KR101517838B1 - Method for cultivating photosynthetic microalgae by co-cultivation - Google Patents

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KR101517838B1 KR1020100076438A KR20100076438A KR101517838B1 KR 101517838 B1 KR101517838 B1 KR 101517838B1 KR 1020100076438 A KR1020100076438 A KR 1020100076438A KR 20100076438 A KR20100076438 A KR 20100076438A KR 101517838 B1 KR101517838 B1 KR 101517838B1
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배재한
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김지훈
강신애
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

질소고정 남조류를 공동배양함으로써, 공중 또는 수중의 질소(N2)를 광합성 미세조류가 이용할 수 있는 질산염 또는 암모늄으로 전환시킬 수 있는 광합성 미세조류의 배양방법이 제공된다. 본 발명의 배양방법에 의하면, 외부의 에너지 및 부가적인 영양성분의 공급이 없이도, 해양 또는 담수에서 광합성 미세조류를 효율적으로 배양할 수 있다.There is provided a method of cultivating a photosynthetic microalgae capable of converting nitrogen (N 2 ) in air or water into nitrate or ammonium which can be utilized by photosynthetic microalgae by co-culturing the nitrogen-fixing cyanobacteria. According to the culturing method of the present invention, it is possible to efficiently cultivate photosynthetic microalgae in the ocean or fresh water without supplying external energy and additional nutrients.

Description

공배양에 의한 광합성 미세조류의 배양방법{Method for cultivating photosynthetic microalgae by co-cultivation}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for culturing photosynthesis microalgae by co-

본 발명은 공배양에 의한 광합성 미세조류의 배양방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for culturing photosynthetic microalgae by co-culture.

근래 들어, 기능적 다양성으로 인해 광합성 미생물이나 미세조류에 관한 관심이 높아지고 있으며, 다양한 분야에서 그 연구의 범위가 넓어지고 있다. 미세조류는, 광합성 능력을 보유함에 따라, 지구온난화와 같은 환경 문제로 인해 최근 큰 관심의 대상이 되고 있는 이산화탄소 절감에 관한 연구에 활발히 사용되고 있으며, 화석연료의 고갈에 대비한 지속가능한 에너지원으로 주목되고 있는 바이오 디젤, 바이오 에탄올 및 수소가스 등과 같은 바이오에너지의 생산과 관련된 연구에도 활용되고 있다.Recently, functional diversity has raised interest in photosynthetic microorganisms and microalgae, and the scope of the research is expanding in various fields. Microalgae have been actively used for research on carbon dioxide reduction, which has recently become a subject of great interest due to environmental problems such as global warming due to its ability to maintain photosynthesis, and it is noted as a sustainable energy source against depletion of fossil fuels It has also been used in research related to the production of bio-energy such as biodiesel, bio-ethanol and hydrogen gas.

그러나 미세조류를 이용한 양적으로 의미 있는 이산화탄소의 제거나, 바이오에너지와 같은 유용한 산물의 대량생산을 위해서는 반드시 미세조류 배양이 대규모적이고 고농도로 이루어져야 한다. 따라서, 규모가 큰 배양설비의 구축과 관련된 기술이 필수적으로 요구되고 있는 실정이다. 종래에는 실내에 설치되는 여러 형태의 광생물 반응기가 미세조류를 배양하기 위한 배양설비로 사용되고 있다. 이와 같은, 광생물 반응기는 대부분 빛의 투과성을 증대시키고 멸균처리가 가능한 고가의 파이렉스(pyrex)와 같은 유리나 이를 응용한 재질로 만들어지고, 인공적인 조명수단이 갖추어져야 함에 따라, 제작을 위해 많은 자본과 기술이 투자되어야 하며, 제작 후에도 유지보수와 운영에 많은 비용을 필요로 한다. 이와 같은 광생물 반응기는 규모를 확대하는데 많은 비용이 필요할 뿐만 아니라 넓은 공간을 필요로 함에 따른 공간적 제약 또한 수반된다. 나아가, 미세조류 배양을 위한 배지를 조제하여 공급해주고 주기적으로 교환해주어야 하며, 미세조류가 성장하면서 배출하는 배설물과 성장을 방해하는 대사 산물을 제거해주어야 한다. 즉, 제작비용과 공간적 제약에 더하여 관리 및 운영에 많은 인력과 장비 및 비용을 필요로 하는 문제점이 있다.However, in order to quantitatively remove carbon dioxide using microalgae or to mass-produce useful products such as bioenergy, microalgae cultivation must be carried out at a large scale and at a high concentration. Therefore, there is a need for technologies related to the construction of large-scale culture facilities. Conventionally, various types of photobioreactors installed in a room are used as a culture facility for culturing microalgae. Such a photobioreactor is mostly made of glass such as expensive pyrex which can increase the transparency of light and can be sterilized, and it has to be equipped with artificial lighting means, And technology must be invested, and even after production, it is costly to maintain and operate. Such a photobioreactor not only requires a large expense to enlarge the scale, but also involves a spatial restriction as it requires a large space. Further, it is necessary to prepare and supply a medium for microalgae cultivation and to periodically exchange microalgae. In addition, the microalgae should remove the excretion discharged from the microalgae and the metabolites obstructing growth. That is, there is a problem that manpower, equipment, and cost are required for management and operation in addition to manufacturing cost and space restriction.

따라서, 상업적인 대량배양을 위해서는 경제성 확보가 무엇보다 중요한 선결조건일 수밖에 없다는 점을 고려하면, 규모확대시 제작과 유지보수에 많은 비용이 소요되고, 넓은 공간을 필요로 하며, 조명수단의 가동과 배지의 조제 및 배지의 교환과 관련된 운영비용이 수반되는, 종래기술에 따른 광생물 반응기를 활용한 미세조류의 배양은, 연구목적의 소규모 배양용으로는 적절할지 몰라도, 경제성을 고려하지 않을 수 없는 상업적인 대규모 배양용으로는 현실적으로 적절한방안이라 할 수 없을 것이다.Therefore, considering that economical efficiency is an important prerequisite for commercial mass cultivation, it takes a lot of cost to manufacture and maintain in the enlargement of the scale, requires a large space, Cultivation of microalgae using a photobioreactor according to the prior art, accompanied by operational costs associated with the preparation of a microorganism and the exchange of media, may be suitable for small-scale cultivation purposes for research purposes, It would not be a viable option for large-scale cultivation.

이와 같이, 비용 및 공간과 관련된 문제들은, 바이오에너지를 포함하는 유용한 산물을 생산하거나 이산화탄소를 제거하기 위해 미세조류가 활용되는 것을 어렵게 하는 큰 걸림돌이 되고 있으며, 따라서 저렴하고 용이하게 미세조류를 대량으로 배양할 수 있는 배양기술의 개발이 절실히 필요한 실정이라 하겠다.As such, costs and space-related problems have become a major obstacle to the production of useful products, including bio-energy, or the difficulty of utilizing microalgae to remove carbon dioxide, thus making microalgae available in large quantities It is necessary to develop cultivation technology which can cultivate the cells.

이와 관련하여, 본 발명자들은 공간적 제약이 없고, 미세조류 배양을 위한 영양염류, 이산화탄소, 물, 온도 등의 최소한의 조건을 갖추고 있는 해양을 주목하여, 해양에서 저비용으로 미세조류를 대량생산하는 방법에 대하여 예의 노력한 결과, 반투과막을 이용한 부양식 광생물반응기를 개발한 바 있다(대한민국 특허공개 제2010-63260호). In this connection, the inventors of the present invention have focused on a marine which has no spatial restriction and has minimal conditions such as nutrients, carbon dioxide, water and temperature for culturing microalgae, and a method for mass production of microalgae at low cost in the ocean As a result of intensive efforts, a submerged photobioreactor using a semi-permeable membrane has been developed (Korean Patent Publication No. 2010-63260).

그러나, 해수는 미세조류가 실제 배양되고 있는 천연 배양조로서 미세조류의 배양에 필요한 최소한의 요건을 갖추고 있으나, 육상에서의 거대수조를 이용한 배양 및 동력을 필요로 하는 광생물반응기와 비교할 때, 영양성분의 부족 및 이산화탄소의 국소적인 결핍 등으로 인하여, 배양효율이 떨어지는 단점이 있어, 배양효율을 높이기 위한 후속 연구가 필요한 실정이다.However, seawater is a natural culture tank in which microalgae are actually being cultured. However, as compared with a photobioreactor requiring culture and power using a large aquatic tank on the land, There is a disadvantage that the culture efficiency is lowered due to the lack of the components and the local deficiency of carbon dioxide, and further studies are needed to increase the culture efficiency.

본 발명의 목적은 부양형 광생물반응기에서 배양시 배양효율을 증가시킬 수 있는 광합성 미세조류 배양방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for culturing a photosynthetic microalgae capable of increasing the culture efficiency in culture in a floating-type photobioreactor.

본 발명자들은 상술한 부양형 광생물반응기(대한민국 특허공개 제2010-63260호)를 제작하여, 실제 해수 또는 담수를 이용하여 광합성 미세조류를 배양하였으나, 배양 초기에는 배양이 잘 되나, 일정 시간이 지나면 더 이상 증식하지 않는 정체기에 도래함을 발견하였다. 이의 원인을 분석하던 중, 배양액이 되는 해수 또는 담수의 질산염 및 암모늄의 농도가 점진적으로 떨어지다가 정체기에 이르러 매우 낮은 수준으로 고갈됨을 발견하였다. 실제 질소는 공기중의 79%를 차지하는 풍부한 원소이나 그 중 일부가 N2의 형태로 해수 또는 담수에 용해된다. 그러나, 미세조류는 이러한 형태의 질소를 활용하지 못하며, NO3 -, NH2CONH2, NH3 또는 NH4 +와 같은 질소화합물을 필요로 하는데, 표층수에서의 이러한 질소화합물의 농도는 미세조류의 대양배양을 위한 정도에는 미치지 못하고 있다. 이에, 본 발명자들은 해수 또는 담수 내의 질산염 및 암모늄의 농도를 높일 수 있는 방법을 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 질소고정 남조류(nitrogen-fixing cyanobacteria)를 관심 대상인 광합성 미세조류와 공동배양할 경우, 배양효율이 현저히 증가됨을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. 상기 대한민국 공개특허 제2010-63260호의 전체 내용은 본 문서에 참조로 통합된다.The present inventors produced the above-described floating type photobioreactor (Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-63260) and cultured the photosynthetic microalgae using actual seawater or fresh water. However, after a certain period of time And found it to be in a stagnant state that no longer proliferates. During the analysis of the cause, it was found that the concentration of nitrate and ammonium in the seawater or fresh water which is a culture medium gradually decreased and reached to a very low level after the stagnation period. Actual nitrogen is rich in elements, which account for 79% of the air, or some of them are dissolved in seawater or fresh water in the form of N 2 . However, microalgae do not utilize this type of nitrogen and require nitrogen compounds such as NO 3 - , NH 2 CONH 2, NH 3 or NH 4 +. The concentrations of these nitrogen compounds in the surface waters It is not enough for ocean cultivation. The present inventors have made intensive efforts to develop a method for increasing the concentration of nitrate and ammonium in seawater or fresh water. As a result, when the nitrogen-fixing cyanobacteria were co-cultured with the photosynthetic microalga of interest, The present invention has been completed. The entire contents of Korean Patent Publication No. 2010-63260 are incorporated herein by reference.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배양용기 및 상기 배양용기를 고정하는 부양수단을 포함하는 부양형 광생물반응기의 배양용기 내에 해수 또는 담수를 주입하는 단계; 상기 해수 또는 담수에 질소고정 남조류 및 배양대상인 광합성 미세조류를 접종하는 단계; 상기 배양용기를 밀봉하여 상기 부양수단에 고정한 후 해양 또는 담수에 투입하는 단계; 및 상기 질소고정 남조류 및 광합성 미세조류를 공배양하는 단계를 포함하는 광합성 미세조류의 배양방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for culturing a biological culture system, comprising the steps of: injecting seawater or fresh water into a culture container of a floating type photobioreactor including a culture container and a lifting means for fixing the culture container; Inoculating the seawater or fresh water with nitrogen-fixing cyanobacteria and photosynthetic microalgae to be cultivated; Sealing the culture vessel and fixing it to the floating means, and then introducing the vessel into the ocean or fresh water; And co-culturing the nitrogen-fixing cyanobacteria and photosynthetic microalgae. The present invention also provides a method for culturing a photosynthetic microalgae.

여기서 상기 배양용기는 빛을 투과할 수 있는 광투과 소재라면 어느 것이라도 사용가능한데, 구체적으로 유리, 플라스틱, 반투과막, 특정 파장 필터 기능이 있는 재질, 기체와 영양염류를 투과나 차단이 가능한 광투과 재질이 사용될 수 있는데, 가급적이면 유연한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 선택적으로, 상기 배양용기는 불투과성 플라스틱으로 이루어진 프레임의 일부분에 반투과막으로 이루어진 하나 이상의 창을 구비할 수 있는데, 이 경우 구조적 안정성과 비용절감이라는 장점이 있다. 상기 반투과막은 미세조류의 통과는 방지하면서 기체, 물 및 이온의 통과는 자유로운 재질이면 어느 것이라도 사용하는 것이 가능하나, 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(cellulose acetate, CA), 2.5 초산셀룰로오스(cellulose 2.5 acetate), 삼초산셀룰로오스(cellulose triacetate, CTA), 변형 셀룰로오스(modified cellulose), 큐로판(curophan), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리(메틸 메타크릴레이트){poly(methyl methacrylate), PMMA}, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체(ethylene-vinyl alcohol copolymer, EVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리락트코글리콜릭산{poly(lactic-co-glycolic acid)}, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide), 폴리설폰(polysulfone, PSF) 또는 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트)이 사용될 수 있다. 상기 불투과성막은 통상적으로 사용되는 폴리에틸렌, 폴리스티렌(PS) 폴리프로필렌, PET(polyethylene terephthalate), HDPE(hidensity polyethylene), 폴리카보네이트 등이 사용될 수 있다.The culture container may be any light permeable material capable of transmitting light, such as a glass, a plastic, a semi-permeable membrane, a material having a specific wavelength filter function, a gas capable of transmitting and blocking a nutrient and a nutrient, A permeable material may be used, preferably a flexible material. Optionally, the culture vessel may have at least one window made of a semi-permeable membrane at a portion of the frame made of impermeable plastic, which has the advantage of structural stability and cost savings. The semi-permeable membrane may be made of cellulose, acetyl cellulose (CA), cellulose 2.5 acetate (cellulose acetate), or the like. Cellulose triacetate (CTA), modified cellulose, curophan, polyvinyl alcohol (PVA), poly (methyl methacrylate), poly (methyl methacrylate) Ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVA), polyacrylonitrile (PAN), poly (lactic-co-glycolic acid), polylactic acid (PLA ), Polypropylene (PP), polyacrylamide, polysulfone (PSF) or poly (ethylene-co-vinyl acetate) can be used. As the impermeable film, conventionally used polyethylene, polystyrene (PS) polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), hidensity polyethylene (HDPE), polycarbonate and the like can be used.

상기 질소고정 남조류는 Nostoc 속, Anabaena 속, Crocosphaera 속, Cyanothece 속, Trichormus 속, Richella 속 또는 Calothrix 속인 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The nitrogen-fixing blue-green algae are not intended to genus Nostoc, Anabaena genus, genus Crocosphaera, Cyanothece in, Trichormus in, or in Richella Calothrix preferably a limited lay.

상기 배양 대상 광합성 미세조류는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, Botryococcus, Chlorella, Crypthecodinium, Cylindrotheca, Dunaliella,Isochrysis, Monallanthus, Nannochloris, Nannochloropsis, Neochloris, Nitzschia, Phaeodactylum, Schizochytrium, Tetraselmis 또는 Haematococcus인 것이 바람직하다.Preferably, the photosynthetic microalgae to be cultivated are not limited to, but are not limited to, Botryococcus, Chlorella, Crypthecodinium, Cylindrotheca, Dunaliella, Isochrysis, Monallanthus, Nannochloris, Nannochloropsis, Neochloris, Nitzschia, Phaeodactylum, Schizochytrium, Tetraselmis or Haematococcus .

한편, 상기 배양용기는 질소고정 남조류와 배양 대상 광합성 미세조류를 공간적으로 분리시키기 위한 별도의 격리장벽을 추가적으로 구비할 수 있다. 이는, 질소고정 남조류가 직접 배양 대상 광합성 미세조류와 접촉할 경우, 배양 대상 광합성 미세조류의 성장을 억제하는 물질을 분비할 수 있으므로, 일정 기간 분리된 상태로 배양한 후, 상기 격리장벽을 제거하여, 질소고정 남조류에 의해 고정된 질소화합물을 배양 대상 광합성 미세조류가 흡수할 수 있게 할 수 있다. 선택적으로는 분리 장벽의 제거 전에 질소고정 남조류를 먼저 파괴시킨 후, 격리장벽을 제거할 수도 있다. 여기서, 상기 격리장벽은 반투과막 또는 생분해성 폴리머인 것이 바람직하며, 상기 반투과막은 미세조류 및 알레오파티성 화학물질(alleopathic chemical)의 통과는 방지하면서, 기체, 물 및 이온, 특히 질소고정 남조류에 의해 생성된 질소화합물의 통과는 자유로운 재질이면 어느 것이라도 사용하는 것이 가능하나, 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(cellulose acetate, CA), 2.5 초산셀룰로오스(cellulose 2.5 acetate), 삼초산셀룰로오스(cellulose triacetate, CTA), 변형 셀룰로오스(modified cellulose), 큐로판(curophan), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리(메틸 메타크릴레이트){poly(methyl methacrylate), PMMA}, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체(ethylene-vinyl alcohol copolymer, EVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리락트코글리콜릭산{poly(lactic-co-glycolic acid)}, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide), 폴리설폰(polysulfone, PSF) 또는 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트)이 사용될 수 있다. 상기 생분해성 폴리머는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 폴리글리콜산{Poly(glycolic acid), PGA}, 폴리-L-락트산{Poly(L-lactic acid), PLLA}, 폴리-DL-락트산{Poly(DL-lactic acid, PDLA}, 폴리-3하이드로발릭-코-3-하이드로부탄산){ploy(3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxybutylate, Poly(3HV-co-3HB)}, 폴리카프로락톤{Poly(ε-caprolactone, PCL} 폴리(에스테르-아미드){poly(ester-amide)}, 폴리(에스테르-우레탄){poly(ester-uretane)} 또는 폴리부틸렌 숙신산-코부틸렌 지방산{poly(butylene succinate-cobutylene adipate, PBSA}인 것이 바람직하다. 상기 생분해성 폴리머는 일정 기간 경과 후 해수 또는 담수에 의해 분해되어, 내부에 격리되어 있던 질소고정 남조류가 배양 대상 광합성 미세조류에 노출될 수 있다. Meanwhile, the culture container may further include a separate isolation barrier for spatially separating the nitrogen-fixing blue algae and the photosynthetic microalgae to be cultured. This is because if the nitrogen-fixing cyanobacteria directly contact with the photosynthetic microalgae to be cultured, they can secrete a substance that inhibits the growth of the photosynthetic microalgae to be cultured, so they are cultured in a separated state for a certain period of time, , Nitrogen compounds immobilized by nitrogen-fixing cyanobacteria can be absorbed by the photosynthetic microalgae to be cultured. Alternatively, the nitrogen-fixing cyanobacteria may first be destroyed prior to removal of the separation barrier, and then the isolation barrier may be removed. It is preferred that the isolation barrier is a semi-permeable membrane or a biodegradable polymer and that the semi-permeable membrane protects the gas, water and ions, particularly nitrogen fixation, while preventing the passage of microalgae and alleopathic chemicals The nitrogen compound produced by the cyanobacterium can be passed through any material as long as it passes freely. However, it is possible to use cellulose acetate, CA, cellulose 2.5 acetate, cellulose triacetate (CTA), cellulose triacetate Modified cellulose, curophan, polyvinylalcohol (PVA), poly (methyl methacrylate), PMMA, ethylene-vinyl alcohol copolymers, vinyl alcohol copolymer (EVA), polyacrylonitrile (PAN), poly (lactic-co-glycolic acid), polylactic acid (PLA) Polypropylene (PP), polyacrylamide, polysulfone (PSF) or poly (ethylene-co-vinyl acetate) can be used. The biodegradable polymer includes, but is not limited to, polyglycolic acid, PGA, poly-L-lactic acid, PLLA, poly-DL- 3-hydroxybutylate, poly (3HV-co-3HB)}, polycaprolactone {Poly (3-hydroxyvalerate-co- (ε-caprolactone, PCL) poly (ester-amide), poly (ester-uretane), or polybutylene succinic acid-polybutylene succinate-cobutylene adipate, PBSA}. The biodegradable polymer is decomposed by seawater or fresh water after a lapse of a certain period of time, so that the nitrogen-fixing cyanobacteria isolated inside can be exposed to the photosynthetic microalgae to be cultured.

아울러, 상기 격리장벽은 수면과 수직방향 뿐만 아니라, 수평방향으로 설치될 수 있는데, 이 경우, 상층에는 고광도를 선호하는 미세조류를, 하층에는 저광도를 선호하는 미세조류를 배치하여 광이용 효율을 최적화할 수 있다. 예를 들어, 만일 배양대상 미세조류가 고광도를 선호하고, 질소고정 남조류가 저광도를 선호하면, 배양대상 미세조류를 상층부에 배치하고 질소고정 남조류를 하층부에 배치할 수 있다. 반대로 배양대상 미세조류가 저광도를 선호하고, 질소고정 남조류가 고광도를 선호할 경우에는 배양대상 미세조류를 상층부에, 질소고정 남조류를 하층부에 배치하면 된다.In addition, the isolation barrier may be installed not only perpendicularly to the water surface but also horizontally. In this case, fine algae favoring high light intensity in the upper layer and fine algae preferred in the lower layer are disposed, It can be optimized. For example, if the microalgae to be cultured favor high light intensity, and the nitrogen-fixing cyanobacteria prefer low light intensity, the microalgae to be cultured can be arranged in the upper layer and the nitrogen-fixed blue algae can be arranged in the lower layer. On the contrary, if the microalgae to be cultured prefer low light intensity and the nitrogen-fixed cyanobacteria prefer high light intensity, the microalgae to be cultured can be placed in the upper layer and the nitrogen-fixed blue algae can be arranged in the lower layer.

한편, 상기 해수 또는 담수는 자연상태의 해수 또는 담수를 사용하여도 무방하나, 다른 미생물의 오염을 방지하기 위해, 필터로 여과시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다. On the other hand, seawater or fresh water may be natural sea water or fresh water, but it is preferable to use a filter that is filtered with a filter to prevent contamination of other microorganisms.

본 발명에 따르면, 공기중의 질소 가스를 질소고정 남조류를 이용하여 암모늄 및 질산염 형태로 고정함으로써, 미세 조류 성장에 필요로 하는 이산화탄소와 질소 성분의 물질을 만들어 외부의 영양 성분의 공급 없이 성장할 수 있으며, 부수적으로 미세조류 성장함에 따라 높아 질수 있는 pH 또한 조절할 수 있을 것으로 기대된다.According to the present invention, the nitrogen gas in the air is fixed in the form of ammonium and nitrate using nitrogen-fixed cyanobacteria to form carbon dioxide and nitrogen components necessary for microalgae growth, , And it is expected that the pH, which can be increased by microalgae growth, can be controlled.

도 1은 본 발명의 부양형 생물반응기를 이용한 질소고정 남조류와 배양 대상 미세조류의 공배양의 개념을 설명하기 위한 개요도이다.
도 2는 수직 격리장벽에 의해 좌·우가 구분되어 질소고정 남조류와 배양 대상 미세조류를 공배양할 수 있는 부양형 광생물반응기의 일 실시태양을 나타내는 그림이다.
도 3은 수평 격리장벽에 의해 상·하층으로 구분되어 질소고정 남조류와 배양 대상 미세조류를 공배양할 수 있는 부양형 광생물반응기의 또 다른 실시태양을 나타내는 그림이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the concept of co-culture of nitrogen-fixed blue-green algae and microalgae to be cultured using the floating type bioreactor of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a view showing an embodiment of a floating type photobioreactor capable of co-culturing nitrogen-fixed blue algae and microalgae to be cultured, the left and right being divided by a vertical isolation barrier.
FIG. 3 is a view showing still another embodiment of a floating type photobioreactor capable of co-culturing nitrogen-fixed blue algae and microalgae to be cultured, the upper and lower layers being divided by a horizontal isolation barrier.

이하, 본 발명을 첨부되는 도면을 이용하여 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시태양에 따른 부양형 생물반응기를 이용한 질소고정 남조류와 배양 대상 광합성 미세조류의 공동 배양방법의 개념을 설명하는 개요도이다. 상기 배양용기(101)는 광투과성 소재로 이루어져 있으며, 내부에 해수를 담을 수 있는 구조로서, 어떤 형상이든 가능하나 베개형이 가장 바람직하다. 상기 광투과성 소재는 유리, 불투과성 플라스틱 등의 불투과성 소재, 반투과막, 특정 파장 필터 기능이 있는 재질, 기체와 영양염류를 투과나 차단이 가능한 광투과 재질 또는 복합재질인데, 불투과성 소재로 이루어진 경우에는 해수 또는 담수와 완전히 단절된 폐쇄형 시스템(closed system)이 되며, 이 경우에는 해수로 내부를 모두 채우지 않고, 상부에 CO2 등 공기를 주입하여, 광합성에 사용하도록 하며, 공기로 인해 해표면(104)에 부양이 가능하도록 한다. 공기가 주입되지 않더라도 상기 배양용기에 고정되도록 연결된 부양수단에 의해 해표면 위에 부양이 가능하다. 이 때, 사용가능한 반투과막은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(cellulose acetate, CA), 2.5 초산셀룰로오스(cellulose 2.5 acetate), 삼초산셀룰로오스(cellulose triacetate, CTA), 변형 셀룰로오스(modified cellulose), 큐로판(curophan), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리(메틸 메타크릴레이트){poly(methyl methacrylate), PMMA}, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체(ethylene-vinyl alcohol copolymer, EVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리락트코글리콜릭산{poly(lactic-co-glycolic acid)}, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide), 폴리설폰(polysulfone, PSF) 또는 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트)이 사용될 수 있다. 상기 불투과성막은 통상적으로 사용되는 폴리에틸렌, 폴리스티렌(PS) 폴리프로필렌, PET(polyethylene terephthalate), HDPE(hidensity polyethylene), 폴리카보네이트 등이 사용될 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the concept of a co-cultivation method of a nitrogen-fixing blue-green algae and a photosynthetic microalgae to be cultured using a floating biological reactor according to an embodiment of the present invention. The culture container 101 is made of a light-transmitting material, and has a structure capable of containing seawater therein, but any shape can be used, but a pillow type is most preferable. The light transmissive material is a light transmissive material such as glass or impermeable plastic, a semitransmissive film, a material having a specific wavelength filter function, a light permeable material capable of transmitting or shielding gases and nutrients, or a composite material. In this case, the system is closed system completely closed with seawater or fresh water. In this case, the inside is not filled with seawater, and the air such as CO 2 is injected into the upper part to be used for photosynthesis. So that the surface 104 can be floated. It is possible to float on the sea surface by lifting means connected to be fixed to the culture vessel even if no air is injected. The semi-permeable membrane that can be used herein is not particularly limited, but includes cellulose acetate, cellulose acetate acetate, cellulose triacetate (CTA), modified cellulose Polyvinyl alcohol (PVA), poly (methyl methacrylate), PMMA, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVA), and the like. Polyacrylonitrile (PAN), poly lactic-co-glycolic acid (PLA), polylactic acid (PLA), polypropylene (PP), polyacrylamide , Polysulfone (PSF) or poly (ethylene-co-vinyl acetate) can be used. As the impermeable film, conventionally used polyethylene, polystyrene (PS) polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), hidensity polyethylene (HDPE), polycarbonate and the like can be used.

선택적으로, 상기 배양용기는 부분적으로 반투과막을 구비할 수 있다. 이 경우, 불투과막으로 구성된 구조체 내에 반투과막으로 구성된 복수의 창문(window)이 구비될 수 있다. Optionally, the culture vessel may have a partially semi-permeable membrane. In this case, a plurality of windows made of a semitransparent film may be provided in the structure made of the opaque film.

여기서 질소고정 남조류(102)는 공중 질소를 고정하여 질산염, 아질산염, 암모늄과 같은 질소화합물 형태로 전환시킬 수 있는 것은 어느 것이라도 사용이 가능하나, Nostoc 속, Anabaena 속, Crocosphaera 속, Cyanothece 속, Trichormus 속, Richella 속 또는 Calothrix 속인 것이 바람직하다. Wherein the nitrogen fixing blue-green algae (102) is capable of converting a nitrogen-containing compound form, such as nitrate, nitrite, ammonium to secure the air nitrogen, one possible use be any, Nostoc genus, Anabaena genus, Crocosphaera in, Cyanothece in, Trichormus It is preferred that the genus is of the genus Richella or Calothrix .

배양 대상 광합성 미세조류(103)은 상기 질소고정 남조류(102)에 의해 고정된 질소를 질소화합물의 형태로 공급받아 성장할 수 있다. The photosynthetic microalgae 103 to be cultivated can be grown by supplying the nitrogen fixed by the nitrogen-fixing cyanobacteria 102 in the form of nitrogen compounds.

상기 배양용기(101)의 일부 개구부를 통해 해수를 주입한 후, 질소고정 남조류(102)와 배양 대상 광합성 미세조류(103)를 적절한 비율로 접종한 후, 상기 개구부를 밀봉한다. 이 때, 상기 적절한 비율은 배양 대상 미세조류가 다수를 차지할 필요가 있기 때문에, 1:2 내지 1:100 정도로 조절이 가능한데, 해수 또는 담수에 포함된 질소 농도에 따라 조절이 가능하다. 상기 밀봉된 배양용기는 부양수단에 고정된 채 해양 또는 담수에 투입된다. 부양 수단에 의해 수표면(104)에 부양된 배양용기는 바람과 파도에 의해 내부에 존재하는 질소고정 남조류(102) 및 배양 대상 광합성 미세조류(103)은 혼합되면서, 태양광과 공기중의 CO2 및 해수의 영양염류를 이용하여 광합성 및 성장을 하게 된다. 배양이 종료되면, 배양용기를 분리하여, 내부에 존재하는 질소고정 남조류(102) 및 배양 대상 광합성 미세조류(103)를 회수한다. 상기 질소고정 남조류(102) 역시 광합성 미세조류의 일종으로서, 바이오디젤의 생산이 가능하므로, 질소 고정 남조류(102)와 배양 대상 광합성 미세조류(103)를 분리할 필요는 없으나, 분리가 필요한 경우에는 비중의 차이를 이용하여 원심분리함으로써 분리하는 것도 가능하다.Seawater is injected through a part of the opening of the culture container 101, and then the nitrogen-fixed algae 102 and the photosynthetic microalgae 103 to be cultured are inoculated at an appropriate ratio, and then the opening is sealed. At this time, since the above-mentioned proper ratio needs to occupy a large number of microalgae to be cultivated, it can be adjusted to 1: 2 to 1: 100, and it can be adjusted according to the nitrogen concentration in seawater or fresh water. The sealed culture vessel is immersed in the floatation means and put into the ocean or fresh water. The culturing vessel floated on the water surface 104 by the floatation means has a structure in which the nitrogen-fixed cyanobacteria 102 and the photosynthetic microalgae 103 to be present inside by the wind and the waves are mixed, 2 and the nutrients of seawater are used for photosynthesis and growth. When the cultivation is completed, the culture container is separated to recover the nitrogen-fixed cyanobacteria 102 and the photosynthetic microalgae 103 to be cultivated. Since the nitrogen-fixing cyanobacterium 102 is a kind of photosynthetic microalgae, it is not necessary to separate the nitrogen-fixing cyanobacterium 102 and the photosynthetic microalgae 103 to be cultured, It is also possible to separate by centrifugation using the difference in specific gravity.

도 2는 수직 격리장벽에 의해 좌·우가 구분되어 질소고정 남조류와 배양 대상 미세조류를 공배양할 수 있는 부양형 광생물반응기의 일 실시태양을 나타내는 그림이다.FIG. 2 is a view showing an embodiment of a floating type photobioreactor capable of co-culturing nitrogen-fixed blue algae and microalgae to be cultured, the left and right being divided by a vertical isolation barrier.

이 경우, 상기 부양형 광생물 반응기는 배양용기 내부에 수면과 수직방향의 격리장벽(105)를 구비하고 있다. 상기 격리장벽(105)을 경계로 한 쪽에는 질소고정 남조류(102)만, 다른 한 쪽에는 배양 대상 광합성 미세조류(103)만을 배양할 수 있다. 이 경우, 상기 격리장벽(105)는 반투과성 막이거나 생분해성 폴리머 재질일 수 있다. 전자의 경우, 질소고정 남조류에 의해 생산된 질소화합물이 격리장벽 반대 쪽으로 삼투압에 의해 전달될 수 있다. 이 경우, 반투과성 막의 공극의 크기를 조절하여, 질소고정 남조류(105)에 의해 분비될 수 있는 생장 저해물질의 이동은 제한할 수 있다. 후자의 경우에는 상기 격리장벽(105)는 생분해성 폴리머 재질로서, 일정기간의 배양시간이 경과하면 분해되어, 질소고정 남조류(102)가 배양 대상 광합성 미세조류(103)와 혼합될 수 있다. 이 경우, 필요하다면 상기 생분해성 폴리머 재질이 분해되기 전에 질소고정 남조류(102)를 용해시켜, 이들 질소고정 남조류(102)의 대사산물에 의한 배양 대상 광합성 미세조류의 생장 지연을 방지할 수 있다. 상기 생분해성 폴리머는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 폴리글리콜산{Poly(glycolic acid), PGA}, 폴리-L-락트산{Poly(L-lactic acid), PLLA}, 폴리-DL-락트산{Poly(DL-lactic acid, PDLA}, 폴리-3하이드로발릭-코-3-하이드로부티릭산){ploy(3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxybutylate, Poly(3HV-co-3HB)}, 폴리카프로락톤{Poly(ε-caprolactone, PCL} 폴리(에스테르-아미드){poly(ester-amide)}, 폴리(에스테르-우레탄){poly(ester-uretane)} 또는 폴리부틸렌 숙신산-코부틸렌 지방산{poly(butylene succinate-cobutylene adipate, PBSA}인 것이 바람직하다. In this case, the floating type photobioreactor has an isolation barrier 105 in the vertical direction perpendicular to the water surface in the culture container. Only the nitrogen-fixed blue algae 102 can be cultured on the boundary of the isolation barrier 105, and only the photosynthetic microalgae 103 to be cultivated on the other side. In this case, the isolation barrier 105 may be a semi-permeable membrane or a biodegradable polymer material. In the former case, nitrogen compounds produced by nitrogen-fixing cyanobacteria can be transported by osmotic pressure toward the opposite side of the isolation barrier. In this case, the size of the pores of the semipermeable membrane can be controlled to restrict the movement of growth inhibitory substances that can be secreted by the nitrogen-fixing cyanobacterium 105. In the latter case, the isolation barrier 105 is a biodegradable polymer material, which decomposes when a culture time of a predetermined period elapses, so that the nitrogen-fixing cyanobacteria 102 can be mixed with the photosynthetic microalgae 103 to be cultivated. In this case, if necessary, the nitrogen-fixing cyanobacteria 102 may be dissolved before the biodegradable polymer material is decomposed to prevent the growth delay of the photosynthetic microalgae to be cultivated by the metabolites of the nitrogen-fixing cyanobacteria 102. The biodegradable polymer includes, but is not limited to, polyglycolic acid, PGA, poly-L-lactic acid, PLLA, poly-DL- 3-hydroxybutylate, poly (3HV-co-3HB)}, polycaprolactone {Poly (3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxybutylate) (ε-caprolactone, PCL) poly (ester-amide), poly (ester-uretane), or polybutylene succinic acid-polybutylene succinate-cobutylene adipate, PBSA}.

마찬가지로, 상기 배양용기 역시, 부분적으로 반투과막을 구비할 수 있는데, 이 경우, 불투과성 플라스틱으로 구성된 구조체 내에 반투과막으로 구성된 하나 이상의 창(window)이 구비될 수 있다. Likewise, the culture vessel may also have a partially semipermeable membrane, in which case one or more windows made of a semipermeable membrane may be provided in the structure made of impermeable plastic.

도 3은 수평 격리장벽(105)에 의해 상·하층으로 구분되어 질소고정 남조류(102)와 배양 대상 미세조류(103)를 공배양할 수 있는 부양형 광생물반응기의 또 다른 실시태양을 나타내는 그림이다.3 is a view showing still another embodiment of a floating type photobioreactor capable of co-culturing the nitrogen-fixing blue algae 102 and the cultured microalgae 103 by being divided into upper and lower layers by a horizontal isolation barrier 105 to be.

이 경우, 질소고정 남조류(102)가 고광도를 선호하면 상층부(106)에 배치하고, 배양 대상 미세조류(103)는 저광도를 선호하는 종을 선택하여 하층부(107)에 배치함으로써 광이용효율을 극대화시킬 수 있다. 이 경우, 상기 수평 격리장벽(105)은 반투과막인 것이 바람직하며, 질소고정 남조류에 의해 생성된 질소화합물의 통과는 가능하나, 질소고정 남조류에 의해 생산되는 알레오파티성 화학물질(alleopathic chemical)의 통과는 불가능한 것이 더욱 바람직하다. 아울러, 상기 수평 격리장벽(104)은 반영구적인 소재일 수도 있으나, 생분해성 재질로 이루어져 일정 기간이 경과하면 해수 또는 담수에 의해 용해되어 양쪽에 제한된 미세조류가 혼합되게 할 수 있으며, 혼합 전에 질소고정 남조류(102)를 먼저 파괴시켜, 내부의 질소 화합물만 배양 대상 미세조류(103)가 이용할 수 있게 할 수도 있다.
In this case, when the nitrogen-fixing cyanobacterium 102 is preferred to have a high light intensity, the microalgae 103 to be cultured are arranged in the upper layer portion 106, Can be maximized. In this case, the horizontal isolation barrier 105 is preferably a semi-permeable membrane, and it is possible to pass the nitrogen compound produced by the nitrogen-fixing cyanobacteria but the alleopathic chemical produced by the nitrogen-fixing cyanobacteria It is more preferable that it can not pass. In addition, the horizontal isolation barrier 104 may be a semi-permanent material, but is made of a biodegradable material. When a certain period of time elapses, the horizontal isolation barrier 104 may be dissolved by seawater or fresh water to mix limited microalgae. The cyanobacterium 102 may first be destroyed so that only the internal nitrogen compound can be used by the microalgae 103 to be cultivated.

발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.The foregoing description of specific embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Do.

101: 배양용기 102: 질소고정 남조류
103: 배양 대상 미세조류 104: 수면
105: 격리장벽 106: 상층부
107: 하층부
101: Culture vessel 102: Nitrogen fixed cyanobacteria
103: Microalgae to be cultured 104: Water surface
105: isolation barrier 106: upper layer
107: Lower layer

Claims (16)

광투과 소재로 이루어진 배양용기 및 상기 배양용기를 고정하는 부양수단을 포함하는 부양형 광생물반응기의 상기 배양용기 내에 해수 또는 담수를 주입하는 단계;
상기 해수 또는 담수에 질소고정 남조류 및 배양대상인 광합성 미세조류를 접종하는 단계;
상기 배양용기를 밀봉하여 상기 부양수단에 고정한 후 해양 또는 담수에 투입하는 단계; 및
상기 질소고정 남조류 및 광합성 미세조류를 공배양하는 단계를 포함하는 광합성 미세조류의 배양방법.
Injecting seawater or fresh water into the culture container of a floating type photobioreactor including a culture container made of a light transmitting material and a floatation means for fixing the culture container;
Inoculating the seawater or fresh water with nitrogen-fixing cyanobacteria and photosynthetic microalgae to be cultivated;
Sealing the culture vessel and fixing it to the floating means, and then introducing the vessel into the ocean or fresh water; And
And co-culturing the nitrogen-fixing cyanobacteria and photosynthetic microalgae.
제 1 항에 있어서, 상기 광투과 소재는 유리, 불투과성 플라스틱, 반투과막, 특정 파장 필터 기능이 있는 재질, 기체와 영양염류를 투과나 차단이 가능한 광투과 재질 또는 둘 이상의 소재가 혼합된 복합재질인, 광합성 미세조류의 배양방법.The optical transmission material according to claim 1, wherein the light transmitting material is at least one selected from the group consisting of glass, impermeable plastic, semi-permeable film, material having a specific wavelength filter function, light permeable material capable of transmitting and blocking a gas and nutrients, A method of culturing a photosynthetic microalgae which is a material. 제 1 항에 있어서, 상기 배양용기는 불투과성 플라스틱으로 구성된 구조체 내에 반투과막으로 구성된 하나 이상의 창문(window)이 구비된, 광합성 미세조류의 배양방법.The method of claim 1, wherein the culture vessel is provided with at least one window made of a semi-permeable membrane in a structure made of impermeable plastic. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 반투과막은 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(cellulose acetate, CA), 2.5 초산셀룰로오스(cellulose 2.5 acetate), 삼초산셀룰로오스(cellulose triacetate, CTA), 변형 셀룰로오스(modified cellulose), 큐로판(curophan), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리(메틸 메타크릴레이트){poly(methyl methacrylate), PMMA}, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체(ethylene-vinyl alcohol copolymer, EVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리락트코글리콜릭산{poly(lactic-co-glycolic acid)}, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide), 폴리설폰(polysulfone, PSF) 또는 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트)인, 광합성 미세조류의 배양방법.The transflective film according to claim 2 or 3, wherein the semi-permeable membrane is selected from the group consisting of cellulose, cellulose acetate (CA), cellulose 2.5 acetate, cellulose triacetate (CTA), modified cellulose, Curophan, polyvinylalcohol (PVA), poly (methyl methacrylate), PMMA, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVA), poly Polyacrylonitrile (PAN), poly lactic-co-glycolic acid, polylactic acid (PLA), polypropylene (PP), polyacrylamide, Wherein the photosynthetic microalgae are polysulfone (PSF) or poly (ethylene-co-vinyl acetate). 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 불투과성 플라스틱은 폴리에틸렌, 폴리스티렌(PS) 폴리프로필렌, PET(polyethylene terephthalate), HDPE(hidensity polyethylene), 폴리카보네이트인, 광합성 미세조류의 배양방법.The method according to claim 2 or 3, wherein the impermeable plastic is polyethylene, polystyrene (PS) polypropylene, PET (polyethylene terephthalate), HDPE (hidensity polyethylene), polycarbonate. 제 1 항에 있어서, 상기 질소고정 남조류는 Nostoc 속, Anabaena 속, Crocosphaera 속, Cyanothece 속, Trichormus 속, Richella 속 또는 Calothrix 속인, 광합성 미세조류의 배양방법.The method of claim 1, wherein the nitrogen fixation is blue-green algae Nostoc genus, genus Anabaena, genus Crocosphaera, Cyanothece in, Trichormus in, or in Richella Calothrix layman, how cultivation of photosynthetic algae. 제 1 항에 있어서, 상기 배양 대상 광합성 미세조류는 Botryococcus, Chlorella, Crypthecodinium, Cylindrotheca, Dunaliella,Isochrysis, Monallanthus, Nannochloris, Nannochloropsis, Neochloris, Nitzschia, Phaeodactylum, Schizochytrium, Tetraselmis 또는 Haematococcus인, 광합성 미세조류의 배양방법.The method according to claim 1, wherein the photosynthetic microalgae to be cultured is a culture method of photosynthetic microalgae which is Botryococcus, Chlorella, Crypthecodinium, Cylindrotheca, Dunaliella, Isochrysis, Monallanthus, Nannochloris, Nannochloropsis, Neochloris, Nitzschia, Phaeodactylum, Schizochytrium, Tetraselmis or Haematococcus . 제 1 항에 있어서, 상기 부양형 광생물반응기는 상기 배양용기 내에 상기 질소고정 남조류와 상기 배양 대상 광합성 미세조류를 격리하기 위한 격리장벽이 추가적으로 구비된, 광합성 미세조류의 배양방법.The culture method of photosynthetic microalgae according to claim 1, wherein the incubation type photobioreactor further comprises an isolation barrier for isolating the nitrogen-fixing cyanobacteria and the photosynthetic microalgae to be cultivated in the culture container. 제 8 항에 있어서, 상기 격리장벽은 수면에 대하여 수직방향 또는 수평방향으로 설치되는, 광합성 미세조류의 배양방법.The method of cultivating a photosynthetic microalgae according to claim 8, wherein the isolation barrier is provided in a direction perpendicular or horizontal to the water surface. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 격리장벽은 반투과막 또는 생분해성 폴리머로 구성된, 광합성 미세조류의 배양방법.10. The method of claim 8 or 9, wherein the isolation barrier comprises a semi-permeable membrane or a biodegradable polymer. 제 9 항에 있어서, 상기 격리장벽이 수면에 대하여 수평방향으로 설치되고 배양 대상 미세조류가 고광도를 선호하는 경우, 상기 배양 대상 미세조류를 상층부에 배치하고, 저광도를 선호하는 질소고정 남조류를 선택하여 하층부에 배치하는, 광합성 미세조류의 배양방법. 10. The method according to claim 9, wherein when the isolation barrier is installed in a horizontal direction with respect to the water surface and the microalgae to be cultured favor high light intensity, the microalgae to be cultivated are placed in the upper layer and nitrogen- And the microbial cells are placed in the lower layer portion. 제 9 항에 있어서, 상기 격리장벽이 수면에 대하여 수평방향으로 설치되고 배양 대상 미세조류가 저광도를 선호하는 경우, 상기 배양 대상 미세조류를 하층부에 배치하고, 고광도를 선호하는 질소고정 남조류를 선택하여 상층부에 배치하는, 광합성 미세조류의 배양방법. [10] The method according to claim 9, wherein when the isolation barrier is installed in a horizontal direction with respect to the water surface and the microalga to be cultured prefer low light intensity, the microalgae to be cultivated are arranged in the lower layer portion, And then the microbial cells are placed in the upper layer. 제 10 항에 있어서, 상기 반투과막은 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(cellulose acetate, CA), 2.5 초산셀룰로오스(cellulose 2.5 acetate), 삼초산셀룰로오스(cellulose triacetate, CTA), 변형 셀룰로오스(modified cellulose), 큐로판(curophan), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리(메틸 메타크릴레이트){poly(methyl methacrylate), PMMA}, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체(ethylene-vinyl alcohol copolymer, EVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리락트코글리콜릭산{poly(lactic-co-glycolic acid)}, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide), 폴리설폰(polysulfone, PSF) 또는 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트)인, 광합성 미세조류의 배양방법.The method of claim 10, wherein the semi-permeable membrane is selected from the group consisting of cellulose, cellulose acetate (CA), cellulose 2.5 acetate, cellulose triacetate (CTA), modified cellulose, polyvinyl alcohol (PVA), poly (methyl methacrylate), PMMA, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVA), polyacrylonitrile polyacrylonitrile (PAN), poly lactic-co-glycolic acid, polylactic acid (PLA), polypropylene (PP), polyacrylamide, polysulfone , PSF) or poly (ethylene-co-vinyl acetate). 제 10 항에 있어서, 상기 생분해성 폴리머는 폴리글리콜산{Poly(glycolic acid), PGA}, 폴리-L-락트산{Poly(L-lactic acid), PLLA}, 폴리-DL-락트산{Poly(DL-lactic acid, PDLA}, 폴리-3하이드로발릭-코-3-하이드로부탄산){ploy(3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxybutylate, Poly(3HV-co-3HB)}, 폴리카프로락톤{Poly(ε-caprolactone, PCL} 폴리(에스테르-아미드){poly(ester-amide)}, 폴리(에스테르-우레탄){poly(ester-uretane)} 또는 폴리부틸렌 숙신산-코부틸렌 지방산{poly(butylene succinate-cobutylene adipate, PBSA}인, 광합성 미세조류의 배양방법.The biodegradable polymer according to claim 10, wherein the biodegradable polymer is selected from the group consisting of polyglycolic acid (PGA), poly (L-lactic acid), PLLA, poly- 3-hydroxybutylate, poly (3HV-co-3HB)}, polycaprolactone {Poly (3-hydroxyvalerate-co- ε-caprolactone, PCL} poly (ester-amide), poly (ester-uretane)} or polybutylene succinic acid-polybutylene succinate -cobutylene adipate, PBSA}. < / RTI > 제 10 항에 있어서, 상기 생분해성 폴리머는 일정 시간이 경과한 후 분해되는, 광합성 미세조류의 배양방법.11. The method according to claim 10, wherein the biodegradable polymer is decomposed after a lapse of a predetermined time. 제 1 항에 있어서, 상기 해수 또는 담수는 필터로 여과된 것인, 광합성 미세조류의 배양방법.The method of claim 1, wherein the seawater or fresh water is filtered through a filter.
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