KR101753000B1 - Apparatus for culturing micro algae - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세조류 배양 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중에서도 광합성에 의한 미세조류 배양을 가능하게 하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예로써 제공되는 미세조류 배양 장치는 태양광을 모으는 집광기, 집광기에서 집광된 빛을 전송하는 광전송 부재 및 광전송 부재로부터 전송된 광을 이용하여 미세조류를 배양할 수 있는 배양부재를 포함할 수 있다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a microalgae culture apparatus, and more particularly, to an apparatus capable of culturing microalgae in water by photosynthesis.
The microalgae culturing apparatus provided as one embodiment of the present invention includes a condenser for collecting sunlight, an optical transmission member for transmitting the condensed light in the condenser, and a culture member for culturing the microalgae using light transmitted from the optical transmission member .
Description
본 발명은 미세조류 배양 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중에서도 광합성에 의한 미세조류 배양을 가능하게 하는 장치에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a microalgae culture apparatus, and more particularly, to an apparatus capable of culturing microalgae in water by photosynthesis.
최근 대기의 이산화탄소 농도는 산업화의 가속도로 인하여 지속적으로 증가하고 있어, 지구온난화에 따른 기후변화 문제가 세계적으로 심각해지고 있다. 따라서 세계 각국은 석유사용량을 줄이고 유한에너지를 재생에너지로 대체하기 위한 장기적인 에너지 정책을 수립하고 있는 실정이다. Recently, the atmospheric carbon dioxide concentration is continuously increasing due to the acceleration of industrialization, and the problem of climate change due to global warming is getting worse around the world. As a result, countries around the world are establishing long-term energy policies to reduce oil use and replace limited energy with renewable energy.
이러한 가운데 미세조류는 이산화탄소를 제거하여 녹색성장에 도움이 되는 생물체로 평가 받고 있는데, 축적된 지질을 이용하여 바이오 디젤 등 바이오에너지 생산에도 활용될 수 있어 화석연료를 대체할 바이오연료로 주목받고 있다.Among them, microalgae have been evaluated as an organism that helps to green growth by removing carbon dioxide. It can be utilized for the production of bio energy such as bio diesel using accumulated lipids, and is attracting attention as a biofuel to replace fossil fuels.
일반적으로 조류는 단세포형, 군체형, 사상형, 엽상형, 거대한 다세포형으로 다양하며, 미세조류는 광합성을 통하여 이산화탄소, 물, 태양에너지를 이용하여 다양한 유기물을 합성한다. 다만, 미세조류를 이용하여 이산화탄소 제거 및 바이오연료 관련 산업을 실용화하기 위해서는 미세조류의 고농도 배양 또는 대량 배양이 필요하다. In general, algae vary in single cell type, cluster type, filamentous type, leaf type, and huge multicellular type. Microalgae synthesize various organic materials by using carbon dioxide, water and solar energy through photosynthesis. However, in order to utilize microalgae to remove carbon dioxide and bio-fuel-related industries, it is necessary to cultivate microalgae in a high concentration or in a large amount.
그러나 종래에 개발된 여러 가지 형태의 미세조류 배양 설비(광생물 반응기)는 태양광을 이용하기 위하여 해수표면에만 설치할 수 있어 설치면적을 넓게 차지하는 점, 파도에 의해 부식되는 문제, 미세조류가 배양 설비(광생물 반응기) 밖으로 누출될 수 있는 등의 문제점이 존재한다. However, the conventionally developed microalgae culture facility (photobioreactor) can be installed only on the surface of sea water in order to utilize the sunlight, so that it takes up a wide area of installation, corrosion by waves, (Photobioreactor), and the like.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 상기의 종래 배양 설비가 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 해수표면에 상관없이 수중에서도 미세조류를 배양할 수 있고, 파도에 의하여 미세조류가 배양 설비 밖으로 누출되는 현상을 방지하고자 한다. The microalgae culture apparatus according to an embodiment of the present invention is intended to solve the problems of the conventional culture facility, and it is possible to cultivate microalgae in water regardless of the surface of sea water, Thereby preventing leakage to the outside.
본 발명의 일 실시예로써 제공되는 미세조류 배양 장치는 태양광을 모으는 집광기, 집광기에서 집광된 빛을 전송하는 광전송 부재 및 광전송 부재로부터 전송된 광을 이용하여 미세조류를 배양할 수 있는 배양부재를 포함할 수 있다.The microalgae culturing apparatus provided as one embodiment of the present invention includes a condenser for collecting sunlight, an optical transmission member for transmitting the condensed light in the condenser, and a culture member for culturing the microalgae using light transmitted from the optical transmission member .
본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 부재는 광섬유(Optical Fiber)로 구성될 수 있다.The optical transmission member according to an embodiment of the present invention may be formed of an optical fiber.
본 발명의 일 실시예에 따른 배양부재는 해수의 출입이 가능한 반면 미세조류의 투과는 차단되는 반투과막으로 제작되며, 미세조류를 담지하는 배양 공간을 제공할 수 있다.The culturing member according to an embodiment of the present invention is made of a semi-permeable membrane capable of entering and exiting seawater while blocking the transmission of microalgae, and can provide a culture space for supporting microalgae.
본 발명의 일 실시예로써 제공되는 미세조류 배양 장치는 집광기를 수면 위에 띄우기 위한 부력을 제공하는 부양부재, 수면의 하부에서 분포되어 배치된 배양부재를 지지하기 위한 지지부재 및 지지부재에 대하여 수면의 바닥방향으로 중력을 가하기 위한 가중부재를 더 포함할 수 있다.The microalgae culture apparatus provided as one embodiment of the present invention includes a floating member for providing buoyancy for floating the condenser on the surface of water, a support member for supporting the culture member distributed and arranged at the lower part of the water surface, And may further comprise a weighting member for applying gravity to the floor.
본 발명의 일 실시예에 따른 배양부재에는 광전송 부재를 감싸며 내부에 미세조류가 포함된 알지네이트 멤브레인 및 알지네이트 멤브레인의 외면을 따라 설치된 보호망이 더 포함될 수 있다.The culturing member according to an embodiment of the present invention may further include an alginate membrane enclosing an optical transmission member and including microalgae therein, and a protection net installed along an outer surface of the alginate membrane.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 태양광을 이용하여 미세조류를 배양할 수 있는 배양부재의 내부에 미세조류가 외부로 빠져나가지 않게 고정시키는 알지네이트 비드가 더 포함될 수 있다.The apparatus for culturing microalgae according to an embodiment of the present invention may further include an alginate bead for immobilizing the microalgae so that microalgae do not escape to the inside of the culture member capable of culturing microalgae using sunlight.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 미세조류를 배양할 수 있는 배양부재를 수면에 인접하게 띄우기 위한 부력을 제공하는 부양부재 및 수면의 하부에서 분포되어 배치된 배양부재를 수용하기 위한 지지부재를 포함하고, 배양부재가 수면에 인접하여 배치됨에 따라 미세조류에 대한 태양광 입사율이 증가되고, 지지부재는 배양부재의 이탈을 방지하기 위하여 보울(bowl) 형상으로 형성될 수 있다.The apparatus for culturing microalgae according to an embodiment of the present invention comprises a support member for providing a buoyancy for floating a culture member capable of culturing microalgae adjacent to the water surface, and a support member for accommodating the culture member As the culture member is disposed adjacent to the water surface, the solar light incident rate to the microalgae is increased, and the support member can be formed in a bowl shape to prevent the detachment of the culture member.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 집광기에 연결되고 집광기와 수면이 이루는 각도(θ)를 조절할 수 있는 각도 조절부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for culturing microalgae according to an embodiment of the present invention may further include an angle adjuster connected to the concentrator and capable of adjusting an angle? Between the condenser and the water surface.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 해수표면에 상관없이 수중에서도 미세조류를 배양할 수 있어 설치 면적을 넓게 차지하지 않으므로, 미세조류 배양 설비를 위한 비용을 절감할 수 있고, 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 이점이 있다. The microalgae culturing apparatus according to an embodiment of the present invention can cultivate microalgae in water irrespective of the surface of the sea water and does not occupy a wide installation area so that the cost for the microalgae culture facility can be reduced, There is an advantage that it can be utilized efficiently.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 수중에 설치하고 미세조류를 알지네이트로 고정함으로써 파도에 의하여 미세조류가 배양 장치 밖으로 누출되는 현상을 방지할 수 있다. Also, the microalgae culture apparatus according to one embodiment of the present invention is installed in water and the microalgae are fixed with alginate, so that microalgae can be prevented from leaking out of the culture apparatus by waves.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따라 미세조류를 알지네이트 비드 내부에 고정함으로써 반투과막의 공극 크기를 조절하지 않고도 미세조류가 배양 장치 밖으로 누출되는 현상을 방지 할 수 있다.Furthermore, according to the embodiment of the present invention, the microalgae are fixed inside the alginate bead, thereby preventing the microalgae from leaking out of the culture apparatus without adjusting the pore size of the semi-permeable membrane.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 그물형태의 지지부재를 사용함으로써, 미세조류 배양 장치(광생물 반응기)를 보존하거나 수거하는데 용이한 장점이 있다.In addition, by using the support member in the form of a net according to an embodiment of the present invention, there is an advantage that it is easy to store or collect the microalgae culture apparatus (photo bioreactor).
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 배양부재를 도시한 예시도이다.
도 6a는 본 발명의 제5실시예에 따른 배양부재를 실시하는 예시도이다.
도 6b는 본 발명의 제5실시예에 따른 배양부재를 실시하는 예시도이다.
도 6c는 본 발명의 제5실시예에 따른 배양부재를 실시하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 배양부재를 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.
1 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a second embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a third embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a culture member according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6A is an exemplary view showing a culture member according to a fifth embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 6B is an exemplary view showing a culture member according to a fifth embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 6C is an exemplary view showing a culture member according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.
7 is an exemplary view showing a culture member according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다. When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, without departing from the spirit or scope of the present invention. In addition, when a part is referred to as being "connected" to another part throughout the specification, it includes not only "directly connected" but also "connected with other part in between".
명세서 전체에서 "반투과(semi-permeable)"는 막(membrane) 또는 판(plane) 등을 경계로 일부 물질만 선택적으로 통과할 수 있는 현상을 의미하며, 대부분의 물질이 통과 가능한 "투과(permeable)"및 대부분의 물질이 통과가 불가능한 "불투과(non-permeable)"에 대응된다.Throughout the specification, the term "semi-permeable" refers to a phenomenon in which only a portion of a substance can selectively pass through a boundary of a membrane or a plate, etc., and a "permeable" ) "And " non-permeable" where most of the material is unable to pass.
명세서 전체에서 사용된 "미세조류"는 광합성을 할 수 있는 미생물로, 녹조류, 홍조류, 남조류를 의미하며, 예를 들어 클로렐라(Chlorella), 클라디도모나스(Chlamydomonas), 해마토코커스(Haematococous), 보트리오 코커스 (Botryococcus), 세네데스무스(Scenedesmus), 스피룰리나(Spirulina), 테트라셀미스(Tetraselmis), 두날리엘라(Dunaliella) 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As used throughout the specification, "microalgae" are microorganisms capable of photosynthesis, which means green algae, red algae, and blue algae, and include, for example, Chlorella, Chlamydomonas, Haematococous, But are not limited to, Botryococcus, Scenedesmus, Spirulina, Tetraselmis, Dunaliella, and the like.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.1 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예로써 제공되는 미세조류 배양 장치는 태양광을 모으는 집광기(100), 집광기(100)에서 집광된 빛을 전송하는 광전송 부재(200) 및 광전송 부재(200)로부터 전송된 광을 이용하여 미세조류(1100)를 배양할 수 있는 배양부재(300)를 포함할 수 있다. The apparatus for culturing microalgae provided as an embodiment of the present invention includes a
미세조류(1100)의 광합성은 태양광을 광원으로 하여 이루어지기 때문에 수중에 설치되는 배양부재(300)로 광원을 전송하기 위하여 태양광을 모으는 집광기(100)와 집광기(100)에서 집광된 태양광을 전송하는 광전송 부재(200)를 필요로 한다. Since the photosynthesis of the
본 발명의 일 실시예에 따른 집광기(100)는 깔때기 모형으로 형성되었으나, 이에 한정되지 않으며 태양광을 고도로 집광할 수 있는 어떠한 구조나 형태로도 제작 가능하다. Although the
본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 부재(200)는 광섬유(Optical Fiber)로 구성될 수 있다. 광전송 부재(200)에는 빛을 전송하는 복수의 광섬유 다발로 이루어진 광케이블이 적용될 수 있다. 또한, 광전송 부재(200) 내부에는 빛을 전반사 시키는 반사부재 또는 빛을 일정 각도로 반사시키는 반사경이 구비될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 부재(200)는 집광기(100)에서 집광된 빛의 손실을 최소화시킬 수 있는 것이어야 한다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 배양부재(300)는 해수의 출입은 가능한 반면 미세조류(1100)의 투과는 차단되는 반투과막으로 제작되며, 미세조류(1100)를 담지하여 배양 공간을 제공할 수 있는 배양용기의 형태로 구성될 수 있다. 즉, 미세조류(1100)는 배양부재(300) 내부에서 배양될 수 있는데 배양부재(300) 밖으로 빠져나갈 수는 없다. The culturing
또한, 배양부재(300)의 벽면은 메쉬 시트로 구성되어 기체, 물, 또는 영양성분 등은 메쉬 시트를 통하여 배양부재(300) 내외부로 자유롭게 통과할 수 있다. 따라서 배양부재(300) 내외부로 기체 또는 물이 통과할 수 있으므로, 배양 부재(300) 내부에 있는 미세조류(1100)와 이온교환이 원활히 이루어질 수 있고 해수로부터 영양분을 공급받을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 시트는 Nylon, Polypropylene, 또는 Polyester로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the wall surface of the
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.2 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 집광기(100)에 연결되고 집광기(100)와 수면이 이루는 각도(θ)를 조절할 수 있는 각도 조절부(1000)를 더 포함할 수 있다.The apparatus for culturing microalgae according to an embodiment of the present invention may further include an
본 발명의 일 실시예에 따른 각도 조절부(1000)는 태양광을 고도로 집광하기 위한 요소에 해당한다. 태양광의 방향과 수면이 이루는 각도는 하룻동안 지속적으로 변하므로, 각도 조절부(1000)를 이용하여 태양광을 최적으로 집광할 수 있도록 집광기(100)와 수면이 이루는 각도(θ)를 조절할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이고, 도 4는 제4실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.FIG. 3 is a view illustrating an apparatus for culturing microalgae according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating an apparatus for culturing microalgae according to a fourth embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 집광기(100)를 수면 위에 띄우기 위한 부력을 제공하는 부양부재(400), 수면의 하부에서 분포되어 배치된 배양부재(300)를 지지하기 위한 지지부재(500) 및 지지부재(500)에 대하여 수면의 바닥방향으로 중력을 가하기 위한 가중부재(600)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the apparatus for culturing microalgae according to an embodiment of the present invention includes a floating
본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재(500)는 배양부재(300)가 수중에서 다양한 높낮이로 배열되도록 배양부재(300)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 도3 및 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 집광기(100)에 연결된 복수의 배양부재(300)는 수중에서 다양한 수면 높이를 갖도록 배열될 수 있다(예컨대, 도 4의 h2 < h3). The
또한, 수면의 얕고 깊은 것에 관계없이 도 3과 같이 얕은 수면이나, 도 4와 같이 깊은 수면(예컨대, 도 3의 h1 < 도 4의 h3)에 대하여 본 발명에 따른 미세조류 배양 장치를 설치할 수 있다.3, the microalgae culture apparatus according to the present invention can be installed on a deep water surface (for example, h1 in Fig. 3 <h3 in Fig. 4) as shown in Fig. 4 irrespective of the shallow depth of the water surface .
일반적인 미세조류 배양 장치는 수면을 따라서 설치되고 수중의 깊은 위치에 설치하기는 어려운 문제점이 있으나, 본 발명에 따른 미세조류 배양 장치는 지지부재(500) 및 가중부재(600)에 의하여 수중의 깊은 위치에도 설치할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 미세조류 배양 장치에 따르면 미세조류 배양 장치의 설치면적을 줄이고, 배양부재(300)가 파도에 의해 부식되는 위험성을 줄일 수 있다. However, the microalgae cultivation apparatus according to the present invention is not limited to a deep micro-algae culturing apparatus because the
본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재(500)는 그물형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 해수의 흐름이 원활히 통과하고 배양부재(300)를 고정할 수 있는 형태이면 본 발명에 적용 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따라 지지부재(500)를 그물형태로 제작함으로써, 배양부재(300)를 용이하게 수거하거나 보존할 수 있다.The supporting
본 발명의 일 실시예에 따른 가중부재(600)는 추로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지부재(500)를 수면 바닥 방향으로 끌어당길 수 있는 무게를 지닌 물건의 형태이면 본 발명에 적용 가능하다. The
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 배양부재를 도시한 예시도이다. 도5(a)는 알지네이트 멤브레인(800)을 포함하지 않는 배양부재(300)를 도시하고, 도5(b)는 알지네이트 멤브레인(800)을 포함하는 배양부재(300), 도5(c)는 알지네이트 멤브레인(800) 및 보호망(900)을 모두 포함하는 배양부재(300)를 도시한다. 5 is an exemplary view showing a culture member according to a fifth embodiment of the present invention. 5 (a) shows a
본 발명의 일 실시예에 따른 배양부재(300)는 광전송 부재(200)를 감싸는 알지네이트 멤브레인(800)(Alginate Membrane)으로 구성될 수도 있고, 알지네이트 멤브레인(800) 및 알지네이트 멤브레인(800)의 외면을 따라 설치된 보호망(900)으로 구성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 알지네이트 멤브레인(800)에 미세조류(1100)를 주입함으로써 미세조류(1100)가 알지네이트 멤브레인(800) 내부에 고정될 수 있다. 미세조류(1100)는 알지네이트 멤브레인(800)의 가운데 위치한 광전송 부재(200)를 통해 전송된 태양광을 에너지원으로 하여 배양될 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 보호망(900)은 스테인리스 망으로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호망(900)은 알지네이트 멤브레인(800)이 해수 또는 수중 생물에 의해 손상되거나 풀리는 현상을 방지하기 위한 용도로 활용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호망(900)은 배양부재(300) 내부에서 해수의 흐름이 자유로울 수 있도록 보호망(900) 표면에 구멍이 형성될 수 있다.The
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제5실시예에 따른 배양부재를 실시하는 예시도이다.Figs. 6A to 6C are views showing examples of the culture member according to the fifth embodiment of the present invention. Fig.
도 6a는 광섬유로 구성된 광전송 부재(200)를 알지네이트 멤브레인(800)으로 감싸는 과정을 나타내고 도 6b는 알지네이트 멤브레인(800)으로 감싸진 광섬유를 길게 늘리고 광섬유를 활성화한 상태를 나타낸다. 도 6c는 도 6a에 따라 알지네이트 멤브레인(800)으로 감싼 광전송 부재(200)를 스테인리스 보호망(900)에 넣어 배양부재(300)를 완성시킨 예를 나타낸다.도 6a 내지 도 6c에 도시된 과정에 따라 완성된 배양부재(300)를 수중에 넣고 미세조류를 배양시킬 수 있다.FIG. 6A shows a process of wrapping the
도 6a 내지 도 6c에 따른 알지네이트 멤브레인(800)은 클로렐라를 포함하고 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 다른 종류의 미세조류도 포함한다.The
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 배양부재를 도시한 예시도이다.7 is an exemplary view showing a culture member according to a sixth embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 배양부재(300)에는 미세조류(1100)가 배양부재(300)의 외부로 빠져나가지 않게 고정시키는 알지네이트 비드(700)(Alginated Bead)가 더 포함될 수 있다.The culturing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 알지네이트 비드(700) 내부에 미세조류(1100)를 주입함으로써 미세조류(1100)를 알지네이트 비드(700) 내부에 고정시킬 수 있다. 따라서 알지네이트 비드(700)가 배양부재(300)의 외막을 둘러싼 반투과막을 통과하지 못하므로 미세조류(1100)도 배양부재(300) 외부로 누출되지 않을 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
기존의 배양부재(300)는 반투과막의 공극 사이로 미세조류(1100)가 빠져나갈 수 있으므로, 미세조류(1100)의 직경을 고려하여 반투과막의 공극 크기를 결정하여야 했기 때문에, 미세조류(1100)의 직경이 다소 작은 경우에는 서로 다른 반투과막을 적층한 고분자 계열의 복합막을 주로 사용하여야 했다.Since the
그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 미세조류(1100)가 주입된 알지네이트 비드(700)를 사용함으로써 반투과막의 공극 크기에 관계없이 미세조류(1100)가 배양부재(300) 외부로 누출되는 것을 방지 할 수 있다.However, by using the
도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 미세조류 배양 장치를 도시한 예시도이다.FIG. 8 is an exemplary view showing a microalgae culture apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양 장치는 배양부재(300)를 수면에 인접하게 띄우기 위한 부력을 제공하는 부양부재(400) 및 수면의 하부에서 분포되어 배치된 배양부재(300)를 수용하기 위한 지지부재(500)를 포함할 수 있다. 또한, 배양부재(300)가 수면에 인접하여 배치됨에 따라 미세조류(1100)에 대한 태양광 입사율이 증가되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재(500)는 배양부재(300)의 이탈을 방지하기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 보울(bowl) 형상으로 형성될 수 있다.The apparatus for culturing microalgae according to an embodiment of the present invention includes a lifting
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100 : 집광기
200 : 광전송 부재
300 : 배양부재
400 : 부양부재
500 : 지지부재
600 : 가중부재
700 : 알지네이트 비드
800 : 알지네이트 멤브레인
900 : 보호망
1000 : 각도 조절부
1100 : 미세조류100: Concentrator
200: optical transmission member
300: culture member
400:
500: support member
600: weighted member
700: Alginate bead
800: Alginate membrane
900: Protection net
1000:
1100: Microalgae
Claims (9)
태양광을 모으는 집광기(100);
상기 집광기(100)에서 집광된 빛을 전송하는 광전송 부재(200); 및
상기 광전송 부재(200) 로부터 전송된 광을 이용하여 미세조류(1100)를 배양할 수 있는 배양부재(300)를 포함하고,
상기 배양부재(300)에는 상기 광전송 부재(200)를 감싸며 내부에 상기 미세조류(1100)가 포함된 알지네이트 멤브레인(800)이 더 포함되고,
상기 알지네이트 멤브레인(800)의 외면에는 해수 또는 수중생물에 의해서 상기 알지네이트 멤브레인(800)이 손상되거나 풀리는 것을 방지하기 위한 보호망(900)이 설치되고,
상기 보호망(900)은 상기 배양부재(300) 내부에 해수의 흐름이 자유로울 수 있도록, 상기 보호망(900) 표면에 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양 장치.
In a microalgae culture apparatus,
A concentrator (100) for collecting sunlight;
An optical transmission member (200) for transmitting the condensed light from the condenser (100); And
And a culturing member (300) capable of culturing the microalgae (1100) using light transmitted from the optical transmission member (200)
The culturing member 300 further includes an alginate membrane 800 surrounding the optical transmission member 200 and containing the microalgae 1100 therein,
A protective net 900 is provided on the outer surface of the alginate membrane 800 to prevent damage or disintegration of the alginate membrane 800 by seawater or aquatic organisms,
Wherein the protection net (900) is formed with a hole on the surface of the protection net (900) so that the flow of seawater can be freely flowed inside the cultivation member (300).
상기 광전송 부재(200) 는 광섬유(Optical Fiber)로 구성된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the optical transmission member (200) is made of an optical fiber.
상기 배양부재(300) 는 해수의 출입이 가능한 반면 상기 미세조류(1100)의 투과는 차단되는 반투과막으로 제작되며, 상기 미세조류(1100)를 담지하는 배양 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the culturing member (300) is made of a semi-permeable membrane capable of entering and exiting seawater while blocking the transmission of the microalgae (1100), and providing a culture space for supporting the microalgae (1100) Algae culture device.
상기 집광기(100)를 수면 위에 띄우기 위한 부력을 제공하는 부양부재(400);
수면의 하부에서 분포되어 배치된 상기 배양부재(300)를 지지하기 위한 지지부재(500); 및
상기 지지부재(500)에 대하여 상기 수면의 바닥방향으로 중력을 가하기 위한 가중부재(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양 장치.
The method according to claim 1,
A lifting member (400) for providing buoyancy to float the condenser (100) on the water surface;
A support member (500) for supporting the culture member (300) distributed in a lower part of the water surface; And
Further comprising a weight member (600) for applying gravity to the support member (500) toward the bottom of the water surface.
상기 배양부재(300)의 내부에는 상기 미세조류(1100)가 외부로 빠져나가지 않게 고정시키는 알지네이트 비드(700)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an alginate bead (700) for fixing the microalgae (1100) inside the culture member (300) so as not to escape to the outside.
상기 미세조류(1100)를 배양할 수 있는 상기 배양부재(300)를 수면에 인접하게 띄우기 위한 부력을 제공하는 부양부재(400) 및 상기 수면의 하부에서 분포되어 배치된 상기 배양부재(300)를 수용하기 위한 지지부재(500)를 포함하고,
상기 배양부재(300)가 상기 수면에 인접하여 배치됨에 따라 상기 미세조류(1100)에 대한 태양광 입사율이 증가되고, 상기 지지부재(500)는 상기 배양부재(300)의 이탈을 방지하기 위하여 보울(bowl) 형상으로 형성되는 미세조류 배양 장치.
The method according to claim 1,
A supporting member 400 for providing buoyancy for floating the culturing member 300 capable of culturing the microalgae 1100 adjacent to the surface of the water and a culturing member 300 disposed at a lower portion of the water surface, And a support member (500) for receiving,
As the culture member 300 is disposed adjacent to the water surface, the solar light incidence rate of the microalgae 1100 is increased, and the support member 500 is provided to prevent the detachment of the culture member 300 A microalgae culture device formed in a bowl shape.
상기 집광기(100)에 연결되고 상기 집광기(100)와 수면이 이루는 각도(θ)를 조절할 수 있는 각도 조절부(1000)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an angle controller (1000) connected to the condenser (100) and capable of adjusting an angle (?) Between the condenser (100) and the water surface.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160053392A KR101753000B1 (en) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | Apparatus for culturing micro algae |
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CN113583805A (en) * | 2021-08-03 | 2021-11-02 | 鄂尔多斯市琢成生物科技有限责任公司 | Spirulina three-dimensional culture system |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101254323B1 (en) | 2010-12-24 | 2013-04-12 | 한국남부발전 주식회사 | Device for cultivating micro algae by using solar light |
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CN113583805A (en) * | 2021-08-03 | 2021-11-02 | 鄂尔多斯市琢成生物科技有限责任公司 | Spirulina three-dimensional culture system |
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