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광생물 반응기를 위한 도광판 설계 및 제작
박기찬, 김훈, 신성선, 신현길, 김종태, 정상화, 박종락, Park. Gi-Chan, Kim. Hun, Shin. Seong-Seon, Shin. Hyun-Keel, Kim. Jong-Tye, Jeong. Sang-Hwa, Park. Jong-Rak 한국광학회 한국광학회지 9 Pages
한국광학회 한국광학회지 2012, Vol.23 No.2 55-63 (9 pages)
본 논문에서는 광생물 반응기의 조명 시스템으로 활용될 LED(Light-Emitting Diode)용 도광판의 광학설계 및 제작 결과에 대해 보고한다. 도광판 설계를 위해 광원, 반사필름, 도광판 패턴에 대한 모델링을 수행하였다. 특히, 도광판 패턴의 경우 램버시안 산란체(Lambertian Scatterer)로 모델링을 수행하였는데, 테스트용으로 제작된 도광판의 조도분포와 부합하는 모델 파라미터(반사율, 산란체의 폭)를 매칭 시뮬레이션을 통하여 추출하였다. 추출된 모델 파라미터를 사용하여 광학설계를 수행하였으며, CNC(Computer Numerical... -
Spirulina Platensis NIES 39를 이용한 Polyethylene Bag 반응기에서의 이산화탄소 고정화
김영민, 김지윤, 이성목, 하종명, 권태호, 이재화, Kim. Young-Min, Kim. Ji-Youn, Lee. Sung-Mok, Ha. Jong-Myung, Kwon. Tae-Ho, Lee. Jae-Hwa 한국공업화학회 공업화학 6 Pages
한국공업화학회 공업화학 2010, Vol.21 No.3 272-277 (6 pages)
현재의 값비싼 광생물반응기를 대체하기 위하여 비닐백을 소재로 한 보급형 광생물반응기를 개발하고자 본 연구를 실시하였다. 앞선 연구에서 Spirulina platensis NIES 39의 최적배양조건을 확립하였으며, 이를 토대로 하여 이산화탄소 고정화 연구를 실시하였다. 이산화탄소 농도 및 유속에 따른 성장은 10% $CO_2$, 0.1 vvm의 조건에서 가장 높은 2.677 g/L의 건조균체량을 나타냈으며, 이산화탄소 고정화량($F_{CO_2}$)은 4.056 g ${cdot}{CO_2}$/L, 이산화탄소 고정화속도($R_{CO_2}$)는 0.312 g $CO_2$/L/day로 나타났다. 반면,... -
LED광원을 활용한 미세조류의 배양
김대근, 최윤이, Kim. Dae Geun, Choi. Yoon-E 한국화학공학회 Korean chemical engineering research 9 Pages
한국화학공학회 Korean chemical engineering research 2014, Vol.52 No.1 8-16 (9 pages)
미세조류는 이산화탄소를 제거하고 산업적으로 유용한 다양한 이차 대사물질을 생산해 내는 광합성 미생물로 생물산업분야에서 주목 받고 있는 유용한 자원이다. 이러한 미세조류를 실내에서 효과적으로 배양하기 위해서는 무엇보다도 효율적인 광원이 필수적이다. 최근 발달하는 LED광원은 광원의 크기가 작고, 에너지 효율이 우수하며, 특정 파장만 조사할 수 있다는 점 등의 다른 인공광원과 차별되는 많은 장점을 가지고 있다. LED광원을 미세조류의 배양에 적용하는 연구는 최근에 와서야 점차 시도되고 있는 실정이며, 아직까지... -
평판형 광생물반응기 케이스 접합 기술
안동규, 이호진, 안영수, Ahn. Dong-Gyu, Lee. Ho Jin, Ahn. Yeong-Su 한국정밀공학회 한국정밀공학회지 10 Pages
한국정밀공학회 한국정밀공학회지 2013, Vol.30 No.2 154-163 (10 pages)
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광생물반응기의 CO2 공급 멤브레인의 최적 조건 도출을 위한 실험적 연구
김하늘, 이재환, 최은지, 오유관, 김정배, Kim. H.N., Lee. J.H., Choi. E.J., Oh. Y.G., Kim. Jeongbae 한국액체미립화학회 한국액체미립화학회지 6 Pages
한국액체미립화학회 한국액체미립화학회지 2014, Vol.19 No.3 130-135 (6 pages)
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미세조류를 이용한 질소제거 장치의 크기
김한욱, 이우성, 이철균 한국생물공학회 한국생물공학회지 5 Pages
한국생물공학회 한국생물공학회지 2004, Vol.19 No.3 236-240 (5 pages)
Batch experiment에서 다양한 질소 농도에서 구해진 질소제거 속도와 비 생장속도 등의 데이터를 토대로 4.6일의 체류시간을 갖는 2단 처리 장치를 설계하였다. 그리고 continuous experiments에서는 3.5일의 체류시간을 갖는 2단의 처리 장치를 설계하였다. 두 가지 값에 차이는 있지만 실제 현장에서 폐수 처리 장치를 설계할 때 충분한 자료가 되리라고 판단한다. 따라서 위의 결과를 토대로 기존 시스템에 미세조류 시스템을 부가한다면 기존공정의 단점인 잉여질소 제거 장치로서 충분히 역할을 수행해 배출 기준치를 만족시키는... -
빛의 세기, 투과거리 및 세포농도에 따른 미세조류의 광합성 활성 모델링
윤영상, 박종문, Yun. Yeong-Sang, Park. Jong-Mun 한국생물공학회 한국생물공학회지 8 Pages
한국생물공학회 한국생물공학회지 1999, Vol.14 No.4 414-421 (8 pages)
본 연구에서는 미세조류의 배양액을 통한 빛의 전달특성을 수식적으로 표현하고 이를 바탕으로 광합성 활성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 먼저 미세조류의 배양액에서의 빛의 거동은 Beer-Lambert 식으로서 개략적으로 표현할 수 있었다. 미세조류의 광합성을 산소생산속도로서 나타낸 결과 미세조류의 농도가 높은 경우 낮은 농도에 비하면 단위 부피당 활성은 크게 나타난 반면 단위 건조중량당 활성은 오히려 낮게 나타났다. 이렇게 운전조건에 의존적인 광반응곡선을 예측하기 위하여 국부적인 광합성 활성을 가정하고... -
발광다이오드를 이용한 클로렐라 배양 연구
이태윤, 최보람, 이제근, 임준혁, Lee. Tae-Yoon, Choi. Bo-Ram, Lee. Jea-Keun, Lim. Jun-Heok 대한환경공학회 대한환경공학회지 7 Pages
대한환경공학회 대한환경공학회지 2011, Vol.33 No.8 591-597 (7 pages)
본 연구는 담수미세조류의 일종인 클로렐라를 발광다이오드를 이용하여 효율적으로 배양하기 위한 조건을 찾기 위해 수행되었다. 클로렐라 배양에 최적인 파장을 찾기 위해 청색, 적색, 백색, 그리고 혼합광을 클로렐라가 포함된 반응기에 각각 조사하여 성장속도 및 셀농도를 측정하였다. 적색파장이 클로렐라의 성장에 가장 효율적이었으며, 광량이 증가할수록 성장속도 및 셀농도도 광량에 비례하여 가장 많이 증가하였다. 클로렐라의 초기 농도에 따른 성장속도는 초기 농도가 증가함에 따라 그림자 효과에 의해 감소하였다. 공기...