KR100421823B1 - 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기 - Google Patents

미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기에 관한 것으로, 광합성 미생물 및 광합성 미생물의 생존에 필요한 배지와 상기 광합성 미생물 및 상기 배지가 수용되어 있으며 외부의 빛을 투과시키며, 광합성 미생물의 광합성 작용에 의하여 발생한 산소를 배출하기 위한 배출구가 제공된 용기 그리고 상기 용기에 제공된 배출구에 결합되며 용기 내의 산소는 통과시키고 광합성 미생물 및 배지가 유출되는 것을 제한하는 여과수단을 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 제공한다.
따라서, 본 발명은 광합성 미생물의 의하여 생산된 산소가 실내로 배출되도록 하여, 실내의 공기에 산소의 농도를 증대시켜 호흡에 필요한 산소를 지속적으로 공급함으로써 산소 부족에 따른 스트레스성 질환을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광합성 미생물이 광합성 과정에서 이산화탄소를 흡수하여 실내의 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소를 감소시킴으로써 지구 온난화를 줄일 수 있으며, 환경보호에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Description

미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기{Apparatus for Oxygen generation and carbon dioxide removal using photosynthetic microorganisms}
본 발명은 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광합성 미생물을 이용하여 이산화탄소를 흡수하고, 산소를 발생시켜, 발생된 산소를 실내로 배출하여 실내 공기에 포함되는 산소의 농도를 증대시킬 수 있도록 한 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기에 관한 것이다.
일반적으로 산소(O2)는 호흡에 의해서 체내에 흡입되어 혈액에 의해서 각 기관에 공급되고, 공급된 산소는 두뇌활동과 운동에너지로 소비되는 것으로, 인간의 신진대사활동에 필수적이다. 인간의 호흡 과정은 산소를 필요로 하며, 폐로 흡수된 산소는 각 조직으로 운반되어 에너지를 생성하고, 산물로서 이산화탄소를 배출한다. 공기 중에 포함되어 있는 산소가 부족하면 혈액 내의 이산화탄소의 농도를 증가시켜 호흡을 통한 유기물의 완전 산화가 불가능하게 되어 세포 및 혈액 내의 노폐물을 증가시키고, 면역기능을 저하시켜 질병의 직접, 간접적인 원인이 될 수 있다.
이러한 산소는 공기 중에 약 20% 정도 포함되어 있으나, 대기 오염으로 인해 공기 중에 포함되어 있는 산소의 농도가 줄어들고 있다. 이러한 이유로 특히, 밀폐된 공간에서 생활하는 현대인들은 산소 부족에 따른 스트레스성 질환이 증대되는 경향이 있다.
따라서, 생활 거주 공간에서 산소의 농도를 증대시키기 위한 수단으로써, 산소 발생기가 개발되어 사용되고 있는데, 이러한 종래의 산소 발생기는, 잘 알려진 방법으로 물 또는 공기 중에 포함되어 있는 산소를 분해하거나 화학 반응 등을 통하여 얻어진 산소를 별도의 용기에 담아서 필요시 사용하는 방법을 이용하고 있다.
근래에 이르러 가정용으로 개발된 산소 발생기는 산소를 고농축 하는 수단을 실외에 배치하고, 이곳으로부터 산소를 공급받는 수단을 배치하여 쾌적한 실내의환경을 조성하기 위한 노력이 경주되고 있다.
그러나, 위에 언급한 바와 같은 산소 발생기는 전기 에너지를 이용하기 때문에 비경제적인 측면이 있고, 또 장소에 제약을 받는 단점이 있다. 게다가 현재 알려진 산소 발생기는 대기 중에서 산소를 고농도로 압축하여 얻어내는 방식을 사용하고 있으므로 자연 친화적이지 못한 단점을 가지고 있다. 또한, 기존의 산소 발생기는 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소는 그대로 두고 산소의 농도 만을 조절하기 때문에 과다한 이산화탄소의 존재로 발생하는 지구의 온난화 또는 환경 오염의 발생 요인을 줄이는데 한계가 있는 문제점을 가진다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 식물체와 유사한 광합성 시스템을 가지고 있는 광합성 미생물을 이용하여 이산화탄소를 흡수함과 아울러 충분한 양의 산소를 발생시키고, 유지 관리가 편리하며, 자연 친화적인 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 에너지 사용을 최소화시키고, 비교적 간단한 장치로 산소를 발생시켜 경제성을 증대시킬 수 있는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광합성 미생물 및 광합성 미생물의 생존에 필요한 배지와 상기 광합성 미생물 및 상기 배지가 수용되어 있으며 외부의 빛을 투과시키며, 광합성 미생물의 광합성 작용에 의하여 발생한 산소를 배출하기 위한 배출구가 제공된 용기와 상기 용기에 제공된 배출구에 결합되며 용기 내의 산소는 통과시키고 광합성 미생물 및 배지가 유출되는 것을 제한하는 여과수단을 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 제공한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는 용기 내에서 외부의 빛을 받아 광합성 미생물이 광합성 작용을 하여 이산화탄소를 흡수하고 산소를 발생시키며, 이 때 용기 내에서 발생된 산소가 용기의 배출구 측에 배치되어 있는 여과수단을 통하여 외부로 배출되어 실내의 공기에 산소의 농도를 증대시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예로 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기의 전체적인 형상을 나타내고 있는 도면이다.
도 2는 도 1의 주요 부분이 나타나도록 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 산소를 발생시키기 위한 용기 및 그의 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제4 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예를 도시하고 있는 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기의 전체적인 외형을 도시하고 있는 사시도로서, 받침대(1)와 용기(3) 그리고 여과수단인 멤브레인 필터(5, membrane filter)를 도시하고 있다.
받침대(1)는 내부에 수납을 위한 공간을 구비하고 있어 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기의 주변 장치들을 수용할 수 있으며, 용기(3)를 지지하기 위한 수단으로도 사용된다. 이 받침대(1)는 내부에 미생물 혼합 수단인 압축 가스통(7)이 수납되어 있다.
압축 가스통(7)은, 도 2 및 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 압축 가스통(7)에 담겨있는 공기 또는 질소 가스를 노즐(9)을 통하여 용기(3)의 내부로 공급할 수 있다.
즉, 압축 가스통(7)의 내용물인 가스가 노즐(9)을 통하여 용기(3) 내부로 인입될 수 있는 구조를 가지는 것이다. 상술한 노즐(9)은 압축 가스통(7)과 연결되는 구조를 도시하여 설명하고 있으나, 경우에 따라 일정한 양의 가스 등을 용기(3) 내로 공급할 수 있는 조절 밸브(도시생략) 등이 설치될 수 있다.
상술한 용기(3)는 빛이 투과될 수 있는 유리 또는 합성수지재로 이루어지는것이 바람직하며, 내부에 광합성 미생물(4) 및 이 광합성 미생물이 생존에 필요로 하는 양분이 포함되어 있는 배지(6)가 수용된다. 배지(6)는 미생물의 생장과 광합성에 필요한 무기영양염류와 미량의 생장요구물질(growth factor; vitamin, 미량금속원소 등)을 포함한다. 상기 광합성 미생물(4)은, 예를 들면, 단세포 생물인 시아노 박테리아 또는 조류와 같은 미생물을 이용할 수 있다.
용기(3)는 투명재의 유리 또는 합성수지재로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 그리고 용기(3)는 본 발명의 실시예에서는 구형의 예를 도시하고 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 설계 및 외관의 미려함을 증대시키는 것을 고려하여 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 당연하다. 용기(3)는 상측에 광합성 미생물에 의하여 발생된 산소를 실내 측으로 배출하기 위한 배출구(3a, 도 2에 도시하고 있음)가 마련되어 있다.
그리고, 배출구(3a)에는 산소만을 외부로 배출하고 광합성 미생물 및 배지는 유출되지 않도록 하는 여과수단이 결합되는데, 이 여과수단은 구멍의 크기가 0.2㎛정도의 일반적으로 사용되고 있는 멤브레인 필터(5)가 사용될 수 있다.
용기(3)의 배출구(3a)와 멤브레인 필터(5) 사이에는 기밀을 유지하기 위한 기밀 유지 부재(11)가 끼움 결합되어 있다.
기밀 유지 부재(11)는 통상의 고무나 실리콘 재질 등으로 제작된다.
그리고, 용기(3)는 배출구(3a) 및 멤브레인 필터(5)가 배치되는 부분에 덮개(13)가 결합되어 있다. 덮개(13)는 상기 멤브레인 필터(5)를 보호함과 아울러 외관의 미려함을 증대시킨다. 상기 덮개(13)는 멤브레인 필터(5)로부터 나오는 산소를 외부로 원활하게 배출할 수 있도록 일측에 다수의 구멍(13a)이 제공된다.
본 발명의 실시예에서 덮개(13)는 산소를 원활하게 통과시키기 위한 구멍(13a)을 도시하여 설명하고 있으나, 이러한 구멍(13a)이 없이도 용기(3)와 덮개(13)가 밀봉되어 결합되지 않는 경우에는 그 틈 사이로 산소의 배출이 이루어지도록 하는 구조도 가능한 것이다.
한편, 덮개(13)의 내측으로는 산소 배출을 육안으로 확인하기 위한 산소 배출 확인 수단이 제공될 수 있으며, 이곳에 제공되는 산소 배출 확인 수단은, 산화 환원 전위(redox potenrial)에 따른 색깔의 변화를 나타내는 산화 환원 염료(redox dye) 용액이 묻어있는 지시약 부재(15)가 사용된다.
상술한 산화 환원 염료로서, 다량의 산소와 접촉하면 분홍색으로 변하고, 산소가 부족한 경우에는 푸른색으로 변하는 레사주린(resazurin)용액을 사용할 수 있다. 물론, 경우에 따라서 산소 배출 확인 수단은 산소의 발생 여부를 확인할 수 있는 것이면 상기 지시약 부재(15)를 사용하는 것에 한정되지 않는다.
또 한편으로, 용기(3)는 저면에 별도의 구멍을 마련하고, 이 구멍에 고무부재(17)를 끼움 결합한 구조를 가질 수 있다. 이러한 고무재는 압축 가스통(1)의 가스 등을 용기(3) 내로 인입시키기 위한 구조로 유용하며, 주사 바늘 형태의 노즐(9)을 관통시켜 연결통로로 사용할 수 있다.
그리고, 받침대(1)는 일측에 개폐 가능한 도어를 설치하여 받침대(1) 내부에 제공되는 구성요소들을 인출할 수 있도록 하는 구조를 구비하고 있다(도시생략).
이와 같이 이루어지는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는, 미생물의 광합성에 의하여 이산화 탄소를 흡수하고 산소를 발생하게 되는데 그 과정을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명이 제공하는 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 햇빛이나 형광등의 불빛이 조사되는 장소에 위치시키면 빛이 용기(3)의 내부로 비추어지면서 미생물이 생장할 수 있는 상태가 된다. 이때 미생물에 의해 용기(3)의 내부에서 광합성 작용이 진행된다.
이 광합성의 중심은 엽록소(또는 세균성 엽록소)이며, 엽록소는 빛에너지를 흡수하여 광시스템Ⅰ,Ⅱ(photosystem Ⅰ,Ⅱ)를 통해 공기중의 이산화탄소로부터 유기물인 포도당을 만들어 낸다. 빛에너지는 엽록소의 반응 중심부에 흡수되어 들뜬 상태로 올라가고 차례로 전자전달계에 들뜬 상태의 에너지를 전달한다. 에너지 전달 과정에서 유기물을 만들어 내는데 필요한 ATP와 NADPH 형태의 에너지 저장물질을 생산하고, 이 에너지가 캘빈회로(calvin cycle)에 의해 세포 내에서 유기물을 생산하는데에 직접적으로 사용된다. 한편, 전자전달체를 통하여 전자가 NADP에서 NADPH로 전환하기 위한 전자는 물(H2O)로부터 유래된다. 물분자는 전자를 전자전달체에 전달하고 산소(O2)와 수소이온(H+)으로 분해된다. 수소이온은 세포막 내부로 이동하였다가 NADP와 나중에 결합하고 산소는 세포외부로 방출된다. 이 과정을 통하여 이산화탄소가 흡수되고 산소가 발생하며, 산소는 광합성의 부산물이며 물로부터 기원하기 때문에 충분한 양이 발생되는 것이다.
이렇게 생성된 산소는 멤브레인 필터(5)를 통하여 용기(3)의 외부로 배출된다(도 4에 도시하고 있음). 즉, 용기(3) 내에서 발생된 산소는 멤브레인 필터(5)를 통하여 외부로 배출되고, 용기 내부의 광합성 미생물(4) 및 배지(6)는 멤브레인 필터(5)를 통하여 유출이 방지된다. 이때 지시약 부재(15)는 산소가 지속적으로 용기(3)의 외부로 방출되는지의 여부에 따라 색깔이 변하게 되어 사용자가 산소의 발생여부를 쉽게 알 수 있는 것이다.
한편, 압축 가스통(7)의 가스는 노즐(9)을 통하여 용기(3) 내로 공급되는데, 이와 같이, 용기(3) 내로 가스가 공급되는 것은 용기 내에서 기포를 발생시키게 된다. 이러한 기포는 미생물을 배지와 혼합시키거나, 부유시켜 광합성 작용을 극대화시키는 역할을 한다.
따라서, 광합성 미생물에 의한 이산화탄소 흡수 및 산소의 발생은, 공기 중의 이산화탄소 농도를 줄임과 아울러 산소 농도를 증대시키거나 적정 수준으로 유지할 수 있는 역할을 하여 산소 부족으로 인한 스트레스성 질병을 예방할 수 있다. 또한, 이러한 광합성 미생물을 이용한 산소 발생기는, 별도의 에너지 소비를 최소화시켜 환경 친화적인 이점이 있다.
도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예를 설명하기 위한 도면으로써, 광합성 미생물 혼합 수단으로 압축 가스를 사용하는 것 대신에 기포를 발생시키는 기포 발생기(31)를 설치하는 것도 가능하다. 기포 발생기(31)는 용기(3) 내로 공기를 주입하여 기포가 형성되도록 하는 것이다. 기포 발생기(31)는 전원(33)에 의하여 구동되며, 전원(33)은 받침대(1) 내부에 수용될 수 있는 건전지를 사용한다. 그러나 전원(33)은 건전지만으로 사용되는 것은 아니며, 가정용 전원을 사용하는 것도 가능하다. 특히, 기포 발생기(31)는 받침대(1)의 내부 공간에 수용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 제2 실시예는 압축 가스를 사용하는 것과 비교하면 작용 효과는 동일하나, 다른 예로 광합성 미생물을 혼합할 수 있는 점이 다르다.
도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예를 도시하고 있는 도면으로써, 제1, 2 실시예에서 설명한 광합성 미생물 혼합 수단의 또 다른 예를 나타나고 있다. 본 발명의 제3 실시예는 용기(3) 내에 광합성 미생물 및 배지의 교반을 위한 프로펠러(41)를 설치하고, 전원(43)에 의하여 구동하는 모터(45)의 동력전달이 가능하도록 모터(45)와 프로펠러(41)를 연결한 구조로 이루어진다. 본 발명의 제3 실시예 역시 광합성 미생물을 교반시켜 광합성을 증대시키는 제1, 2 실시예와 유사한 작용을 가진다.
도 7은 본 발명에 따른 제4 실시예를 도시하고 있는 도면으로써, 제1 실시예에 조명 수단 및 배지 주입 및 인출 수단을 부가하고 있다.
조명 수단은 전원(51)에 의하여 점등되는 전구(53, 55)를 덮개(13)의 일측에 배치하여 광합성 미생물의 광합성에 필요한 빛을 조사하는 역할을 한다. 상술한 전구(53, 55)는 설계상 또는 효율상 필요에 따라 용기(3)의 내, 외측에 설치될 수 있다. 이러한 조명 수단을 통하여 어두운 곳에서도 지속적으로 광합성이 이루어져 산소가 발생될 수 있도록 하는 이점이 있으며, 야간에 실내의 조명등 또는 취침등으로도 사용할 수 있는 이점이 있다.
받침대(1)에 수납되는 배지 주입 및 배지 폐액 인출 수단은 새로운 배지를 용기(3)의 내측에 지속적으로 공급하고, 배지 폐액은 인출하여 일정 기간 동안 지속적으로 광합성 미생물의 생존력을 증대시키고, 산소를 지속적으로 발생시키도록 하는 기술요소이다. 배지 주입 및 배지 폐액 인출 수단은 용기 내의 배지를 공급하거나 인출할 수 있도록 하나 이상의 노즐로 연결되어 있는 배지 주입 및 인출펌프(61)와 이 펌프(61)와 노즐로 연결되며, 용기 내로 공급될 배지가 수용되어 있는 배지 카트리지(63) 그리고 배지 주입 및 인출 펌프(61)와 노즐로 연결되며, 상기 용기 내의 배지가 인출될 때 인출되는 배지를 수용하기 위한 배지 폐액 카트리지(65)를 포함하고 있다.
이러한 구성을 통하여 새로운 배지의 정량을 지속적으로 용기(3) 내에 공급하고, 배지 폐액을 인출하여 배지 폐액 카트리지(65)에 저장하여 지속적인 산소 발생을 구현할 수 있다. 그리고 이러한 카트리지 식은 교환이 용이하여 사용상 편리한 장점을 가진다. 이러한 배지 주입 및 배지 폐액 인출 수단은 받침대(1)의 내부에 배치되는 것을 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 설계에 따라 받침대(1)의 외부에도 배치될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 광합성 미생물 및 배지가 수용되어 있는 투명 용기 그리고 투명 용기 내에서 광합성 작용에 의하여 생성되는 산소를 배출하는 여과수단을 구비한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 제공하여 이산화 탄소를 흡수하고 산소가 실내로 배출되도록 하여, 실내의 공기에 산소의 농도를 증대시켜 호흡에 필요한 산소를 지속적으로 공급하여 산소 부족에 따른 스트레스성 질환을 예방할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소의 농도를 감소시켜 지구 온난화를 줄일 수 있으며, 환경오염 방지에 기여할 수 있다.
본 발명은 광합성 미생물을 이용하기 때문에 별도의 많은 에너지를 소비하지 않고 산소의 생산이 가능하여 자연 친화적인 이점이 있다.
또한, 본 발명은 빛이 충분하지 않은 장소 또는 시간대에도 지속적으로 미생물의 광합성 작용에 의하여 산소를 발생시킬 수 있는 조명수단을 더 구비하여, 사용장소 및 시간의 제약을 줄이는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 용기 속에 수용되는 배지를 정량으로 지속적으로 공급함과 아울러 공급된 양만큼의 배지 폐액을 인출할 수 있는 배지 주입 및 인출 펌프를 구비하여 일정 기간동안 지속적으로 산소의 발생량을 유지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 광합성을 통하여 산소를 생산할 때, 이산화탄소를 유기물로 만드는 과정에서 산소의 발생과 동시에 이산화탄소의 제거가 이루어져 실내의 이산화탄소 농도를 감소시켜 온실효과에 의한 기온의 상승을 억제하는 효과를 가진다.

Claims (19)

  1. 광합성 미생물 및 광합성 미생물의 생존에 필요한 배지;
    상기 광합성 미생물 및 상기 배지가 수용되어 있으며 외부의 빛을 투과시키며, 광합성 미생물의 광합성 작용에 의하여 이산화탄소를 흡수하고, 발생한 산소를 배출하기 위한 배출구가 제공된 용기;를 포함하며,
    상기 용기에 제공된 배출구에 결합되며 용기 내의 산소는 통과시키고 광합성 미생물 및 배지가 유출되는 것을 제한하는 여과수단을 더 포함하며,
    상기 여과수단은 멤브레인 필터로 이루어지는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는 상기 용기의 배출구 측에 배치되며 산소의 배출 여부를 확인할 수 있는 산소 배출 확인 수단을 더 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산소 배출 확인 수단은 산화 환원 염료(redox dye) 용액이 묻어있는 지시약 부재가 배치되는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는 상기 용기에 수용되어 있는 광합성 미생물을 부양 및 혼합시켜 광합성을 증대시키기 위한 미생물 혼합 수단을 더 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 미생물 혼합 수단은 상기 용기에 기포를 공급하도록 상기 용기와 노즐로 연결되는 압축 가스통으로 이루어지는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압축 가스통은 내부에 질소 가스 또는 압축 공기가 수용되어 있는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 미생물 혼합 수단은 상기 용기와 연결되어 압축 공기를 발생시켜 공급하는 기포 발생기로 이루어지는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  9. 제5항에 있어서, 상기 미생물 혼합 수단은
    상기 용기 내에 배치되는 프로펠러;
    상기 프로펠러를 회전시킬 수 있도록 연결되며 전원에 의하여 작동하는 모터
    를 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는 상기 용기의 저면에 배치되는 받침대를 더 포함하고 있는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 용기의 배출구 및 여과수단의 결합부 사이에는 기밀성을 유지하기 위한 기밀 유지 부재가 결합되어 있는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 용기는 투명의 유리 또는 투명의 합성수지재로 이루어지는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  14. 제1항에 있어서, 상기 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는 상기 용기 내에 수용되는 광합성 미생물에 빛을 조사할 수 있도록 조명 수단을 더 포함하고 있는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 조명 수단은 전원과 연결되어 점등되는 전구를 구비하고 있는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  16. 제1항에 있어서, 상기 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기는 상기 용기 내로 배지를 공급하고, 상기 용기 내에 있는 배지 폐액을 인출하는 배지 공급 및 배출 수단을 더 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 배지 공급 및 배출 수단은
    상기 용기 내의 배지를 공급하거나 인출할 수 있도록 하나 이상의 노즐로 연결되어 있는 배지 주입 및 인출 펌프;
    상기 배지 주입 및 인출 펌프와 노즐로 연결되며, 상기 용기 내로 공급될 배지가 수용되어 있는 배지 카트리지;
    상기 배지 주입 및 인출 펌프와 노즐로 연결되며, 상기 용기 내의 배지가 인출될 때 인출되는 배지를 수용하기 위한 배지 폐액 카트리지
    를 포함하는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  18. 제4항에 있어서, 상기 산화 환원 염료(redox dye)는 레사주린(resazurin) 용액이 묻어있는 지시약 부재가 배치되는 미생물을 이용한 산소 발생기 및 이산화탄소 제거기.
  19. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021177722A1 (ko) * 2020-03-05 2021-09-10 엘지전자 주식회사 공기정화장치
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114410425B (zh) * 2022-01-13 2024-02-06 上海知楚仪器有限公司 一种光合微生物培养装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03147777A (ja) * 1989-11-02 1991-06-24 Toshiba Corp 気体処理用バイオリアクタ
JPH06210132A (ja) * 1993-01-21 1994-08-02 Takenaka Komuten Co Ltd 室内空気の浄化方法およびその装置
JPH0723771A (ja) * 1993-07-05 1995-01-27 Rafuooles Eng Kk 光合成微細生物の光合成速度測定装置
JPH07251144A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Toshiba Corp 厨芥処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03147777A (ja) * 1989-11-02 1991-06-24 Toshiba Corp 気体処理用バイオリアクタ
JPH06210132A (ja) * 1993-01-21 1994-08-02 Takenaka Komuten Co Ltd 室内空気の浄化方法およびその装置
JPH0723771A (ja) * 1993-07-05 1995-01-27 Rafuooles Eng Kk 光合成微細生物の光合成速度測定装置
JPH07251144A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Toshiba Corp 厨芥処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021177722A1 (ko) * 2020-03-05 2021-09-10 엘지전자 주식회사 공기정화장치
KR20240026359A (ko) 2022-08-18 2024-02-28 아렐바이오로직스(주) 광합성 나노소낭과 이산화탄소 고정화 효소를 이용한 실내공기 정화방법 및 장치

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