논문 상세보기
미세조류는 광합성 반응을 통해 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고, 산소를 배출하며, 체내에 카로티노이드, 피코시아닌 같은 유용물질을 생성할 수 있다. 또한, 미세조류의 대사특성은 하폐수처리, 바이오연료 생산, 이산화탄소 고정 및 유용물질 생산 등 다양한 분야로 적용이 가능하고, 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 미세조류의 배양방법은 open system과 closed system이 존재하는데, 이 중 closed system은 미세조류 배양을 위한 다양한 조건들을 쉽게 조절할 수 있는 반면 운영 및 유지관리 비용이 든다. 따라서 본 연구에서는 저비용/고효율의 PBR(photo-bioreactor) 운전을 위한 최적운전 조건을 도출하기 위해, aeration rate와 pH가 미세조류 대량배양에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험에 사용한 미세조류는 Scenedesmus dimorphus를 이용했고, NO3--N 100 mg/L, PO43--P 10 mg/L로 modified BBM 배지를 사용하였으며, 광도 40 ~ 100 ㎛ol/m²/s, 광주기 24(light) : 0(dark)로 설정하고 working volume 2 L인 photo bioreactor를 batch로 운전하였다. Aeration rate는 0.1 ~ 1 vvm, pH 7 ~ 10로 설정하여 실험을 진행하였다. Aeration rate이 Scenedesmus dimorphus 의 성장에 미치는 영향을 평가한 결과, 0.3 vvm과 0.5 vvm 에서 높은 성장량을 나타냈다. 무기탄소의 공급량이 많은 1 vvm 조건에서는 성장량이 다소 낮게 나타났는데, 이는 과도한 폭기로 인해 미세조류에 미치는 전단응력이 증가하여 성장에 저해를 유발한 것으로 사료된다. 폭기조건의 경제성을 고려하여 0.3 vvm을 유지하는 것이 적정조건으로 도출되었다. pH가 Scenedesmus dimorphus의 성장에 미치는 영향을 평가한 결과, pH 9에서 가장 높은 성장량을 나타냈다
