반응 조건과 용매 조성을 최적화하여 목적 지방산의 농축 효율을 높이는 데 중점을 두었으며, 현재 기술 성숙도는 TRL 4-5 수준으로 파일럿 규모 적용을 검토하고 있습니다. 개발된 공정은 건강기능식품 및 특수 영양 보충제 원료 제조에 적용되고 있으며, 고순도 오메가-3 원료에 대한 산업적 수요에 대응하고 있습니다. 본 공정을 통해 82% 수준의 DHA-농축 TAG 전환율을 달성했습니다.

농식품 자원으로부터 파이토스테롤을 분리하고 동정하여 데이터베이스를 구축하는 연구를 수행하고 있으며, 특히 옥수수유 정제 과정에서 발생하는 부산물로부터 고순도 파이토스테롤을 생산하는 공정을 개발했습니다. 이를 통해 부산물의 자원 활용도를 높이는 동시에 고부가가치 기능성 소재로 전환하는 것을 목표로 하고 있습니다. 분자 증류와 용매 결정법을 활용하여 부산물 내 파이토스테롤 성분을 효율적으로 농축·정제하고, 이후 정성 및 정량 분석을 통해 성분별 함량 데이터를 확보하여 데이터베이스화하는 방식으로 연구를 진행했습니다. 확보된 데이터는 국가표준식품성분표 고도화에 활용되어 국가 식품성분 확장 서비스에 기여했으며, 개인 맞춤형 건강기능식품 개발을 위한 기초 자료로도 활용되고 있습니다. 현재 기술 성숙도는 TRL 3-5 수준이며, 관련 공정은 석사 논문을 통해 실험적으로 시연된 바 있습니다.