1. 생물공학의 이해 9
 1.1. 생물공학의 정의 9
 1.2. 생물공학 기술의 영역 10
 1.3. 생물공학의 역사 11
 1.4. 생물산업의 현재와 향후 전망 12
2. 발효반응 속도론 17
 2.1. 균체성장의 측정 17
 2.2. 미생물 배양 17
  2.2.1. 준비기(lag phase) 18
  2.2.2. 대수증식기(exponential or logarithmic phase) 19
  2.2.3. 정지기(stationary phase) 21
  2.2.4. 사멸기(death phase) 21
 2.3. 균체성장에 영향을 미치는 요인들 21
  2.3.1. 기질제한(substrate limitation) 21
  2.3.2. 기질저해(substrate inhibition) 23
  2.3.3. 목적물 저해(product inhibition) 25
3. 발효패턴과 배양 반응식 27
 3.1. 전형적인 회분식 발효패턴 27
 3.2. Kinetic parameter의 정의 28
 3.3. 발효반응식 30
  3.3.1. 균체성장 30
  3.3.2. 기질소비 30
  3.3.3. 목적물 생성(Luedeking-Piret equation) 30
 3.4. 특수한 경우의 발효 패턴 33
  3.4.1. 대수증식후의 선형적 증식(linear growth) 패턴 33
  3.4.2. Diauxic growth 패턴 34
 3.5. 미생물 발효열 34
4. 물질수지의 이해 37
 4.1. 정상상태(steady state)의 개념 37
 4.2. 공정(process)의 종류 37
  4.2.1. Batch(회분) process 37
  4.2.2. Fed-Batch(유가) process 38
  4.2.3. Continuous(연속) process 38
 4.3. 물질수지의  원리 39
  4.3.1. Total mass balance 39
  4.3.2. Component balance  39
 4.4. 미적분 복습 42
  4.4.1. 미분, 편미분 및 전미분 42
  4.4.2. 유용한 적분들 43
5. 연속발효의 이론 47
 5.1. Single-stage 연속발효의 이론 47
  5.1.1. 균체농도에 대한 물질 수지 47
  5.1.2. Limiting substate에 대한 물질수지 48
 5.2. 이론으로부터 벗어나는 경우의 사례들 52
 5.3. Multistage chemostat 53
6. 연속배양의 응용 55
 6.1. 미생물 생리(physiology) 연구 55
 6.2. 균체성장(cell growth)에 대한 product inhibition  관련 연구 56
 6.3. Enrichment 연구  57
 6.4. 혼합배양시의 상호작용연구(mixed culture interactions) 58
 6.5. 발효공정의 최적화 연구 61
 6.6. 생산성 향상을 위한 균체의 재순환 방법 62
  6.6.1. 균체수지 62
  6.6.2. 기질수지 63
7. 유전자 재조합 생물공정 65
 7.1. 숙주의 선정 65
 7.2. 단백질 생산에 영향을 주는 인자들 68
 7.3. 플라스미드의 불안정성과 안정화 방법 70
  7.3.1. 구조 불안정성(structural instability) 70
  7.3.2. 분배 불안정성(segregational instability) 70
 7.4. 유전자 재조합 미생물의 배양공학 73
  7.4.1. 유가배양 방법 73
  7.4.2. 2단계 배양 방법 74
 7.5. 유전공학기술 응용의 새로운 전개 75
8. 효소 반응 속도론 77
 8.1. 효소의 분류와 명명 77
 8.2. 효소반응의 특성과 활성화에너지 78
 8.3. 효소 반응속도론 80
  8.3.1. 단일 기질 반응 80
  8.3.2. 다기질 반응(2 기질 이상) 85
 8.4. Michaelis-Menten식의 확장 85
  8.4.1. 경쟁적 저해 85
  8.4.2. 비 경쟁적 저해 86
  8.4.3. 반 경쟁적 저해 87
 8.5. 효소실활의 속도론 88
9. 고정화효소의 반응속도론 91
 9.1. 고정화효소 91
 9.2. 고정화방법 92
 9.3. 고정화효소의 반응속도 93
  9.3.1. 고정화효소 입자 외부에서의 경막확산 저항 93
  9.3.2. 고정화효소 입자 내부에서의 세공확산 저항 95
10. 효소반응기의 종류와 설계 101
 10.1. 회분식 반응기  101
 10.2. 연속식 반응기  102
  10.2.1. 교반조형 반응기(CSTR: continuous stirred tank reactor) 102
  10.2.2. 고정층형 반응기(PFR: plug flow reactor) 103
 10.3. 각 반응기의  상호비교 104
 10.4. 효소반응기의 설계 107
11. 살균공정 109
 11.1. 미생물의 가열 살균이론 109
 11.2. 온도가 미생물 사멸속도에 미치는  영향 112
 11.3. 배지 살균공정의 설계 113
  11.3.1. 회분식 살균 113
  11.3.2. 연속식 살균 116
 11.4. 공기의 살균 119
12. 통기교반 및 스케일ㆍ업 121
 12.1. 산소 전달 이론 121
 12.2. 의 측정 122
  12.2.1. Gassing-out 방법 122
  12.2.2. Sodium sulphite oxidation 방법 127
  12.2.3. Oxygen balance 방법 128
 12.3. 에 영향을 미치는 인자들 128
 12.4. 여러 가지 scale-up 방법 129
  12.4.1. Constant  129
  12.4.2. Constant shear 130
  12.4.3. Constant power per unit volume 131
  12.4.4. Constant mixing time 132
13. 미생물 반응의 계측과 제어 135
 13.1. 제어 시스템의 특성 135
 13.2. 발효 공정제어에 사용되는 계측기 136
 13.3. 샘플링 설비 138
 13.4. 발효공정제어의 컴퓨터 이용 140
 13.5. 글루탐산(glutamic acid) 발효의 균체농도 예측방법 141
14. 분리와 정제 145
 14.1. 분리 정제 공정의 개요 145
 14.2. 균체의 분리 147
 14.3. 추출 및 증류 149
 14.4. 크로마토그래피(chromatography) 152
 14.5. 결정화(crystallization) 153
 14.6. 건조 (drying) 154
15. 생물학적 방법에 의한 환경 처리 기술  157
 15.1. BOD, COD, TOC의 정의 157
 15.2. 폐수처리 공정 158
  15.2.1. 혐기적 처리 공정(anaerobic digestion) 158
  15.2.2. 호기적 활성오니 공정(activated sludge process) 159
 15.3. 탈질 및 탈인 공정 161
 15.4. 휘발성 유기화학 물질(VOCs: volatile organic compounds)의 제거 162
 15.5. 토양 복원(soil remediation) 163
참고문헌 165
찾아보기 167