| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 1998년 가을 (10/23 ~ 10/24, 조선대학교) |
| 권호 | 4권 2호, p.3273 |
| 발표분야 | 생물화공 |
| 제목 | 내부조사형 공기부양식 광생물반응기를 이용한 생물학적 CO2 고정화 |
| 초록 | 최근 전세계적인 기상이변의 주요 원인으로 지구 온난화 현상에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히 화석연료의 대량연소시 발생하는 CO2는 온실가스 기여도가 55%로 대기 중의 CO2농도를 저감시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 이 중 생물학적 CO2 고정화 기술은 상온 상압하에서 태양에너지, 해수만으로 CO2 고정화가 가능하고 동시에 유용물질 생산이 가능하여 CO2 처리를 위한 궁극적인 해결책으로 알려져 있다. 지금까지 CO2가 다량으로 포함된 배출가스의 처리를 위해 생물공정이 현장에 직접 도입된 예는 없으나, 현재 예비조사 단계에서의 연구는 활발하다. 이 경우 문제점으로 대두되는 것 중의 하나가 광합성미생물을 고농도 대량배양할 수 있는 고효율의 배양기의 개발 분야이다. 국내의 경우 공장부지가 헙소하고, 사계절의 변화가 뚜렷하므로, 경제성을 갖는 생물공정이 되기 위해서는 옥외배양기보다 온도, pH, D.O., pCO2등의 조절이 가능한 광생물반응기(photobioreactor, PBR)의 개발이 필요하다.최근의 광생물반응기에 대한 연구는 주로 표면적 대 체적비 (S/V ratio)를 향상시키기 위하여 관형배양조에서 판형배양조로의 연구나, 광섬유(optical fiber), 형광빔(light beam)과 같은 발광체를 배양액 내부에 직접 설치하는 방식에 관한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 종래의 공기부양식 생물반응기(air-lift bioreactor)에 유체의 흐름을 유도하는 동시에 빛에너지을 공급할 수 있는 내부조사형 도관(internally illuminating draft tube)을 설치한 새로운 형태의 광생물반응기를 고안하였다. 그리고 이 반응기의 효율을 외부조사방식을 이용한 광생물반응기와 비교하였다.그 결과 개발된 내부조사방식의 LB-PBR(light-beam photobioreactor)은 외부조사방식의 FL-PBR(florescent-lamp photobioreactor)에 비해 최대균체농도를 1.8배 증가시킬 수 있었으며, 단위 조사전력을 이용한 CO2 고정효율도 2배정도 우수함을 알 수 있다. 또한 2.5L 크기의 광섬유-광생물반응기(optical-fiber photobioreactor)와 비교하여 에너지효율(1250 W/g/L/day)면이나, 경제성 면에서 우수하여 내부조사형 도관을 이용한 공기부양식 광생물반응기에 대한 연구를 계속하여 진행하고 있다. |
| 저자 | 서인수, 이선복 |
| 소속 | 포항공과대 |
| 키워드 | biological CO2 fixation; photobioreactor; air-lift bioreactor |
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| 원문파일 | 초록 보기 |
