KR101403464B1 - Marine microalgae culturing system for enhancing the lipid and sugar composition - Google Patents

Marine microalgae culturing system for enhancing the lipid and sugar composition Download PDF

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강도형
이현용
최운용
최철순
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한국해양과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a microalga culturing system for enhancing lipid and reduced sugar contents within microalga and, more specifically, to a microalga culturing system for enhancing lipid and reduced sugar contents within microalga comprising a transparent photobiologic reactor which includes a culture medium and microalga; a transparent circulation pipe which is formed on one side and the other side of the photobiologic reactor and circulates the culture medium and the microalga; and a filtering device which is formed on one side of the transparent circulation pipe and filters the culture medium and the microalga and discharges waste culture medium to the outside and supplies the culture medium to the microalga again.

Description

미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템{Marine microalgae culturing system for enhancing the lipid and sugar composition}Technical Field [0001] The present invention relates to a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae,

본 발명은 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae.

현재 수송 및 공업 분야에서 석유제품의 무분별한 사용으로 인해 전 지구적인 에너지 고갈의 위기뿐만 아니라 다량의 이산화탄소의 배출로 지구온난화가 가속화되고 있다. 이에 따라 신 재생 에너지를 개발하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 중 가장 주목받고 있는 분야가 바로 바이오 연료이다. 바이오 연료는 유기체로부터 유래한 재생 가능한 연료로, 친환경적이기 때문에 화석연료의 대체에너지로 주목받고 있다.Current global warming is accelerating due to the indiscriminate use of petroleum products in transport and industry, as well as the global energy shortage, as well as the release of large quantities of carbon dioxide. Accordingly, various researches are being carried out to develop new and renewable energy, and bio fuel is one of the most remarkable fields. Biofuels are renewable fuels derived from organisms, and they are attracting attention as alternative energy sources for fossil fuels because they are environmentally friendly.

미세조류는 바이오 연료 분야에서 새롭게 각광받고 있는 바이오매스로 세포 내 지질 및 환원당 함량이 풍부하다는 장점을 바탕으로 활발히 연구되고 있다. 그러나 아직까지는 석유계 연료인 경유에 비교하여 생산단가가 리터당 3,500원 선으로 약 1,000원가량 비싸 생산단가를 낮추기 위한 노력이 필요한 실정이다. 이에 지질 및 환원당 함량의 증진을 위한 새로운 배양 조건의 개발, 유전자 조작을 통한 지질 및 환원당 함량 증진 미세조류의 개발 등 다양한 연구가 진행되고 있다. Microalgae is a new biomass in the field of biofuels, and has been actively studied based on its advantage of rich lipid and reducing sugar contents in cells. Until now, however, compared to diesel fuel that is a petroleum-based fuel, the production unit cost is about 3,500 won per liter, which is about 1,000 won, so efforts are needed to lower the production cost. Thus, various studies have been conducted on the development of new culture conditions for the enhancement of lipid and reducing sugar content and the development of microalgae for improving lipid and reducing sugar content through gene manipulation.

그 중에서도 미세조류의 효율적인 배양 공정 체계를 확립하는 것이 필수적이며, 미세조류 배양에 있어서 잘 알려진 배양 공정으로는 회분식 배양, 유가식 배양이 있다. 먼저, 회분식 배양의 경우 배양기 내에 일정한 배양액을 넣고 배양하는 방식으로 저렴한 배양 비용과 간단한 조작을 통해 배양기간 동안 배양액의 교체 없이 배양이 이루어진다. 때문에 배양액 내 영양분이 고갈되면 추가적인 영양 공급이 없어 균체의 생육도가 저하되어 고농도 균체 생육이 어려우며, 독성 부산물의 축적으로 인해 고농도 균체 생육에 한계가 있다. 이러한 회분식 배양의 단점을 보완한 배양 공정이 유가식 배양인데, 이는 균체가 성장하는 패턴에 맞춰 새로운 배양액을 일정한 간격을 두고 지속적으로 공급해주는 방식으로 배양액 공급 시 농축된 배양액을 사용하며, 지속적인 영양원의 공급으로 장기간의 배양이 가능할 뿐만 아니라 균체 농도의 증진이 가능하다. 하지만, 배양 말기에 노폐물의 축적 및 영양소들의 심한 불균형에 의해 생육이 저하되는 단점이 존재한다. 따라서, 이 두 공정의 단점을 보완할 수 있는 배양 공정의 도입이 필요하며, 이를 해결하기 위한 새로운 배양 공정이 바로 관류식 배양 공정이다. 이는 배양액을 지속적으로 순환시키면서 양분이 고갈된 배양액은 외부로 배출시키고 배출되어 나간 양만큼의 새로운 배양액을 공급하여 영양분을 보충하는 방식으로, 새로운 배양액의 지속적인 순환이 가능하여 배양액 내 영양분의 고갈되는 단점을 보완할 수 있을 뿐만 아니라 미세조류의 고농도 배양이 가능한 효율적인 배양 공정이다.Among them, it is essential to establish an efficient culture process of microalgae, and well-known culture processes for microalgae culture include batch culture and oil-fed culture. First, in the case of batch culture, a certain culture medium is put in the incubator and cultivation is carried out without changing the culture medium during the culture period through low cost of cultivation and simple operation. Therefore, when the nutrients in the culture medium are depleted, there is no additional nutrient supply, so that the growth of the cells is lowered, so that high-concentration cells are difficult to grow and accumulation of toxic by-products limits the growth of high concentration cells. The culture process that compensates for the disadvantages of such batch cultivation is a fed-batch culture, which uses a concentrated culture medium in the manner of continuously supplying new culture medium at a constant interval in accordance with the growth pattern of the cells, It is possible to cultivate for a long period of time with the supply, and the cell concentration can be increased. However, there is a disadvantage that the growth is reduced due to the accumulation of waste products and the severe imbalance of nutrients at the end of culture. Therefore, it is necessary to introduce a culture process that can overcome the disadvantages of these two processes, and a new culture process to solve this is a perfusion culture process. This is a method in which the nutrients are replenished by continuously circulating the nutrients while supplying the nutrients to the nutrients by discharging the nutrients to the nutrients by discharging the nutrients to the nutrients by continuously circulating the nutrients, And it is an efficient culture process capable of culturing microalgae at a high concentration.

이와 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0094111호(2001.10.31. 공개)에 개시되어 있는 초음파를 이용한 식물세포의 고농도 배양방법이 있다.
As a prior art document related thereto, there is a method for culturing plant cells at a high concentration using ultrasound disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0094111 (published on October 31, 2001).

따라서, 본 발명은 종래 회분식, 유가식 배양 공정의 단점을 보완한 관류식 배양 공정을 이용하여 균체 생육도, 지질 및 환원당 함량을 증진시킬 수 있는 미세조류 배양시스템을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a microalgae culture system capable of improving the degree of cell growth, lipid and reducing sugar content by using a perfusion-type culture process that overcomes the disadvantages of conventional batch-type and oil-price culture processes.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 배양액 및 미세조류가 구비되는 투명 광생물 반응기; 상기 광생물 반응기의 일측과 또 다른 일측에 구비되어 배양액 및 미세조류가 순환하는 투명 순환관; 및 상기 투명 순환관의 일측에 구비되되 배양액 및 미세조류를 여과하여 소모된 배양액은 외부로 배출하고, 미세조류에 배양액을 재공급하는 여과장치;를 포함하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a transparent optical bioreactor comprising a culture solution and microalgae; A transparent circulation tube provided on one side and the other side of the photobioreactor to circulate the culture liquid and microalgae; And a filtration device provided on one side of the transparent circulation tube for filtering the culture solution and the microalgae to discharge the spent culture solution to the outside and re-supplying the microalgae with the culture solution, and a micro-algae for improving the lipid and reducing sugar content in the microalgae Thereby providing an algal culture system.

상기 투명 순환관은 배양액 및 미세조류를 순환시키는 연동 펌프를 더 포함할 수 있고, 배양액 및 미세조류의 이동 속도를 조절하는 유량 제어 밸브를 더 포함할 수 있다. The transparent circulation tube may further include a peristaltic pump for circulating the culture solution and the microalgae, and may further include a flow rate control valve for controlling the flow rate of the culture solution and the microalgae.

상기 투명 광생물 반응기에 구비되는 배양액은 질소원 함유 배양액일 수 있고, 상기 질소원는 NaNO3인 것을 특징으로 한다. The culture medium to be provided in the transparent optical bioreactor may be a culture medium containing a nitrogen source, and the nitrogen source is NaNO 3 .

이때, 상기 질소원 함유 배양액 내 질소 농도는 37.0 - 38.0 mg/L인 것을 특징으로 한다. At this time, the nitrogen concentration in the nitrogen source-containing culture liquid is 37.0 - 38.0 mg / L.

또한, 상기 미세조류는 스피룰리나(Spirulina sp.), 헤마토코커스(Haematococcus sp.) 및 클로렐라(Chlorella sp.)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다. The microalgae are characterized in that they are at least one selected from the group consisting of Spirulina sp., Haematococcus sp., And Chlorella sp.

상기 여과장치에서 공급되는 배양액은 탄소원 함유 배양액일 수 있고, 상기 탄소원은 CaCO3인 것을 특징으로 한다. The culture medium supplied from the filtration apparatus may be a culture medium containing a carbon source, and the carbon source is CaCO 3 .

이때, 상기 탄소원 함유 배양액 내 탄소 농도는 25 - 35 g/L인 것을 특징으로 한다. At this time, the carbon concentration in the carbon source-containing culture liquid is 25-35 g / L.

또한, 본 발명은 배양액 및 미세조류가 구비되는 투명 광생물 반응기; 상기 광생물 반응기의 일측과 또 다른 일측에 구비되어 배양액 및 미세조류가 순환하는 투명 순환관; 및 상기 투명 순환관의 일측에 구비되되 배양액 및 미세조류를 여과하여 소모된 배양액은 외부로 배출하고, 미세조류에 배양액을 재공급하는 여과장치;를 포함하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템으로 제조된 미세조류로부터 생산되는 바이오 연료를 제공한다.The present invention also relates to a transparent optical bioreactor having a culture solution and microalgae; A transparent circulation tube provided on one side and the other side of the photobioreactor to circulate the culture liquid and microalgae; And a filtration device provided on one side of the transparent circulation tube for filtering the culture solution and the microalgae to discharge the spent culture solution to the outside and re-supplying the microalgae with the culture solution, and a micro-algae for improving the lipid and reducing sugar content in the microalgae And provides biofuels produced from microalgae produced by an algal culture system.

상기 바이오 연료는 바이오 디젤 또는 바이오 에탄올인 것을 특징으로 한다.
The biofuel may be biodiesel or bioethanol.

본 발명에 따르면, 낮은 균체 생육도를 나타내는 종래 회분식(batch) 배양방법 또는 유가식 배양방법에 비해 질소 포함 배양액 및 굴패각 유래 탄소원 포함 배양액의 두 가지 배양액을 번갈아가며 공급하는 배지 전환 배양을 통해 균체량, 지질 및 환원당이 증진된 미세조류를 얻을 수 있다. According to the present invention, there is provided a method for producing a microorganism capable of producing a microorganism, which comprises the steps of: (1) cultivating a microorganism by culturing a microorganism in a culture medium containing a nitrogen-containing culture medium and an oyster shell- Microalgae with enhanced lipid and reducing sugar can be obtained.

또한, 최적의 광원 주기로 공급하여 균체량, 지질 및 환원당 함량을 증진시킬 수 있으며, 질소 포함 배양액 및 굴패각 유래 탄소원 포함 배양액의 두 가지 배양액을 연속적으로 공급하여 장시간 대량 배양이 가능하기 때문에 미세조류의 대량 생산에 유리하다. In addition, it is possible to increase the amount of cells, lipid and reducing sugar by supplying the optimal light source cycle, and it is possible to continuously cultivate a large amount of culture medium by continuously supplying two cultures including a nitrogen-containing culture medium and an ointment- .

나아가, 현재 바이오디젤이나 바이오에탄올을 따로 생산하는 비효율적인 방식으로부터 미세조류 내 지질 및 환원당 함량의 동시 증진은 바이오디젤 및 바이오에탄올의 동시 생산이 가능하므로, 바이오연료 생산에 유용한 기술이다.
Further, simultaneous enhancement of lipid and reducing sugar content in microalgae from an inefficient method of separately producing biodiesel or bio-ethanol is a technology useful for the production of bio-fuels because it enables simultaneous production of biodiesel and bio-ethanol.

도 1은 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템의 다른 실시형태를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에서 광의 조도에 따른 미세조류 내 균체 생육도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에서 광의 조도에 따른 미세조류 내 지질 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에서 광의 조도에 따른 미세조류 내 환원당 함량을 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic diagram showing a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention.
2 is a schematic view showing another embodiment of a microalgae culture system for improving lipid and reducing sugar content in a microalgae according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the growth of microorganisms in microalgae according to light intensity in a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing lipid content in microalgae according to light intensity in a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the content of reducing sugar in microalgae according to light intensity in a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving it will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명은 배양액 및 미세조류가 구비되는 투명 광생물 반응기;The present invention relates to a transparent optical bioreactor having a culture solution and microalgae;

상기 광생물 반응기의 일측과 또 다른 일측에 구비되어 배양액 및 미세조류가 순환하는 투명 순환관; 및A transparent circulation tube provided on one side and the other side of the photobioreactor to circulate the culture liquid and microalgae; And

상기 투명 순환관의 일측에 구비되되 배양액 및 미세조류를 여과하여 소모된 배양액은 외부로 배출하고, 미세조류에 배양액을 재공급하는 여과장치;를 포함하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템을 제공한다. And a filtration device provided at one side of the transparent circulation tube for filtering the culture solution and the microalgae to discharge the spent culture solution to the outside and re-supplying the microalgae with the culture solution. The microalgae for enhancing the lipid and reducing sugar content in the microalgae Thereby providing a culture system.

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템은 낮은 균체 생육도를 나타내는 종래 회분식(batch) 배양방법 또는 유가식 배양방법에 비해 질소 포함 배양액 및 굴패각 유래 탄소원 포함 배양액의 두 가지 배양액을 번갈아가며 공급하는 배지 전환 배양을 통해 균체량, 지질 및 환원당이 증진된 미세조류를 얻을 수 있다. 또한, 최적의 광원 주기로 공급하여 균체량, 지질 및 환원당 함량을 증진시킬 수 있으며, 질소 포함 배양액 및 굴패각 유래 탄소원 포함 배양액의 두 가지 배양액을 연속적으로 공급하여 장시간 대량 배양이 가능하기 때문에 미세조류의 대량 생산에 유리하다. 나아가, 현재 바이오 디젤이나 바이오 에탄올을 따로 생산하는 비효율적인 방식으로부터 미세조류 내 지질 및 환원당 함량의 동시 증진은 바이오 디젤 및 바이오 에탄올의 동시 생산이 가능하므로, 바이오연료 생산에 유용한 기술이다. The microalgae culture system for enhancing the lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention is characterized in that the microalgae culture system for enhancing the lipid and reducing sugar content in the microalgae comprises two kinds of culture media containing nitrogen and oyster shell carbon source compared with the conventional batch culture method or fed- Microalgae with enhanced cell mass, lipid and reducing sugar can be obtained through the medium conversion culture in which the culture medium is alternately supplied. In addition, it is possible to increase the amount of cells, lipid and reducing sugar by supplying the optimal light source cycle, and it is possible to continuously cultivate a large amount of culture medium by continuously supplying two cultures including a nitrogen-containing culture medium and an ointment- . Further, simultaneous enhancement of lipid and reducing sugar content in microalgae from an inefficient method of separately producing biodiesel or bio-ethanol is a technology useful for the production of bio-fuels because it enables simultaneous production of biodiesel and bio-ethanol.

도 1은 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템을 나타낸 모식도이다. 1 is a schematic diagram showing a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention.

이하, 도 1을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Fig.

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템(100)은 투명 광생물 반응기(110), 투명 순환관(120) 및 여과장치(130)를 포함한다. The microalgae culture system 100 for enhancing lipid and reducing sugar content in a microalgae according to the present invention includes a transparent optical bioreactor 110, a transparent circulation tube 120, and a filtration device 130.

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템(100)에서 상기 투명 광생물 반응기(110)는 배양액 및 미세조류가 구비되고, 투명한 유리 재질로 만들어질 수 있으며, 투명 광생물 반응기(110) 내에 교반기(111)를 구비하여 배양액 및 미세조류가 균일하게 혼합되게 한다. 또한, 배양액 및 미세조류가 유입되는 공급관(112)을 구비할 수 있다. 상기 투명 순환관(120)은 상기 투명 광생물 반응기(110)의 일측과 또 다른 일측에 구비되어 상기 투명 광생물 반응기(110)에서 배출된 배양액 및 미세조류는 상기 투명 순환관(120)에서 유입되어 투명 순환관(120) 내에서 순환되고 다시 상기 투명 광생물 반응기(110) 내로 유입된다. 상기 투명 순환관(120)은 내경의 지름이 10 - 14 ㎜ 크기의 투명 호스일 수 있다. 상기 여과장치(130)는 상기 투명 순환관(120)의 일측에 구비되어 순환하는 배양액 및 미세조류를 여과하여 미세조류에 의해 영양원이 모두 소모된 배양액(질소원 함유 배양액)을 외부로 배출하고, 탄소원 함유 배양액을 공급하여 미세조류의 균체 생육도를 향상시킬 수 있다. 이때, 탄소원 함유 배양액은 상기 투명 광생물 반응기(110)의 공급관(112)으로도 공급될 수 있다. In the microalgae culture system (100) for improving lipid and reducing sugar content in a microalgae, the transparent optical bioreactor (110) is provided with a culture solution and microalgae, can be made of a transparent glass material, An agitator 111 is provided in the reactor 110 to allow the culture liquid and microalgae to be mixed uniformly. Further, it may include a supply pipe 112 through which a culture solution and microalgae are introduced. The transparent circulation tube 120 is provided at one side of the transparent optical bioreactor 110 and at the other side of the transparent optical bioreactor 110. The culture liquid and the microalgae discharged from the transparent optical bioreactor 110 are introduced into the transparent circulation tube 120, Circulated in the transparent circulation tube 120, and then introduced into the transparent optical bioreactor 110. The transparent circulation pipe 120 may be a transparent hose having an inner diameter of 10 to 14 mm in diameter. The filtration apparatus 130 is provided at one side of the circulation pipe 120 to filter the circulating culture fluid and microalgae to discharge the culture fluid (nitrogen-containing culture fluid), which has been consumed by the microalgae, to the outside, Containing microorganism can be fed to improve microbial cell growth. At this time, the carbon source-containing culture liquid may also be supplied to the feed tube 112 of the transparent optical bioreactor 110.

도 2는 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템의 다른 실시형태를 나타낸 모식도이다. 2 is a schematic view showing another embodiment of a microalgae culture system for improving lipid and reducing sugar content in a microalgae according to the present invention.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템(100)은 상기 투명 순환관(120)에 배양액 및 미세조류를 순환시키는 연동 펌프(121)를 더 포함할 수 있다. 상기 연동 펌프(121)를 구비함으로써 배양액과 미세조류의 혼합액은 0.7 - 0.9 L/day의 속도로 순환될 수 있고, 상기 투명 순환관(120)에 유량 제어 밸브(flow control valve, 122)를 더 포함하여 배양액 및 미세조류의 이동 속도를 조절할 수 있다. 2, the microalgae culture system 100 for enhancing the lipid and reducing sugar content in the microalgae further includes a peristaltic pump 121 for circulating the culture liquid and the microalgae in the transparent circulation tube 120 can do. By providing the peristaltic pump 121, the mixed liquid of the culture liquid and the microalgae can be circulated at a rate of 0.7 - 0.9 L / day, and a flow control valve 122 is installed in the transparent circulation tube 120 And the rate of movement of the culture medium and the microalgae can be controlled.

상기 배양액은 배지에 질소원 또는 탄소원을 공급하여 제조될 수 있고, 상기 배지는 NaCl 29.23g; KCl 1.105g; MgSO4·7H2O 11.09g; 트리스 베이스((HOCH2)3CNH2) 1.21g; CaCl2·2H2O 1.83g; 및 NaHCO3 0.25g을 포함하고, 3.0 mL의 미량 영양용액(trace metal solution)을 추가적으로 포함할 수 있다. 미량 영양용액은 NaNO3 281.3 mg; NaH2PO4·H2O 21.2 mg; Na2·EDTA 16.35 mg; FeCl3·6H2O 11.8 mg; MnCl2·4H2O 675 ㎍; CoCl2·6H2O 37.5 ㎍; ZnSO4·7H2O 37.5 ㎍; Na2MoO4 22.5 ㎍; 비타민 B1 0.375 ㎍ 및 바이오틴(biotin) 0.188 ㎍을 포함한다. 배지 및 미량 영양용액을 해수에 용해시켜 사용할 수 있고, 제조된 배지는 고압멸균기를 이용하여 가압 멸균하고 여과지를 통해 여과하여 배양액으로 사용할 수 있다. The culture broth can be prepared by supplying a nitrogen source or a carbon source to the medium, and the medium contains 29.23 g of NaCl; KCl 1.105 g; MgSO 4揃 7H 2 O 11.09 g; 1.21 g of Tris Base ((HOCH 2 ) 3 CNH 2 ); 1.83 g CaCl 2 .2H 2 O; And 0.25 g of NaHCO 3 , and may additionally include 3.0 mL trace metal solution. The micronutrient solution was 281.3 mg NaNO 3 ; NaH 2 PO 4 · H 2 O 21.2 mg; Na 2揃 EDTA 16.35 mg; 11.8 mg of FeCl 3 .6H 2 O; MnCl 2 .4H 2 O 675 쨉 g; CoCl 2揃 6H 2 O 37.5 쨉 g; ZnSO 4揃 7H 2 O 37.5 쨉 g; Na 2 MoO 4 22.5 쨉 g; 0.375 [mu] g of vitamin B 1 and 0.188 [mu] g of biotin. The medium and the micronutrient solution can be used by dissolving in seawater. The prepared medium can be sterilized by autoclaving using a high pressure sterilizer and filtered through a filter paper to be used as a culture medium.

상기 배양액에는 질소원으로 NaNO3을 공급하여 질소원 함유 배양액으로 제조될 수 있고, 투명 광생물 반응기(110)에 구비된다. 상기 질소원 함유 배양액 내 질소 농도는 37.0 - 38.0 mg/L일 수 있다. 상기 질소원의 농도가 37.0 mg/L 미만인 경우에는 세포 분열을 위한 영양원인 질소원의 결핍으로 인해 미세조류의 생육이 저하되어 균체량이 저하되는 문제가 있고, 38.0 mg/L를 초과하는 경우에는 미세조류의 광합성을 통해 축적된 유기물은 많으나 지질 함량이 적은 문제가 있다. The culture solution may be prepared as a culture solution containing a nitrogen source by supplying NaNO 3 as a nitrogen source, and is provided in the transparent optical bioreactor 110. The nitrogen concentration in the nitrogen source-containing culture liquid may be 37.0 - 38.0 mg / L. When the concentration of the nitrogen source is less than 37.0 mg / L, the growth of microalgae is lowered due to the deficiency of the nitrogen source, which is a nutrient source for cell division. When the concentration of the nitrogen source is more than 38.0 mg / L, Organic matter accumulated through photosynthesis is large, but there is a problem of low lipid content.

또한, 상기 미세조류는 스피룰리나(Spirulina sp.), 헤마토코커스(Haematococcus sp.) 및 클로렐라(Chlorella sp.)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 미세조류는 상기 배양액 부피에 대해 9 - 11 부피%로 접종되는 것이 바람직하다. 상기 미세조류가 9 부피% 미만인 경우에는 초기 접종 농도가 적기 때문에 미세조류의 생장이 늦어지는 문제가 있고, 11 부피%를 초과하는 경우에는 접종 농도가 증가하여도 미세조류 생장에 미치는 영향이 크기 않은 문제가 있다. The microalgae may be at least one selected from the group consisting of Spirulina sp., Haematococcus sp., And Chlorella sp. Preferably, the microalgae are inoculated at 9 to 11% by volume with respect to the volume of the culture. When the microalgae are less than 9% by volume, there is a problem that the initial inoculation concentration is small and the growth of microalgae is delayed. When the microalgae is more than 11% by volume, the increase in the inoculation concentration does not affect the microalgae growth there is a problem.

상기 배양액과 미세조류의 혼합액에 광을 조사하여 미세조류를 성장시킬 수 있다. 상기 광의 세기는 10 W/㎡이고, 명암비(light:dark)는 18:6인 것이 바람직하다. 상기 명암비인 경우 균체 생육도 및 지질 함량이 가장 높으며, 환원당 함량 또한 가장 높은 값을 나타내고, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 균체 내 지질 함량과 균체 생육도가 저하되고, 환원당 함량이 낮아지는 문제가 있다(도 3, 도 4 및 도 5 참고). Microalgae can be grown by irradiating light to the mixture of the culture solution and the microalgae. The light intensity is preferably 10 W / m 2, and the light (dark) ratio is preferably 18: 6. When the contrast ratio is above the above range, the cell growth degree and lipid content are the highest and the reducing sugar content is the highest value. When the above range is exceeded, there is a problem that the content of lipids in the cells and the cell growth rate are lowered and the reducing sugar content is lowered 3, 4 and 5).

또한, 상기 여과장치에서 공급되는 배양액은 탄소원 함유 배양액이고, 탄소원은 값이 비싸고 배양액 내 오염을 쉽게 야기할 수 있는 글루코오스와 같은 화학적 물질을 대체하여 폐자원인 굴패각으로부터 얻은 탄산칼슘(CaCO3)을 탄소원으로 이용할 수 있다. 상기 탄소원 함유 배양액 내 탄소 농도는 25 - 35 g/L일 수 있다. 상기 탄소원의 농도가 25 g/L 미만인 경우에는 질소원이 결핍된 환경에서 균체 생육도가 증가하지 않는 문제가 있고, 35 g/L를 초과하는 경우에는 탄소원 농도 대비 발효 가능한 환원당 함량이 더 이상 증가하지 않으므로 공정 효율 측면에서 35 g/L 이하인 것이 바람직하다. The culture medium supplied from the filtration apparatus is a culture medium containing a carbon source, and calcium carbonate (CaCO 3 ) obtained from an oyster shell, which is a waste resource, is substituted for a chemical substance such as glucose which is expensive and easily causes contamination in the culture liquid. It can be used as a carbon source. The carbon concentration in the carbon source-containing culture liquid may be 25 - 35 g / L. When the concentration of the carbon source is less than 25 g / L, there is a problem that the degree of cell growth does not increase in an environment where the nitrogen source is deficient. When the concentration exceeds 35 g / L, the fermentable reducing sugar content further increases Therefore, it is preferably not more than 35 g / L in terms of process efficiency.

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템(100)은 미세조류의 생육에 있어서 필수적인 질소원과 탄소원을 미세조류 내 생화학적 조성에 미치는 영향을 고려하여 전술한 바와 같이 분리하여 공급한다. 이때, 상기 질소원 함유 배양액과 탄소원 함유 배양액은 각각 2일 간격으로 공급되는 것이 바람직하다. 질소원 함유 배양액에서 더뎌졌던 균체 생육도는 탄소원이 함유된 배양액에 노출시켜 균체 생육도를 증가시키고, 상기 여과장치(130)에서 공급되어 탄소원 함유 배양액에 노출된 미세조류는 2일 후에 상기 투명 광생물 반응기(110)에 다시 질소원 함유 배양액을 공급하는 과정을 거치면서 지속적인 배지 전환 배양 공정이 이루어지게 함으로써, 배양액 내 영양분이 고갈되는 단점을 해소할 수 있고, 미세조류의 균체 생육도 증진과 함께 균체 내 지질 및 환원당 함량도 증진시킬 수 있다.
The microalgae culture system (100) for enhancing the lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention is characterized in that the nitrogen source and the carbon source, which are essential for the growth of microalgae, are separated as described above in consideration of the influence on the biochemical composition in microalgae Supply. At this time, the nitrogen source-containing culture solution and the carbon source-containing culture solution are preferably supplied at intervals of two days, respectively. The microbial algae fed to the filtration apparatus 130 and exposed to the carbon source-containing culture liquid were exposed to the culture medium containing the carbon source after 2 days, By continuously feeding the culture medium containing the nitrogen source to the reactor 110, it is possible to eliminate the disadvantage that the nutrients in the culture medium are depleted, and the growth of the microalgae is promoted, Lipid and reducing sugar content can also be increased.

또한, 본 발명은 배양액 및 미세조류가 구비되는 투명 광생물 반응기; 상기 광생물 반응기의 일측과 또 다른 일측에 구비되어 배양액 및 미세조류가 순환하는 투명 순환관; 상기 투명 순환관의 일측에 구비되되 배양액 및 미세조류를 여과하여 소모된 배양액은 외부로 배출하고, 미세조류에 배양액을 재공급하는 여과장치;를 포함하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템으로 제조된 미세조류로부터 생산되는 바이오 연료를 제공한다.The present invention also relates to a transparent optical bioreactor having a culture solution and microalgae; A transparent circulation tube provided on one side and the other side of the photobioreactor to circulate the culture liquid and microalgae; And a filtration device provided at one side of the transparent circulation tube for filtering the culture fluid and the microalgae to discharge the consumed culture fluid to the outside and re-supplying the microalgae with the culture solution. The microalgae for enhancing the lipid and reducing sugar content in the microalgae Thereby providing a biofuel produced from microalgae produced by a culture system.

상기 배양된 미세조류는 바이오 연료를 생산할 수 있는 에너지원이 되고, 사용되는 원료와 공정에 따라 바이오 디젤 또는 바이오 에탄올 등으로 사용될 수 있다.
The cultured microalgae are energy sources capable of producing biofuel, and can be used as biodiesel or bioethanol according to raw materials and processes used.

실시예: 미세조류 배양Example: Microalgae culture

1. 배양액 제조 및 미세조류를 접종시키는 단계1. Preparation of culture medium and inoculation of microalgae

NaCl 29.23g; KCl 1.105g; MgSO4·7H2O 11.09g; 트리스 베이스((HOCH2)3CNH2) 1.21g; CaCl2·2H2O 1.83g; 및 NaHCO3 0.25g을 포함하고, 3.0 mL의 미량 영양용액(trace metal solution)을 포함하는 배지를 해수 1L에 용해시켜 배양 배지로 사용하였다. 미량 영양용액은 NaNO3 281.3 mg; NaH2PO4·H2O 21.2 mg; Na2·EDTA 16.35 mg; FeCl3·6H2O 11.8 mg; MnCl2·4H2O 675 ㎍; CoCl2·6H2O 37.5 ㎍; ZnSO4·7H2O 37.5 ㎍; Na2MoO4 22.5 ㎍; 비타민 B1 0.375 ㎍ 및 바이오틴(biotin) 0.188 ㎍으로 구성하였다. 제조된 배양 배지를 121 ℃에서 15분간 고압멸균기(HK-AC120, Korea)로 가압 멸균하고, 0.45 ㎛ 여과지(Whatman, No.1, UK)를 통해 여과하여 배양액으로 사용하였다. 이때, 배지 내 질소원과 탄소원을 각각 공급 농도 37.5 mg/L, 30 mg/L로 배지 내에 포함시켜 질소원이 공급된 배양액과 탄소원이 공급된 배양액으로 사용하였으며, 질소원으로 NaNO3, 탄소원으로 굴 패각 유래 CaCO3를 각각 사용하였다. 질소원이 공급된 배양액 2L에 미세조류(클로렐라) 10 부피%를 접종하고 연동 펌프를 이용하여 0.8 L/day의 배양액 이동 속도로 조절하여 내경 지름이 12 ㎜인 투명 호스인 순환관으로 유입되게 하였으며, 유동 조절 밸브를 이용하여 순환 속도를 조절하였다. 29.23 g NaCl; KCl 1.105 g; MgSO 4揃 7H 2 O 11.09 g; 1.21 g of Tris Base ((HOCH 2 ) 3 CNH 2 ); 1.83 g CaCl 2 .2H 2 O; And 0.25 g of NaHCO 3 , and 3.0 mL of a trace metal solution was dissolved in 1 L of seawater and used as a culture medium. The micronutrient solution was 281.3 mg NaNO 3 ; NaH 2 PO 4 · H 2 O 21.2 mg; Na 2揃 EDTA 16.35 mg; 11.8 mg of FeCl 3 .6H 2 O; MnCl 2 .4H 2 O 675 쨉 g; CoCl 2揃 6H 2 O 37.5 쨉 g; ZnSO 4揃 7H 2 O 37.5 쨉 g; Na 2 MoO 4 22.5 쨉 g; 0.375 ㎍ of vitamin B 1 and 0.188 ㎍ of biotin. The prepared culture medium was autoclaved at 121 ° C for 15 minutes with a high pressure sterilizer (HK-AC120, Korea) and filtered through a 0.45 μm filter paper (Whatman, No.1, UK). At this time, the nitrogen source and the carbon source in the culture medium were used as the culture medium in which the nitrogen source was supplied and the carbon source was supplied, respectively, in the medium containing the feed concentrations of 37.5 mg / L and 30 mg / L, and NaNO 3 as the nitrogen source and oyster shell And CaCO 3 , respectively. 10% by volume of microalgae (chlorella) was inoculated into 2 L of the culture medium supplied with the nitrogen source, and the culture medium was flowed at a flow rate of 0.8 L / day using a peristaltic pump to flow into a circulation tube of a transparent hose having an inner diameter of 12 mm. The flow rate control valve was used to adjust the circulation rate.

2. 배양액과 미세조류의 혼합액에 광을 조사하여 미세조류를 성장시키는 단계2. Growth of microalgae by irradiating light to the mixture of culture medium and microalgae

배양액과 미세조류의 혼합액에 40W의 형광등을 이용하여 10 W/㎡의 세기, 명암비(light:dark) 18:6, 6:18, 24:0의 주기로 광을 조사하여 미세조류를 성장시켰다. 미세조류 및 배양액은 연동 펌프에 의해 여과장치로 수집한 후 중력과 진공 펌프에 의해 분리되는 여과 공정으로 미세조류는 가라앉히고, 소모된 질소원 함유 배양액은 사이펀의 원리를 이용하여 광생물 반응기 외부로 배출되었다. 분리된 미세조류에 탄소원 함유 배양액을 공급한 후 다시 투명 호스를 따라 광생물 반응기로 이동시키고 광을 조사하여 미세조류를 성장시켰다. 광에 대한 조건은 전술한 바와 같다. 광 조사는 전술한 바와 같이 순차적으로 이루어질 수 있으나, 광을 지속적으로 조사하는 환경에서 질소원 함유 배양액을 공급한 후 2일 후에 탄소원 함유 배양액을 공급하여 수행될 수 있다.
Microalgae were grown by irradiating the mixture of microalgae and culture with 40 W fluorescent light at a frequency of 10 W / ㎡ intensity and light: dark 18: 6, 6:18, 24: 0. The microalgae and the culture liquid are collected by a filtration apparatus by a peristaltic pump and then filtered by gravity and a vacuum pump. Microalgae are submerged, and the spent nitrogen source culture fluid is discharged to the outside of the photobioreactor . After feeding the culture medium containing the carbon source to the separated microalgae, the microalgae were grown by transferring light to the photobioreactor through the transparent hose. The conditions for light are as described above. Light irradiation may be performed sequentially as described above, but may be performed by supplying a culture medium containing a nitrogen source in an environment where light is continuously irradiated, and then supplying a culture medium containing carbon source two days later.

실험예 1: 조도에 따른 미세조류 내 균체 생육도 분석Experimental Example 1: Analysis of microbial cell growth by illuminance

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에서 광의 조도에 따른 미세조류 내 균체 생육도를 분석하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 화살표는 탄소원이 공급된 배양액의 공급 시점을 나타낸 것이다.In the microalgae culture system for improving the lipid and reducing sugar content in the microalgae according to the present invention, the microalgae growth rate in the microalgae was analyzed according to the light intensity, and the results are shown in FIG. In Fig. 3, the arrow indicates the time point at which the culture medium supplied with the carbon source is supplied.

도 3에 나타난 바와 같이, 질소원 포함 배양액과 탄소원 포함 배양액을 공급하는 혼합 영양조건에서 광원 공급 주기를 16:8의 명암비(light:dark)로 설정한 경우 균체 생육도가 최대값을 나타내었다. 반면, 광원 공급 주기를 24:0의 명암비로 설정한 조건에서는 가장 낮은 균체 생육도를 보였는데, 광원의 지속적인 공급이 오히려 균체 생육에 방해 요소로 작용하는 것으로 판단되며, 적절한 광원 공급이 이루어짐에 따라 균체 생육도의 증진이 가능한 것으로 판단된다.
As shown in FIG. 3, when the light source supply period was set to a light / dark ratio of 16: 8 under the mixed nutrient condition in which the culture medium containing the nitrogen source and the culture medium containing the carbon source were supplied, the growth rate of the cells showed the maximum value. On the other hand, when the light source supply period was set to a contrast ratio of 24: 0, the lowest growth rate of the cells was observed. It is considered that the degree of growth of the cells can be improved.

실험예 2: 조도에 따른 미세조류 내 지질 함량 분석Experimental Example 2: Analysis of lipid content in microalgae according to illuminance

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에서 광의 조도에 따른 미세조류 내 지질 함량을 분석하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. In the microalgae culture system for improving the lipid and reducing sugar content in the microalgae according to the present invention, the lipid content in the microalgae according to the light intensity was analyzed and the results are shown in FIG.

도 4에 나타난 바와 같이, 질소원 함유 배양액과 탄소원 함유 배양액을 공급하는 혼합 영양조건에서 광원 공급 주기를 16:8의 명암비로 설정한 경우 미세조류 내 지질 함량이 최대값을 나타냈으며, 명암비 24:0으로 설정한 조건에서는 가장 낮은 지질 함량을 나타내었다. 미세조류는 광합성을 하는 생물로 광의 공급 시간이 감소하면 세포 분열이 이루어지지 않아 균체 내 저장된 유기물이 지질의 형태로 전환되는데 이러한 이유로 광원이 공급되지 않는 때에 지질 함량이 증가해 24:0의 명암비에서 가장 낮은 균체 내 지질 함량을 보이는 것으로 판단된다.
As shown in FIG. 4, when the light source supply period was set at a contrast ratio of 16: 8 under the mixed nutrient condition in which the culture medium containing the nitrogen source and the culture medium containing the carbon source were supplied, the lipid content in the microalgae showed the maximum value and the contrast ratio was 24: The lowest lipid content was obtained. Microalgae are photosynthetic organisms. As the supply time of light decreases, cell division does not occur and organic matter stored in the cells is converted to lipid form. For this reason, lipid content increases when the light source is not supplied. And the lowest lipid content in the cells.

실험예 3: 조도에 따른 미세조류 내 환원당 함량 분석Experimental Example 3: Analysis of reducing sugar content in microalgae according to illuminance

본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에서 광의 조도에 따른 미세조류 내 지질 함량을 분석하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다. In the microalgae culture system for improving the lipid and reducing sugar content in the microalgae according to the present invention, the lipid content in the microalgae according to the light intensity was analyzed and the results are shown in FIG.

도 5에 나타난 바와 같이, 질소원 함유 배양액과 탄소원 함유 배양액을 공급하는 혼합 영양조건에서 광원 공급 주기를 16:8의 명암비로 설정한 경우 미세조류 내 환원당 함량이 최대값을 나타냈다. 환원당 함량은 추가적으로 공급해주는 해양 유래 굴패각 탄소원의 영향을 많이 받는 것으로 판단된다. 탄소원을 공급해주지 않는 독립 영양조건을 통한 미세조류 배양 시 균체 내 환원당 함량은 동일한 조건에서 최대 30%(w/w)의 환원당 함량을 보였으나, 질소원이 공급된 배양액 및 탄소원이 공급된 배양액을 공급하는 혼합 영양조건의 경우 35%(w/w)의 환원당 함량을 보임으로써 약 5%(w/w) 이상 높은 환원당 함량을 나타내었다.
As shown in FIG. 5, when the light source supply period was set to a contrast ratio of 16: 8 under the mixed nutrient condition in which the nitrogen source-containing culture medium and the carbon source-containing culture medium were fed, the reducing sugar content in the microalgae showed the maximum value. Reducing sugar content was influenced by oyster oyster carbon source. In the case of microalgae cultivation under the independent nutrient condition that does not supply the carbon source, the reducing sugar content in the cells showed a maximum reducing sugar content of 30% (w / w) under the same conditions, but the culture medium supplied with the nitrogen source and the carbon source (W / w) of reducing sugar content showed about 5% (w / w) higher reducing sugar content.

지금까지 본 발명에 따른 본 발명에 따른 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although the microalgae culture system for enhancing the lipid and reducing sugar content in microalgae according to the present invention has been described above, the present invention has been described with respect to specific embodiments thereof, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is obvious.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100: 미세조류 배양시스템
110: 투명 광생물 반응기 111: 교반기
112: 공급관 120: 투명 순환관
122: 유량 제어 밸브 130: 여과장치
100: Microalgae culture system
110: Transparent photo bioreactor 111: Stirrer
112: supply pipe 120: transparent circulation pipe
122: Flow control valve 130: Filtration device

Claims (12)

배양액 및 미세조류가 구비되는 투명 광생물 반응기;
상기 광생물 반응기의 일측과 또 다른 일측에 구비되어 배양액 및 미세조류가 순환하는 투명 순환관;
상기 투명 순환관의 일측에 구비되되 배양액 및 미세조류를 여과하여 소모된 배양액은 외부로 배출하고, 미세조류에 배양액을 재공급하는 여과장치; 및
상기 배양액과 미세조류의 혼합액에 18:6의 명암비(light:dark)로 광을 조사하는 형광등을 포함하고,
상기 투명 광생물 반응기에 구비되는 배양액은 질소원 함유 배양액이고, 상기 여과장치에 재공급되는 배양액은 탄소원 함유 배양액이며,
상기 질소원 함유 배양액과 탄소원 함유 배양액은 각각 2일 간격으로 공급되는 배지 전환 배양 공정인 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
A transparent optical bioreactor having a culture solution and microalgae;
A transparent circulation tube provided on one side and the other side of the photobioreactor to circulate the culture liquid and microalgae;
A filtration device provided at one side of the transparent circulation tube for filtering the culture solution and microalgae, discharging the spent culture solution to the outside, and re-supplying the culture solution to the microalgae; And
And a fluorescent lamp for irradiating a mixed liquid of the culture solution and the microalgae with light at a light: dark of 18: 6,
Wherein the culture liquid to be supplied to the filtration apparatus is a carbon source-containing culture liquid,
Wherein the nitrogen source-containing culture medium and the carbon source-containing culture medium are each subjected to a medium conversion culture step which is supplied at intervals of 2 days, wherein the micro-algae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae.
제1항에 있어서,
상기 투명 순환관은 배양액 및 미세조류를 순환시키는 연동 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the transparent circulation tube further comprises a peristaltic pump for circulating the culture liquid and the microalgae. The microalgae culture system for enhancing the lipid and reducing sugar content in the microalgae.
제1항에 있어서,
상기 투명 순환관은 배양액 및 미세조류의 이동 속도를 조절하는 유량 제어 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the transparent circulation tube further comprises a flow rate control valve for controlling the flow rate of the culture medium and the microalgae.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 질소원는 NaNO3인 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the nitrogen source is NaNO 3. 2. The microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae.
제1항에 있어서,
상기 질소원 함유 배양액 내 질소 농도는 37.0 - 38.0 mg/L인 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the nitrogen concentration in the nitrogen source-containing culture medium is 37.0 - 38.0 mg / L.
제1항에 있어서,
상기 미세조류는 스피룰리나(Spirulina sp.), 헤마토코커스(Haematococcus sp.) 및 클로렐라(Chlorella sp.)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the microalgae are at least one selected from the group consisting of Spirulina sp., Haematococcus sp. And Chlorella sp. Microalgae for promoting lipid and reducing sugar content in microalgae Culture system.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탄소원은 CaCO3인 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon source is CaCO 3. 2. The microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae.
제1항에 있어서,
상기 탄소원 함유 배양액 내 탄소 농도는 25 - 35 g/L인 것을 특징으로 하는 미세조류 내 지질 및 환원당 함량 증진용 미세조류 배양시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon concentration in the carbon source-containing culture liquid is 25 - 35 g / L. Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a microalgae culture system for enhancing lipid and reducing sugar content in microalgae.
제1항의 미세조류 배양시스템으로 제조된 미세조류로부터 생산되는 바이오 연료.
A biofuel produced from microalgae produced by the microalgae culture system of claim 1.
제11항에 있어서,
상기 바이오 연료는 바이오 디젤 또는 바이오 에탄올인 것을 특징으로 하는 바이오 연료.
12. The method of claim 11,
Wherein the biofuel is biodiesel or bioethanol.
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