KR100822824B1 - Flat vertical parallelepiped-type photobioreactor made with transparent acrylic plastic for biological hydrogen production - Google Patents

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Abstract

A flat vertical parallelepiped-type photosynthetic bacteria incubator for biologically producing hydrogen is provided to make photosynthesis of microorganism actively by providing constant light to the inside thereof using a transparent rectangular parallelepiped of a culture tank, thereby increasing the production amount of the hydrogen. A flat vertical parallelepiped-type photosynthetic bacteria incubator for producing hydrogen comprises: a culture tank(20) where a transparent rectangular parallelepiped having a thickness of 3-12 cm is arranged in a vertical flat shape to disperse light evenly to inside of the incubator, thereby producing hydrogen by photosynthesis of the photosynthetic bacteria; a cover(30) opening and closing the upper portion of the culture tank and having a culture medium inlet(31); an exhaust pipe(40) which is inserted into the cover and moves the hydrogen produced from the inside of the culture tank to an outside storage tank; and an agitator(50) which agitates the culture medium including the photosynthetic bacteria of the culture tank to discharge contained hydrogen, wherein the culture tank is made of transparent acryl which is easy to handle and cheap and has light transparency.

Description

생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 세균배양기{Flat Vertical Parallelepiped-type Photobioreactor Made with Transparent Acrylic Plastic for Biological Hydrogen Production}Flat Vertical Parallelepiped-type Photobioreactor Made with Transparent Acrylic Plastic for Biological Hydrogen Production

본 발명은 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 광합성 미생물배양기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배양기를 투명재질의 직육면체로 하여 내부전체에 대해 일정한 빛을 제공함으로써 미생물의 광합성이 활발하게 이루어지게 하여 수소의 생산량을 증가시킨 수직평판형 투명 광합성 생물배양기에 관한 것이다. The present invention relates to a vertical plate-type photosynthetic microbial incubator for the production of biological hydrogen, and more particularly, by providing a constant light to the entire inside of the incubator as a transparent cuboid to make the photosynthetic activity of the microorganism active It relates to a vertical flat transparent photosynthetic bioincubator with increased yield.

미생물이 갖는 수소생산 기작은 광원의 유무에 따라 수소생산 발생경로가 다를 뿐만 아니라, 기질의 종류 및 미생물 고유의 효소계에 의해 수소생산 기작이 달라진다. The mechanism of hydrogen production of microorganisms differs in the path of hydrogen production depending on the presence or absence of a light source, and the mechanism of hydrogen production varies depending on the type of substrate and the enzyme system inherent to the microorganism.

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균, 혐기성세균, 조류 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 이용가능 기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. Hydrogen-producing microorganisms are largely divided into photosynthetic bacteria, anaerobic bacteria, algae, and the like, and their hydrogen production mechanisms, usable substrates, and the amount of hydrogen generated vary considerably.

광합성세균 중에서도 홍색 세균은 다양한 유기물로부터 수소를 발생할 수 있는 광합성 세균으로 N2, NH3, NH4 + 등 질소원이 존재하지 않을 때 양성자(H+)가 수소로 환원되어 수소가스를 발생한다. 이 과정에 의한 수소생산은 혐기상태, 적절한 광합성 조건, 제한된 질소원 공급, 효율적인 기질 공급으로 최대 수소생산율을 나타낸다.Among the photosynthetic bacteria, red bacteria are photosynthetic bacteria that can generate hydrogen from various organic materials. When no nitrogen source such as N 2 , NH 3 , NH 4 + is present, protons (H + ) are reduced to hydrogen to generate hydrogen gas. Hydrogen production by this process shows the maximum hydrogen production rate under anaerobic conditions, appropriate photosynthetic conditions, limited nitrogen supply, and efficient substrate supply.

이러한 광합성 세균으로부터 생산되는 수소 생산율은 미생물 자체 내의 광을 변환 할 수 있는 메카니즘에 의해 결정되며, 이를 개선하기위해서는 빛을 조절(광반응센터의 수 및 안테나 크기 등)하는 유전자 수를 줄이거나 좀 더 민감하게 바꾸는 등의 유전 공학적 연구가 수행되어야한다.The rate of hydrogen production from these photosynthetic bacteria is determined by a mechanism that can convert light within the microorganism itself, and to improve this, the number of genes that control light (such as the number of photoreaction centers and antenna size) can be reduced or more. Genetic engineering studies, such as sensitive changes, should be performed.

또한, 수소 생산율을 높이기 위한 외부적인 조건으로 광원의 파장, 세기, 광합성 반응기의 형태 등에 의해 영향을 받고 있으며, 대규모 반응기의 실질적인 적 용에 초점을 두고 효율적인 광 공급 및 분산을 목표로 연구되고 있다. In addition, the external conditions to increase the hydrogen production rate is affected by the wavelength of the light source, the intensity, the shape of the photosynthetic reactor, etc., and the focus is on the practical application of large-scale reactors, and research is aimed at efficient light supply and dispersion.

광합성 세균에 의한 수소 생산을 최대화하기 위해서는 미생물의 낮은 빛 전환효율 개선, 높은 광 세기에서의 광 저해 현상, 암 조건에서의 수소소비현상 등 미생물 자체가 가지는 유전적인 인자를 개선해야 하지만 동시에 효율적인 광합성 생물 반응기, 즉 최적 균체 성장 및 수소생산을 유도할 수 있는 빛이 배양기의 모든 부분에서 골고루 분산되는 배양기를 경제성 있는 재질과 형태로 제작, 고안하여 연속적으로 수소를 생산할 수 있는 연구가 필요하다. 이러한 연구는 아직 전 세계적으로 초기 상태에 있으나, 일부 베타카로틴과 같은 고부가가치 물질을 추출을 위한 원료 바이오매스 생산용 녹조류 배양 개방 연못형 배양기가 상용화되었고, 그 외에는 코일형 배양시설, 태양광을 내부로 받아들인 내부 조명형, 생물배양시설, 수직 모듈과 형태, 호수 위에 띄운 부유형 등이 각국에서 실험실 규모로 검토되고 있다.In order to maximize hydrogen production by photosynthetic bacteria, it is necessary to improve the genetic factors of microorganisms themselves, such as improving light conversion efficiency of microorganisms, light inhibition at high light intensity, and hydrogen consumption under dark conditions. Research is needed to produce hydrogen continuously by producing and designing a reactor, that is, an incubator in which light capable of inducing optimal cell growth and hydrogen production is evenly dispersed in all parts of the incubator in an economical material and form. This research is still in the early stages of the world, but the green algae cultured open pond cultivator for raw material biomass extraction has been commercialized to extract some high-value substances such as beta-carotene. The internal lighting type, bioculture facility, vertical modules and shapes, and floating type floating on the lake are being considered on a laboratory scale in each country.

본 발명의 종래기술로써, 컬럼형 배양기 또는 코일형 배양기가 사용되어 왔다. 컬럼형 배양기의 경우 세럼병 또는 컬럼의 형태로, 수소 발생률은 동일한 직경의 컬럼형이지만 세럼병 배양기는 컬럼 배양기보다 약 2배가량 높은 수소 생산율을 나타지만 배양용량이 작다. 컬럼 배양기는 같은 형태이지만 크기가 대형화될 때 빛이 골고루 분산되는 것이 어렵고 일부 어두운 곳이 발생해서 수소 생산이 저하되는 것으로 사료된다. 태양광이 균체가 존재하는 배양기 내를 통과할 수 있는 깊이는 배양액에 존재하는 균체의 농도에 따라 다르지만, 일반적으로 약 3 - 5㎝로 보고되어 있다. 피이렉스 유리로 제작된 코일형 광합성 생물배양기는 배양액 교반이 제한 되어 있어 균체를 배양하는 중 시간이 경과함에 따라 균체가 뭉치거나 배양기 벽에 붙는 경우가 종종 발생하며 이러한 현상은 최종적으로 균체농도가 저하되는 것과 같은 현상을 나타낸다. 또한, 수소발생량은 다른 형태의 배양기보다 낮다. 이와 같은 이유는 배양액을 순환하기 때문에 발생한 수소가 외부로 모두 방출되지 않고 일부는 코일배양기 중에 보유되거나 배양액과 같이 순환되었다. 이와 같은 현상은 배양액 중의 pH를 낮게 하고, 포믹산이 대량 축적되어, 시간이 지남에 따라 균체는 pH저하에 의한 표백화 현상을 보이므로 대용량을 배양하기에 적합하지 않다. As the prior art of the present invention, a column type incubator or a coil type incubator has been used. In the case of column type incubators, in the form of a serum bottle or column, the hydrogen generation rate is a column type of the same diameter, but the serum bottle incubator shows about two times higher hydrogen production rate than the column incubator, but the culture capacity is small. The column incubator is the same type, but when the size is enlarged, it is difficult for the light to be evenly distributed, and some dark areas occur, which decreases the hydrogen production. The depth at which sunlight can pass through an incubator in which cells are present is generally reported to be about 3-5 cm, depending on the concentration of cells present in the culture. Coil-type photosynthetic bioincubators made of Pyrex glass have limited culture agitation, which often leads to agglomeration or sticking to the wall of the incubator over time during cell culture. The same phenomenon is shown. In addition, the hydrogen generation amount is lower than other types of incubator. The reason for this is that because the circulating medium is not released all of the generated hydrogen is released to the outside part is retained in the coil incubator or circulated with the medium. Such a phenomenon lowers the pH in the culture medium, and a large amount of formic acid accumulates, and as time passes, the cells show a bleaching phenomenon due to the pH decrease, which is not suitable for culturing a large capacity.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 광합성생물의 배양과 수소생산에 적합한 수직평판형 광합성 생물배양기의 제공을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a vertical flat photosynthetic bioculture device suitable for culturing photosynthetic organisms and producing hydrogen in order to solve the problems of the prior art as described above.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 생물배양기는, 수소생산용 광합성 생물배양기에 있어서, 투명재질의 직육면체를 형성하여 수직평판형으로 배열함으로써 광합성세균의 광합성에 의해 수소를 생산하도록 하되, 3~12cm의 두께로 형성하여 빛이 배양기 내부에 고르게 분산되도록 하는 배양조와; 상기 배양조의 상부를 개폐하고 배지투입구가 형성된 덮개와; 상기 덮개에 삽통되고 배양조 내부에서 생산된 수소를 외부의 저장조로 이송시키는 배기관과; 상기 배양조의 광합성세균이 포함된 배지를 반응기 하부에서 교반하여 내포된 수소를 배출하는 교반기;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Vertical flat transparent photosynthetic biocultivator for biological hydrogen production of the present invention for achieving the above object, in the photosynthetic biocultivator for hydrogen production, forming a rectangular parallelepiped of a transparent material and arranged in a vertical flat form to photosynthetic bacteria To produce hydrogen by, but to form a thickness of 3 ~ 12cm and the culture tank to distribute the light evenly in the incubator; A cover which opens and closes an upper portion of the culture tank and has a medium inlet; An exhaust pipe inserted into the cover and transferring hydrogen produced in the culture tank to an external storage tank; Characterized in that it comprises a; a stirrer for discharging hydrogen contained by stirring the medium containing the photosynthetic bacteria of the culture tank at the bottom of the reactor.

또한, 상기 배양조의 재질은 광투과성과 취급이 용이한 아크릴로 제조되는 것이 바람직하며, 상기 배양조의 두께는 3~12cm로 형성하여 빛이 배양기 내부에 고르게 분산되는 범위내의 두께로 하는 것이 바람직하다.In addition, the material of the culture tank is preferably made of acryl, which is light-transparent and easy to handle, and the thickness of the culture tank is preferably set to 3 to 12 cm so as to have a thickness within a range in which light is evenly dispersed in the incubator.

상기 배양조의 일측면 또는 양측면에는 다수의 발광부를 갖는 광조사부가 일정거리 이격되어 프레임에 의해 고정설치될 수 있다. 또한, 상기 배양조는 수소의 대량생산이 가능하도록 다수개로 구성 배열되고, 상기 배열된 다수 배양조의 최외측부분과 각 배양조 사이에는 다수의 발광부가 설치된 광조사부를 배치하여 프레임으로 고정설치되도록 할 수 있다.One side or both sides of the culture tank may be fixed to the light irradiation unit having a plurality of light emitting parts spaced apart by a predetermined distance. In addition, the culture tank is composed of a plurality of arrangements to enable the mass production of hydrogen, between the outermost portion of the array and the plurality of culture tanks arranged a plurality of light emitting unit is installed to be fixed to the frame by arranging have.

본 발명은 광합성 생물 배양기를 수직 평판형으로 제조함으로써, Rb . sphaeroides 균체배양 및 수소생산에 가장 적합한 광합성 생물 배양기를 제공할 수 있게 한다. 또한, 본 발명은 비교적 가공이 간편하고 가격이 저렴한 투명아크릴을 이용하여 배양기를 제조하고, 조광부를 일체화시켜 배양기내부에 일정한 빛을 조사하도록 하여 광합성이 활발하게 이루어지도록 함은 물론 다수 배열하여 수소의 대량생산이 가능하도록 한 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.The present invention is to prepare a photosynthetic biological incubator in the vertical plate form, Rb . sphaeroides makes it possible to provide photosynthetic biological incubators most suitable for cell culture and hydrogen production. In addition, the present invention manufactures the incubator using a relatively simple and inexpensive transparent acrylic, and integrates the light control unit to irradiate a constant light inside the incubator to facilitate photosynthesis, as well as to arrange a plurality of hydrogen It has become possible to provide useful devices that enable mass production.

도 1a는 본 발명에 따른 수직평판형 투명 광합성 생물배양기를 도시한 사시도이고, 도 1b와 도 1c는 본 발명의 생물배양기에 다른 형태의 교반기를 장착한 사시도 및 단면도이고, 도 2a 내지 도 4는 본 발명에 따른 생물배양기의 또다른 형태 를 각각 도시한 사시도 및 단면도이다.Figure 1a is a perspective view showing a vertical flat transparent photosynthetic biocultivator according to the present invention, Figures 1b and 1c is a perspective view and a cross-sectional view equipped with another type of agitator in the bioculture of the present invention, Figures 2a to 4 A perspective view and a cross-sectional view showing another form of the bioculture according to the present invention, respectively.

도 1a를 참고한 바와 같이 본 발명에 따른 생물배양기(10)는 광합성세균이 공급된 영양물질을 분해하는 광합성발효 작용이 발생하여 균체가 증식하고 수소가 발생하는 배양조(20)와, 상기 배양조의 상부를 개폐하도록 하는 덮개(30)와, 상기 덮개에 삽통설치되어 광합성세균에 의해 발생된 수소를 외부의 저장조로 이동되는 배기관(40)과, 상기 배양조내부의 배지를 교반하는 교반기(50,50')를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1A, the biocultivator 10 according to the present invention has a photosynthetic fermentation effect that decomposes nutrients supplied with photosynthetic bacteria, so that the cells grow and hydrogen is generated, and the culture. Cover 30 to open and close the top of the tank, the exhaust pipe 40 is inserted into the cover to move the hydrogen generated by the photosynthetic bacteria to an external storage tank, and agitator 50 for stirring the medium in the culture tank , 50 ').

상기 상부가 개구된 배양조(20)는 외부로부터 빛의 투과율을 향상시키기 위해 투명한 재질로 형성하여 내부에 포함되는 광합성세균 특히 홍색 비유황세균인 Rhodobacter sphaeroides의 활동을 왕성하게 한다. 상기 재질로는 유리, 아크릴 등이 사용될 수 있으나, 비용과 취급용이성 및 안전성을 고려하여 아크릴 재질로 하는 것이 바람직하다.The upper opening of the culture tank 20 is formed of a transparent material in order to improve the transmittance of light from the outside to enhance the activity of Rhodobacter sphaeroides , photosynthetic bacteria contained in the inside, especially red non-sulfur bacteria. Glass, acrylic, and the like may be used as the material, but it is preferable to use an acrylic material in consideration of cost, ease of handling, and safety.

또한 상기 배양조(20)의 상부에는 배지투입구(31)가 형성된 덮개(30)를 결합하여 개폐가 용이하게 이루어지도록 하고 있다. 상기 덮개에는 배양조 내부에 생산된 수소를 외부 저장소로 이송시키기 위한 배기관(40)이 설치되고, 추가적으로 pH를 조절하기 위한 pH조절장치가 장착될 수 있다. 그리고, 상기 배지투입구(31)는 마개(311) 또는 다른 수단을 이용하여 내부에 공기가 유입되는 것을 방지하도록 할 수 있다. 또한, 상기 덮개(30)에는 배양조 내부의 산소를 제거하기 위해 가스투입관이 더 형성될수 있으며, 도시된 분리형태 이외에 배양조와 일체로 형성될 수 있다.In addition, the top of the culture tank 20 is coupled to the cover 30, the medium inlet 31 is formed to facilitate opening and closing. The cover may be provided with an exhaust pipe 40 for transferring the hydrogen produced in the culture tank to an external reservoir, and may be further equipped with a pH adjusting device for adjusting pH. In addition, the discharge hole 31 may be prevented from entering the air by using a stopper 311 or other means. In addition, the cover 30 may be further formed with a gas inlet tube to remove oxygen in the culture tank, it may be formed integrally with the culture tank in addition to the separation form shown.

상기 교반기(50,50')는 광합성세균이 포함된 배지 혼합물에 포함된 수소로 pH가 낮아져 수소생산량이 저하되는 것을 방지하도록 교반에 의해 수소 배출이 이루어지도록 한 것이다. 이러한 교반기는 도 1a에 도시된 바와같이 교반기(50)를 프로펠라형태로 배양조의 하부에 하나 또는 다수개가 장착되어 교반이 이루어지도록 하거나, 도 1b와 도 1c에 도시된 바와같이 교반기(50')를 원통체의 팬으로 형성하여 교반이 이루어지도록 하는등 다양한 방법이 적용될 수 있다. The stirrers (50, 50 ') is to be hydrogen discharged by stirring to prevent the pH is lowered by the hydrogen contained in the medium mixture containing photosynthetic bacteria to reduce the hydrogen production. Such a stirrer may be equipped with one or more agitators 50 at the bottom of the culture tank in a propeller form as shown in FIG. 1A to perform agitation, or as shown in FIGS. 1B and 1C. Various methods may be applied, such as forming a fan of a cylindrical body so that stirring is performed.

아울러 상기 배양조(20)의 두께는 3 ~ 12cm로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 두께를 한정하는 것은 광합성세균이 포함된 배지의 빛투과 깊이가 3 ~ 5cm 정도이므로 상기 두께와 유사하게 배양조를 제조하여 수소생산효율을 증가시키도록 한다.In addition, the thickness of the culture tank 20 is preferably formed of 3 ~ 12cm. Limiting the thickness is because the light transmission depth of the medium containing the photosynthetic bacteria is about 3 ~ 5cm to prepare a culture tank similar to the thickness to increase the hydrogen production efficiency.

도 2a와 도2b를 참조한 바와같이 본 발명에 따른 상기 생물배양기(10)는 빛을 조사하는 광조사부(70)를 일체로 형성시킬 수 있다. 상기 광조사부(70)는 지지대(72)와 상기 지지대의 일측에 다수 설치된 발광부(71)로 이루어지는 것으로, 프레임(60)에 의해 배양조(20)와 광조사부(70)가 일정간격으로 고정설치되도록 할 수 있다. 또한, 상기 광조사부(70)의 일측에는 제어부를 설치하여 다수의 발광부(71) 중 원하는 영역의 발광부를 선택적으로 발광되도록 하거나, 발광부 자체의 세기를 조절할 수 있도록 하여 원하는 세기의 빛이 배양조에 조사되도록 할 수 있다. As shown in Figure 2a and 2b the bio-incubator 10 according to the present invention can be integrally formed with a light irradiation unit 70 for irradiating light. The light irradiation unit 70 is composed of a support 72 and a plurality of light emitting unit 71 provided on one side of the support, the culture tank 20 and the light irradiation unit 70 is fixed at a predetermined interval by the frame 60 Can be installed. In addition, a control unit is installed at one side of the light irradiation unit 70 to selectively emit light of a desired region among the plurality of light emitting units 71, or to adjust the intensity of the light emitting unit itself to cultivate light having a desired intensity. You can have them investigated.

도 3을 참조한 바와같이 배양조(20)의 양측면에 광조사부(70)를 형성하여 배양조의 양측면에서 광조사가 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 배양조내로의 빛 투과 깊이가 한정됨으로 도시된 바와같이 양측면에서 광조사가 이루어지면 도 2a의 배양조보다 두배가량 두께를 증대시킬 수 있으므로, 수소생산이 저하되지 않으면서 상대적으로 대량생산이 가능한 것이다. As shown in FIG. 3, light irradiation units 70 may be formed on both sides of the culture tank 20 so that light irradiation may be performed on both sides of the culture tank. That is, since the light transmission depth in the culture tank is limited, as shown in FIG. 2A, light irradiation can be made twice as thick as the culture tank of FIG. 2A, so that mass production is relatively low without deterioration of hydrogen production. It is possible.

또한 도 4를 참조한 바와같이 다수의 배양조(20)를 배열하고 최외측과 배양조 사이에 광조사부를 각각 설치하여 대량생산이 가능하도록 할 수 있다. 이때 상기 배양조 사이에 형성된 광조사부(70')는 도시된 바와같이 발광부가 양측으로 조사되도록 하거나, 지지대의 양측에 각각 발광부를 형성하여 광조사가 이루어지도록 할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 4, a plurality of culture tanks 20 may be arranged, and light irradiation units may be installed between the outermost side and the culture tank to enable mass production. At this time, the light irradiation unit 70 ′ formed between the culture tanks may allow the light emitting units to be irradiated to both sides, as shown, or to form light emitting units on both sides of the support to allow light irradiation.

본 발명의 실시예에서 수직평판형 배양기, 컬럼형 배양기 및 코일형 배양기에 Rb . sphaeroides 균체를 배양하여 수소생산율을 비교하였다(도 5, 표 1). In an embodiment of the present invention, a vertical plate incubator, column type incubator and coil type incubator Rb . Sphaeroides cells were cultured to compare hydrogen production rates (FIG. 5, Table 1).

본 발명의 전면이 투명 아크릴로 제작된 평판형 수직 배양기(총 부피 3.6 L, 배양액 부피 3 L)는 8-9 klux 조도로 pH를 조절하지 않고 30℃에서 균체를 배양할 때, 양면만 유리로 제작된 동일한 크기의 배양기에서보다 2배 이상의 수소를 생산한다. 유리와 아크릴은 모두 투명재질이고 빛 투과도에 대한 비교는 같으나, 유리 반응기는 그 가공 특성상 전면을 유리로 하지 못하고 옆면은 스테인레스 스틸로 지지하여 빛을 받는 면적이 감소한다.The plate-type vertical incubator (total volume 3.6 L, culture volume 3 L) made of transparent acrylic in the front side of the present invention, when incubating the cells at 30 ° C. without adjusting the pH to 8-9 klux roughness, Two times more hydrogen is produced than in the same size incubator. Both glass and acrylic are transparent materials, and the light transmittance is the same, but the glass reactor cannot be made of glass on the front side and stainless steel is supported on the side, which reduces the area of light.

예비 실험 결과 광합성 배양기가 평평한 형태는(수직평판형 유리배양기, 수직평판형 아크릴배양기) 컬럼형(세럼병, 컬럼)과 비교하여 빛의 분산이 일정하여 배양기 내부의 빛을 받는 세기가 비교적 일정하다. 도 5에서 보는 바와 같이 배양 기 B와 C는 빛을 받는 부분이 평평한 수직평판형의 광합성 배양기이다.As a result of preliminary experiments, the flat form of the photosynthetic incubator (vertical flat glass incubator, vertical flat acrylic incubator) is uniform in light dispersion compared to the column type (serum bottle and column), so that the intensity of light in the incubator is relatively constant. . As shown in FIG. 5, the incubators B and C are vertical flat photosynthetic incubators where the light-receiving portion is flat.

본 발명에 의하면 수직평판형 배양기가 Rb . sphaeroides 균체배양 및 수소생산에 가장 적합하다. 또한, 광합성 생물 배양기는 투명 아크릴 재질로 제작된 배양기가 유리보다 저렴하고 가공이 용이하였으며, 코일형 및 컬럼형 형태의 배양기보다 수직평판형 형태가 균체증식 및 수소생산에 적합하다. 따라서 비교적 가공이 간편하고 가격이 저렴한 투명아크릴 재질은 광합성 생물 배양기의 대형화에 적합하다.According to the present invention, the vertical flat incubator is Rb . sphaeroides is most suitable for cell culture and hydrogen production. In addition, the photosynthetic bio-incubator is inexpensive and easy to process the incubator made of a transparent acrylic material, the vertical flat type than the coil and column type incubator is suitable for cell growth and hydrogen production. Therefore, the transparent acrylic material, which is relatively easy to process and inexpensive, is suitable for the enlargement of the photosynthetic biological incubator.

이하 본 발명의 내용을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are only presented to understand the content of the present invention, the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

실시예Example

실시예Example 1. 수직평판형 미생물배양기 1. Vertical flat microbial incubator

본 발명에서 광합성 생물배양기는 수직평판형 미생물배양기로써 빛을 받는 부분이 평평한 수직평판형의 광합성 배양기로 두께가 8㎜인 유리와 투명아크릴을 재질로 사용하여 각각 제작하였다. In the present invention, the photosynthetic biocultivator is a vertical flat microbial incubator, which is a vertical flat plate type photosynthetic incubator having a flat surface, and is made of 8 mm thick glass and transparent acrylic, respectively.

수직평판형 아크릴배양기는 도 1a와 같이 배양조(20), 덮개(30), 교반기를 포함하여 구성된다.The vertical flat acrylic incubator is configured to include a culture vessel 20, a cover 30, a stirrer as shown in Figure 1a.

또한, 수직평판형 유리배양기는 도 1a와 동일한 구조를 갖도록 하고, 가공 특성상 전면을 유리로 하지 못하고 옆면은 스테인레스 스틸로 지지하였으며, 광원으로는 할로겐램프를 이용하였다.In addition, the vertical flat glass incubator is to have the same structure as in Figure 1a, and the front side is not made of glass in terms of processing characteristics, the side was supported by stainless steel, a halogen lamp was used as the light source.

실시예Example 2. 광합성 세균의 배양 2. Culture of photosynthetic bacteria

본 발명에서 혐기성 광합성 세균인 홍색 비유황 세균 Rhodobacter sphaeroides ( Rb . sphaerodies) KD131 균주를 사용하였다. Red non-sulfur bacteria Rhodobacter , anaerobic photosynthetic bacteria in the present invention sphaeroides ( Rb . sphaerodies ) KD131 strain was used.

본 발명에서 컬럼형, 수직평판형 및 코일형 생물 배양기 중에서 Rb . sphaeroides 균체배양 및 수소생산에 적합한지 조사하였다. Rb . sphaerodies KD 131의 모든 배양은 초기 균체농도가 660㎚에서 흡광도 0.5가 되도록 접종하고, 배양기 내를 아르곤으로 치환하여 혐기조건을 만든 후 30℃ 항온실에서 이루어졌다. 광원으로 할로겐 등을 사용하였으며 한쪽에서만 8 klux을 조사하였다. 배지는 종 배양용으로 숙신산을 탄소원으로 함유하는 합성배지(modified Sistrom 배지)를 사용하고, 본 배양용으로는 말릭산을 탄소원으로 함유한 수소생산용 배지(modified Sistrom 배지) 또는 젖산을 함유한 GL 배지를 사용하였으며, 2N KOH로 pH 6.8을 맞춘 후 멸균하여 사용하였다. 세럼병에서 배양하는 경우 하루에 5회 상하로 균체를 흔들어 교반하였고, 수직평판형 배양기 및 컬럼형 배양기는 100rpm으로 교반하면서 배양하였다. 반면 코일형 배양기는 배양액을 펌프로 순환하면서 균체를 교반하였다(도 5). Rb . sphaerodies KD131 wild type의 수소발생에 사용된 광합성 배양기를 도 5에 나타내었다 (A: 세럼병, B: 수직평판형 유리배양기 (스테인레스 측면), C: 수직평판형 아크릴 배양기, D: 컬럼형 유리 배양기, E: 코일형 유리배양기).In the present invention, Rb . We investigated whether sphaeroides were suitable for cell culture and hydrogen production. Rb . All cultures of sphaerodies KD 131 were inoculated so as to have an initial cell concentration of 0.5 at absorbance at 660 nm, and were replaced with argon in the incubator to make anaerobic conditions, and then incubated at 30 ° C. Halogen was used as the light source, and 8 klux was irradiated on only one side. The medium used was a modified Sistrom medium containing succinic acid as a carbon source for species culture, and a medium for producing hydrogen (modified Sistrom medium) containing lactic acid as a carbon source or GL containing lactic acid. The medium was used, and adjusted to pH 6.8 with 2N KOH and sterilized. When culturing in a serum bottle shake the cells up and down five times a day, the vertical plate incubator and column incubator was incubated with stirring at 100rpm. In contrast, the coiled incubator stirred the cells while circulating the culture medium with a pump (FIG. 5). Rb . The photosynthetic incubator used for hydrogenation of sphaerodies KD131 wild type is shown in FIG. 5 (A: serum bottle, B: vertical flat glass incubator (stainless side), C: vertical flat acrylic incubator, D: columnar glass incubator) , E: coiled glass incubator).

실시예Example 3.  3. 광세기에In light intensity 따른  According 균체성장Cell growth 및 수소생산량 비교  And hydrogen production

Rb . sphaeroides KD131 균체를 660㎚ 파장에서 흡광도가 0.5가 되도록 균체를 첨가하여 30℃에서 광세기의 영향을 검토하기 위하여 배양 하였다. 광원은 할로겐 등이며, 각각 3~3.5 klux, 7~8 klux, 15~16 klux, 30~32 klux, 50~52 klux, 100~110 klux의 조도로 구분하여 광합성 균주가 담긴 serum bottle의 한 면에 빛을 조사하였다. 빛 세기는 조도 측정계를 시료병 전면에 위치하여 측정하였다. 그 결과 Rb . spharoides KD131 wild type 균체 농도와 빛 투과도는 도 7에서와 같이, 배양기 내부는 균체 농도나 배양기의 재질 및 두께에 따라 빛을 받는 세기가 달라졌다. Rb . The sphaeroides KD131 cells were cultured at 30 ℃ to examine the effects of light intensity by adding cells to absorbance at 660 nm. The light source is halogen, etc., one side of the serum bottle containing photosynthetic strain divided into roughness of 3 to 3.5 klux, 7 to 8 klux, 15 to 16 klux, 30 to 32 klux, 50 to 52 klux and 100 to 110 klux, respectively. Irradiated with light. Light intensity was measured by placing an illuminance meter in front of the sample bottle. The result is Rb . spharoides KD131 wild type cell concentration and light transmittance, as shown in Figure 7, the inside of the incubator was changed depending on the cell concentration or the material and thickness of the incubator intensity.

위에서 기술한 실험 조건에서 Rb . sphaeroides KD131 균체가 성장하면서 균체농도가 흡광도 0­3.0 까지 증가할 때 할로겐 등의 빛 투과율을 배양기 전/후면에서 측정하였다. 그 결과 도 6에 나타낸 바와 같이 균체가 없는 경우는 배양기의 빛 투과율이 1보다 상승하여 배양기 유리에 의한 반사효과를 관찰하였다. 균체농도가 흡광도 0.5 이상일 경우 조사한 빛의 60% 정도가 배양기를 투과한 반면, 균체 농도가 흡광도 1.0 이상일 경우는 조사한 빛의 투과율은 현저히 감소하여 1.5-3.0에는 빛의 20% 만이 투과하였다. 이러한 균체농도의 증가에 따른 급격한 빛 투과율의 저하는 광합성 세균의 광 이용 효율에 직접적인 영향을 주고 있으며 배양 중 교반이나 빛의 반사효과를 높이기 위한 거울 등의 반사체 설치로 빛 이용 효율을 최대화 할 수 있다. 동일한 실험 조건에서 예비 실험 결과 연속적으로 교반할 경우와 하루에 5번 균체가 담긴 배양기를 상하로 약 10초 동안 교반 후 배양할 경우 균체 성장이나 수소 발생이 동일하였기 때문에 본 실험에서는 세럼병을 이용한 수소생산 실험에서는 균체를 하루에 5회 교반하였다.Under the experimental conditions described above, Rb . When the cell concentration of sphaeroides KD131 grew and the cell concentration increased to 03.0, the light transmittance of halogen and the like was measured before and after the incubator. As a result, as shown in FIG. 6, when the cells were absent, the light transmittance of the incubator was increased to 1, and the reflection effect by the incubator glass was observed. When the cell concentration was above 0.5, about 60% of the irradiated light passed through the incubator, whereas when the cell concentration was above absorbance 1.0, the transmittance of the irradiated light was significantly decreased, and only 20% of the light was transmitted at 1.5-3.0. The rapid decrease in light transmittance due to the increase in cell concentration directly affects the light utilization efficiency of photosynthetic bacteria, and the light utilization efficiency can be maximized by installing a reflector such as a mirror to increase agitation or light reflection effect during incubation. . As a result of preliminary experiments under the same experimental conditions, the growth and hydrogen generation were the same in the case of continuous agitation and incubation of the cells containing the cells five times a day for up to 10 seconds. In the production experiment, the cells were stirred five times a day.

균체농도는 광세기가 3~3.5 klux와 7~8 klux일 때 가장 높았으며, 100~110 klux 이상으로 조사한 경우 균체성장에 저해를 받아서 최적 빛 세기 조건과 비교하여 약 50%의 균체 성장률을 나타내었다. 조사량 100~110 klux 이상일 때는 48시간 동안 균체 흡광도가 660㎚에서 약 1.6-1.7로 성장했으나 이후 균체가 가지는 박테리오클로로필이 800㎚ 이상의 파장 빛을 받아 나타나는 붉은 색소를 잃고, 하얗게 표백화 되었다. 이러한 현상은 빛의 광도가 30-32 klux 이상을 조사한 모든 균체에서 발생하였으나 그 정도는 빛의 세기가 높을수록 빠르게 진행되었다. 균체 표백화에 대한 정확한 요인은 아직 밝혀지지 않았고, 태양광과 같은 강한 빛 세기에서 발생하거나, 배양기 중에 발생한 수소가스가 제거되지 않고 배양액 중에 축적될 때 생기는 pH의 저하에 의한 경우가 보고되고 있다. 이와 같은 현상은 수소생산량에 영향을 주어서 50~52 klux 의 경우 7~8 klux의 경우보다 수소생산량이 약 30% 감소하였다. 또한 100~110 klux의 경우에는 균체성장도 낮았으며 동시에 수소생산량도 7~8 klux의 경우보다 70~90% 가량 감소하였다.The cell concentration was highest when the light intensity was 3 ~ 3.5 klux and 7 ~ 8 klux, and when it was irradiated at 100 ~ 110 klux or higher, the cell growth was inhibited and showed about 50% cell growth rate compared to the optimum light intensity condition. It was. When the dose was more than 100 ~ 110 klux, the cell absorbance grew to about 1.6-1.7 at 660 nm for 48 hours, after which the bacteriochlorophyll of the cells lost the red pigment appearing in the wavelength of 800 nm or more and bleached white. This phenomenon occurred in all the cells irradiated with the light intensity of 30-32 klux or more, but the progress was rapid as the light intensity increases. The exact factors for cell bleaching have not yet been determined, and a case has been reported due to a decrease in pH that occurs at a strong light intensity such as sunlight or when hydrogen gas generated in the incubator is accumulated in the culture medium without being removed. This phenomenon affects the hydrogen production, and the hydrogen production is reduced by about 30% at 50 to 52 klux than at 7 to 8 klux. In the case of 100-110 klux, the cell growth was also low, and at the same time, the hydrogen production was reduced by 70-90% compared to the 7-8 klux.

실시예Example 4. 광합성 배양기 영향 4. Photosynthetic Incubator Impact

도 5에 나타낸 바와 같이 세럼병(A), 3.6 L 용량 스테인레스 측면/유리 양면으로 제작된 수직평판형 유리 배양기(B), 3.6 L 용량 아크릴로 제작된 수직평판 형 배양기(C), 1 L 용량 유리 컬럼배양기(D) 및 유리로 제작된 코일형배양기(E)를 이용하여 Rb . sphaeroides KD 131 균주를 배양하여 각각의 수소생산성을 비교하였다.As shown in FIG. 5, a serum bottle (A), a vertical flat glass incubator (B) made of a 3.6 L volume stainless steel side / glass both sides, a vertical flat incubator (C) made of a 3.6 L volume acrylic, a 1 L volume Rb . Using a glass column incubator (D) and a coil-type incubator (E) made of glass . sphaeroides KD 131 strains were cultured to compare the hydrogen productivity.

본 발명에서는 도 5에서와 같이 컬럼형, 수직평판형, 코일형의 광합성 미생물 배양기를 유사한 배양 조건에서 수소생산성과 균체 성장을 검토하였다. 컬럼형 배양기는 도 5에서 A와 D의 형태이고, 크기 및 부피는 표 1에 표시하였다. 수소 발생률은 동일한 직경의 컬럼형이지만 A배양기가 약 2배가량 높은 수소 생산율을 나타내었다. 이와 같은 형태이지만 크기가 대형화될 때 빛이 골고루 분산되는 것이 어렵고 일부 어두운 곳이 발생해서 수소 생산이 저하되는 것으로 사료된다. 태양광이 균체가 존재하는 배양기 내를 통과할 수 있는 깊이는 약 3㎝로 보고되어 있으며, 예비 실험 결과 광합성 배양기가 평평한 형태는(배양기 B, C) 컬럼 (배양기 A, D)형과 비교하여 빛의 분산이 일정하여 배양기 내부의 빛을 받는 세기가 비교적 일정하였다. 배양기 B와 C는 빛을 받는 부분이 평평한 수직평판형의 광합성 배양기로 두께가 8㎜인 유리와 투명아크릴을 재질로 사용하여 각각 제작하였다.In the present invention, as shown in FIG. 5, the columnar, vertical plate, and coiled photosynthetic microbial incubators were examined for hydrogen productivity and cell growth under similar culture conditions. The columnar incubator is in the form of A and D in Fig. 5, the size and volume are shown in Table 1. The hydrogen generation rate was the same diameter column type, but the A incubator showed about 2 times higher hydrogen production rate. It is thought that it is difficult to disperse the light evenly when the size is enlarged, and some dark places occur and the hydrogen production is reduced. The depth at which sunlight can pass through the incubator in which the cells are present is reported to be about 3 cm, and preliminary experiments show that the flat form of the photosynthetic incubator (incubators B and C) compared to the column (incubators A and D). Since the dispersion of light was constant, the intensity of light received inside the incubator was relatively constant. The incubators B and C were vertical flat photosynthetic incubators with flat portions to receive light, and were prepared using 8 mm thick glass and transparent acrylic as materials.

Rb . sphaeroides KD 131은 전면이 투명 아크릴로 제작된 평판형 수직 배양기 (총 부피 3.6 L, 배양액 부피 3 L)는 8-9 klux 조도로 pH를 조절하지 않고 30℃에서 배양하였을 때 양면만 유리로 제작된 동일한 크기의 배양기에서보다 2배 이상의 수소를 생산하였다. 유리와 아크릴은 모두 투명재질이었으며 빛 투과도에 대한 비교는 같으나, 유리 반응기는 그 가공 특성상 전면을 유리로 하지 못하고 옆면은 스테인레스 스틸로 지지하였기 때문에 빛을 받는 면적이 감소하였다. Rb . sphaeroides KD 131 is a flat vertical incubator (total volume 3.6 L, culture volume 3 L) made of transparent acrylic on the front side, the same as that made of glass on both sides when incubated at 30 ℃ without adjusting pH to 8-9 klux roughness. More than twice as much hydrogen was produced than in a size incubator. Both glass and acrylic were transparent and the light transmittance was the same, but the glass reactor was not made of glass on the front and stainless steel was supported on the side.

Figure 112007050640938-pat00001
Figure 112007050640938-pat00001

배양 조건은 실험 방법에서 기술한 것과 동일하며, B, C 배양기는 양면에 할로겐 등을 조사하였다.Culture conditions are the same as described in the experimental method, B, C incubator irradiated on both sides, such as halogen.

피이렉스 유리로 제작된 코일형 광합성 생물배양기는 유리관 (외경 1.94㎝, 내경 1.74㎝)을 약 20㎝ 직경의 실린더 형태로 감아서 높이 55~57㎝이며, 부피는 약 3.0ℓ 이다. 아크릴로 제작된 배양기의 재질 두께를 각각 0.4㎝ 및 0.8㎝로 사용할 때 균체 생성에 대한 영향을 조사하였다. 3.6L 평판형 배양기에 3L 실용량으로 30mM 젖산과 DL-글루타믹산을 각각 탄소원과 질소원으로 사용하였다. 그 결과 0.4㎝ 두께로 제작했을 때 광합성에 의한 균체생성이 48시간 배양동안 약 1.4배 증가하였다(도 7). 균체의 증가는 수소생산에 비례적인 증가를 유도할 수 있으나 본 실험에서는 이미 충분한 농도의 균체가 확보되어 오히려 높은 균체 농도는 빛 투과율을 저하시켜 수소생산율에 증가적인 효과를 나타낼 수 없었다. 배양 중의 시간이 경과함에 따라 배양액을 교반할 때에도 균체가 뭉치거나 배양기 벽에 붙는 경우가 종종 발생하였으며 이러한 현상은 최종적으로 균체농도가 저하되는 것과 같은 현상을 나타내었다. 코일형 생물배양기는 다른 생물 반응기와 비교하여 동일한 배양조건에서 균체를 순환하면서 교반하였을 때, Rb . sphaeroides KD131은 약 24시간 후 균체 증식이 2배 이상 도달하였다. 그러나 수소발생량은 다른 형태의 배양기보다 낮았다. 이와 같은 이유는 배양액을 순환하기 때문에 발생한 수소가 외부로 모두 방출되지 않고 일부는 코일배양기 중에 보유되거나 배양액과 같이 순환하였다. 이와 같은 현상은 배양액 중의 pH를 낮게 하였고, 포믹산이 대량 축적되었으며, 균체는 약 96시간 이후부터 pH저하에 의한 표백화 현상을 보였다. Coil-type photosynthetic bioincubator made of Pyrex glass is wound around glass tube (outer diameter of 1.94cm, inner diameter of 1.74cm) in the form of a cylinder of about 20cm in diameter and 55 ~ 57cm in height, and the volume is about 3.0L. The effect on cell production was investigated when the material thickness of the incubator made of acryl was 0.4 cm and 0.8 cm, respectively. In a 3.6 L flat plate incubator, 30 mM lactic acid and DL-glutamic acid were used as a carbon source and a nitrogen source, respectively, in 3 L practical volumes. As a result, when produced in 0.4 cm thickness, cell growth by photosynthesis increased about 1.4 times during 48 hours of incubation (FIG. 7). Increasing the cell mass may lead to a proportional increase in hydrogen production, but in this experiment, cells of sufficient concentration were already secured, and thus high cell concentration could not increase the hydrogen production rate by decreasing the light transmittance. As time passed during incubation, the cells often agglomerated or adhered to the wall of the incubator even when the culture medium was agitated. This phenomenon showed a phenomenon that the cell concentration finally decreased. When the coiled bioculture was stirred while circulating the cells under the same culture conditions as compared with other bioreactors, Rb . After about 24 hours, sphaeroides KD131 reached more than double the cell growth. However, hydrogen production was lower than other types of incubators. The reason for this is that since the circulating medium is not released all of the generated hydrogen is released to the outside part of the coil incubator or circulated with the medium. This phenomenon lowered the pH in the culture medium, a large amount of formic acid was accumulated, the cells showed a bleaching phenomenon by the pH decrease after about 96 hours.

본 발명에서 검토된 컬럼형, 수직평판형 및 코일형 생물 배양기 중에서 수직평판형 배양기가 Rb . sphaeroides 균체배양 및 수소생산에 가장 적합하였으며, 투명아크릴 재질이 비교적 가공이 간편하고 가격이 저렴하여 광합성 생물 배양기의 대형화에 적합하였다.Among the columnar, vertical flat and coil type biological incubators examined in the present invention, the vertical flat incubator is Rb . It was most suitable for cell culture and hydrogen production of sphaeroides , and transparent acrylic material was relatively easy to process and inexpensive.

도 1a는 본 발명에 따른 수직평판형 투명 광합성 생물배양기를 도시한 사시도.Figure 1a is a perspective view showing a vertical flat transparent photosynthetic bioculture in accordance with the present invention.

도 1b와 도 1c는 본 발명의 생물배양기에 다른 형태의 교반기를 장착한 사시도 및 단면도.Figure 1b and Figure 1c is a perspective view and a cross-sectional view equipped with another type of agitator in the bioculture of the present invention.

도 2a 내지 도 4는 본 발명에 따른 생물배양기의 또다른 형태를 각각 도시한 사시도 및 단면도.2a to 4 are a perspective view and a cross-sectional view showing another form of the bioculture according to the invention, respectively.

도 5는 Rb . sphaerodies KD131 wild type의 수소발생에 사용된 광합성 배양기5 is Rb . Photosynthetic incubator used to generate hydrogen for sphaerodies KD131 wild type

<A, 세럼병; B, 수직평판형 유리배양기 (스테인레스 측면); C, 수직평판형 아크릴 배양기; D, 컬럼형 유리 배양기 ; E, 코일형 유리배양기><A, serum disease; B, vertical flat glass incubator (stainless side); C, vertical flat acrylic incubator; D, columnar glass incubator; E, Coil Glass Incubator>

도 6은 Rb . spharoides KD131 wild type 균체 농도와 빛 투과도를 나타낸 그래프이다.6 is Rb . spharoides KD131 wild type cell concentration and light transmittance.

도 7은 아크릴로 제작된 수직평판 배양기의 수소생산과 재질 두께에 대한 영향을 나타낸 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the effect on the hydrogen production and material thickness of the vertical plate incubator made of acrylic.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 수직평판형 미생물배양기10: vertical flat microbial incubator

20 : 배양조 30 : 덮개20: culture tank 30: cover

31 : 배지투입구 40 : 배기관31: discharge port 40: exhaust pipe

50,50‘ : 교반기 60 : 프레임50,50 ': Agitator 60: Frame

70, 70‘ : 광조사부 71 : 발광부70, 70 ': light irradiation part 71: light emitting part

72 : 지지대 311 : 마개72: support 311: stopper

Claims (5)

수소생산용 광합성 세균배양기에 있어서, In photosynthetic bacterial incubator for hydrogen production, 투명재질의 직육면체를 형성하여 수직평판형으로 배열함으로써 광합성세균의 광합성에 의해 수소를 생산하도록 하되, 3~12cm의 두께로 형성하여 빛이 배양기 내부에 고르게 분산되도록 하는 배양조(20)와;Forming a cuboid of transparent material and arranging it in a vertical flat shape to produce hydrogen by photosynthesis of photosynthetic bacteria, but having a thickness of 3 to 12 cm to allow light to be evenly dispersed in the incubator; 상기 배양조의 상부를 개폐하고 배지투입구(31)가 형성된 덮개(30)와;A cover 30 which opens and closes an upper portion of the culture tank and has a medium inlet 31 formed therein; 상기 덮개에 삽통되고 배양조 내부에서 생산된 수소가 외부의 저장조로 이동되는 배기관(40)과;An exhaust pipe 40 inserted into the cover and configured to move hydrogen produced in the culture tank to an external storage tank; 상기 배양조(20)의 광합성세균이 포함된 배지를 하부에서 교반하여 내포된 수소를 배출하는 교반기(50,50');를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 세균배양기.Vertical flat transparent photosynthesis for biological hydrogen production, characterized in that it comprises ;; agitator (50,50 ') for discharging the hydrogen contained by stirring the medium containing the photosynthetic bacteria of the culture tank 20 at the bottom Bacteria incubator. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 배양조(20)의 재질은 광투과성과 취급이 용이하고 저렴한 투명 아크릴로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 세균배양기.The material of the culture tank 20 is a vertical flat transparent photosynthetic bacteria incubator for biological hydrogen production, characterized in that the light transmittance and easy handling and made of inexpensive transparent acrylic. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배양조(20)의 일측면에는 다수의 발광부(71)를 갖는 광조사부(70)가 배 양조의 면으로부터 일정거리 이격되도록 프레임에 의해 고정설치된 것을 특징으로 하는 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 세균배양기.On one side of the culture tank 20 is a vertical flat plate for biological hydrogen production, characterized in that the light irradiation unit 70 having a plurality of light emitting portion 71 is fixed by a frame so as to be spaced apart from the surface of the culture tank by a certain distance. Type transparent photosynthetic bacteria culturer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배양조의 양측면에는 다수의 발광부를 갖는 광조사부가 배양조의 면으로부터 일정거리 이격되도록 프레임(60)에 의해 고정설치된 것을 특징으로 하는 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 세균배양기.Both sides of the culture tank is a vertical flat transparent photosynthetic bacteria incubator for biological hydrogen production, characterized in that the light irradiation unit having a plurality of light emitting portion is fixed by a frame 60 so as to be spaced apart from the surface of the culture tank. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배양조(20)는 수소의 대량생산이 가능하도록 다수개로 구성 배열되고, 상기 배열된 다수 배양조의 최외측부분과 각 배양조 사이에는 다수의 발광부(71)가 설치된 광조사부(70,70')를 배치하여 프레임(60)으로 고정설치된 것을 특징으로 하는 생물학적 수소생산을 위한 수직평판형 투명 광합성 세균배양기.The culture tank 20 is composed of a plurality of so as to enable the mass production of hydrogen, the light irradiation unit 70, 70 provided with a plurality of light emitting portion 71 between the outermost portion and each culture tank of the arranged multiple culture tank ') Arranged vertically fixed to the frame 60, characterized in that the vertical flat transparent photosynthetic bacteria incubator for biological hydrogen production.
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