KR20160064733A

KR20160064733A - 미세조류가 생장하는데 필요한 최적의 환경을 제공하는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템

Info

Publication number: KR20160064733A
Application number: KR1020140168722A
Authority: KR
Inventors: 박정석
Original assignee: 주식회사 맥썬바이오테크
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-08

Abstract

본 발명은 미세조류가 생장하는데 필요한 최적의 환경을 제공하는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 일 실시예는 미세조류가 배양될 수 있는 배양공간이 구비되고, 상기 미세조류가 생장할 때 요구되는 이산화탄소 기체를 공급할 수 있는 이산화탄소 기체 공급관을 갖는 미세조류 수조, 상기 미세조류가 생장할 때 요구되는 영양소를 공급하는 영양소 공급부, 상기 이산화탄소 기체와 상기 영양소를 포함하는 혼합액을 인출하고, 상기 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 상기 혼합액에 첨가하여, 상기 혼합액의 농도를 조절하는 농도 조절부, 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액을 유출 시켜 저장하는 혼합액 저장부 및 상기 농도 확인부로부터 상기 혼합액에 관한 데이터를 획득하고, 상기 혼합액에 관한 데이터 값과 미리 설정된 값을 비교하여 상기 영양소를 상기 미세조류 수조에 공급하거나, 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액을 배출시키는 컨트롤러를 포함하는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 제공할 수 있다.

Description

미세조류가 생장하는데 필요한 최적의 환경을 제공하는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템{AUTOMATIC SYSTEM FOR CULTURING MICROALGAE TO BE ABLE TO PROVIDE BEST ENVIRONMENT FOR MICROALGAE GROWTH}

본 발명은 미세조류를 배양하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배양액의 농도를 정밀하게 검출하여, 미세조류가 생장할 수 있는 최상의 환경을 제공하는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템에 관한 것이다.

산업발달로 인한 대량의 화석연료 소비는 대기 중의 이산화탄소 농도를 증가시켜 지구온난화에 원인이 되고 있으며, 전 세계적인 환경문제의 하나로 대두되고 있다. 지구 온난화에 의한 기후 변화는 대기 중의 이산화 탄소량이 탄소순환을 통해 일정하게 유지되지 못하는 생태계의 불균형에서 기인하였고, 앞으로도 가속될 전망이다.

한센(Hansen)과 레베데프(Lebedeff)등이 지구 평균온도의 상승을 보고하였고, General Circulation Model(GCM)에 의한 예측 또한 지구 표면 온도가 상승할 것이라 한다. 국내에서도 온실가스의 배출저감을 주 내용으로 하는 기후변화에 관한 국제협약이 체결된 이후 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 효율적으로 제거할 수 있는 다양한 기술의 개발에 대한 연구가 진행되고 있다.

일반적으로 이산화탄소의 배출억제는 화석연료의 사용을 절감하는 방법과 이산화탄소를 분리 및 회수하여 고정화하는 방법이 있는데, 후자의 방법으로는 물리화학적 제어 방법, 생물학적 고정화 방법, 해양 저장법등이 사용되고 있다. 이 중에서 생물학적 고정화 방법은 자연계의 탄소 순환을 이용하는 것으로 가장 환경 친화적인 방법으로 알려져 있고 1980년대 중반 이후로 미국, 일본, 유럽 등에서 활발한 연구가 이루어지고 있다.

특히 미세조류를 이용하여 이산화탄소를 생물학적으로 고정하는 방법은 광합성효율이 식물에 비해 우수하고 물에서 반응이 진행되는 장점을 가지고 있다. 이러한 미세조류를 이용하여 이산화탄소를 고정하기 위해서는 광 활용 효율의 저하를 방지하여 장기간 지속적으로 이산화탄소를 고정화할 수 있는 공정의 개발이 필수적이고, 생산된 바이오매스를 적절히 재활용하여 또 다른 폐기물이 생성되는 것을 예방할 수 있어야 하며 보다 효율적으로 미세조류를 고농도·대량 배양하여 이산화탄소를 고정화하기 위한 시스템의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허 : 제1020120022718호

본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는 미세조류를 이용하여 산업시설에서 배출되는 이산화탄소를 고정함으로써 지구온난화에 원인이 되는 이산화탄소를 저감할 수 있는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 다른 과제는 미세조류를 이용한 이산화탄소 고정화 시스템의 운전을 자동화함으로써 생산효율을 극대화할 수 있는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 또 다른 과제는 광생물 반응기에서 배양된 배양액의 농도를 측정하고, 측정된 배양액의 농도를 이용하여 영양소의 공급 및 배양액의 배출을 연동시켜 미세조류를 자동배양할 수 있는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 일 실시예는 미세조류가 배양될 수 있는 배양공간이 구비되고, 상기 미세조류가 생장할 때 요구되는 이산화탄소 기체를 공급할 수 있는 이산화탄소 기체 공급관을 갖는 미세조류 수조, 상기 미세조류가 생장할 때 요구되는 영양소를 공급하는 영양소 공급부, 상기 이산화탄소 기체와 상기 영양소를 포함하는 혼합액을 인출하고, 상기 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 상기 혼합액에 첨가하여, 상기 혼합액의 농도를 조절하는 농도 조절부, 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액을 유출 시켜 저장하는 혼합액 저장부 및 상기 농도 확인부로부터 상기 혼합액에 관한 데이터를 획득하고, 상기 혼합액에 관한 데이터 값과 미리 설정된 값을 비교하여 상기 영양소를 상기 미세조류 수조에 공급하거나, 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액을 배출시키는 컨트롤러를 포함하는 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 미세조류 수조는 상기 영양소 공급부로부터 영양소 공급관을 통해서 상기 영양소를 공급받을 수 있는 영양소 유입구 및 상기 혼합액을 혼합액 유출관을 통해 혼합액 저장부에 저장할 수 있는 혼합액 배출구를 포함할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 영양소 공급부는 상기 영양소를 담지할 수 있는 영양소 용기, 상기 영양소 용기로부터 상기 영양소 유입구까지 연장되도록 연결된 영양소 공급관 및 상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 상기 영양소 용기로부터 상기 영양소 공급관을 통해 상기 미세조류 수조에 상기 영양소의 공급을 개시하거나 차단하는 제 1 제어 펌프를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 혼합액 저장부는 상기 혼합액을 담지할 수 있는 혼합액 용기, 상기 혼합액 용기로부터 상기 혼합액 유출구까지 연장되도록 연결된 혼합액 유출관 및 상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 상기 혼합액 용기로부터 상기 혼합액 유출관을 통해 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액의 유출을 개시하거나 차단하는 제 2 제어 펌프를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 농도 조절부는 상기 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 저장하는 증류수 저장용기, 상기 미세조류 수조와 연결되고, 혼합액 이동관을 통해 상기 혼합액을 획득하여 저장할 수 있는 혼합액 저장용기, 상기 혼합액 저장용기와 상기 증류수 저장용기 사이에 연결되고, 상기 혼합액 저장용기에 상기 증류수를 공급할 수 있는 증류수 공급관, 상기 혼합액 저장용기에 저장된 상기 혼합액의 농도를 측정하는 농도 확인부 및 상기 증류수 공급관 상에 구비되고, 상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 상기 혼합액 저장용기에 상기 증류수의 공급을 개시하거나 차단하는 제 3 제어 펌프를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러의 제어 명령은 상기 농도 확인부가 측정한 상기 혼합액의 농도가 미리 설정된 범위 내에 있는 경우, 상기 증류수의 공급을 차단하는 제어 명령이고, 상기 농도 확인부가 측정한 상기 혼합액의 농도가 미리 설정된 범위 보다 높은 경우, 상기 증류수의 공급을 개시하는 제어 명령일 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러의 제어 명령은 상기 농도 확인부가 측정한 상기 혼합액의 농도가 미리 설정된 범위 보다 낮은 경우, 상기 영양소가 상기 미세조류 수조에 전송될 수 있도록 상기 제 1 제어 펌프를 개방하는 제어 명령일 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 혼합액의 농도는 상기 혼합액에 포함된 영양소의 농도일 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 미세조류 수조에 이산화탄소 기체를 공급할 수 있는 기체 공급 장치를 더 포함하되, 상기 기체 공급 장치는 이산화탄소 기체를 포집하는 이산화탄소 수집부, 상기 이산화탄소 수집부가 포집한 이산화탄소 기체를 저장하는 이산화탄소 저장부 및 상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라서, 상기 이산화탄소 저장부에 저장된 상기 이산화탄소 기체를 상기 미세조류 수조에 이산화탄소 공급관을 통해 공급하는 이산화탄소 공급부를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 미세조류 수조는 상기 미세조류 수조에 구비되고, 상기 혼합액에 포함되는 산소농도를 측정하는 산소측정센서, 상기 미세조류 수조에 구비되고, 상기 혼합액의 산도(pH)를 측정하는 산도측정센서 및 상기 미세조류 수조에 구비되고, 상기 혼합액의 온도를 측정하는 온도측정센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 혼합액의 산소농도, 산도(pH) 및 온도에 관한 정보를 상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서 및 상기 온도측정센서로부터 각각 획득할 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서, 상기 온도측정센서 및 농도 확인부로부터 획득한 정보를 기초로 상기 제 1 제어펌프, 상기 제 2 제어펌프, 상기 제 3 제어펌프, 이산화탄소 공급부를 제어할 수 있는 명령어를 생성하는 컴퓨팅 유닛, 상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서, 상기 온도측정센서 및 상기 농도 확인부로부터 획득한 정보를 저장하는 메모리 유닛, 상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서, 상기 온도측정센서 및 농도 확인부로부터 획득한 정보를 표시하는 디스플레이 유닛 및 사용자로부터 상기 명령어를 수정할 수 있는 신호를 수신하는 입력 유닛를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템은 미세조류를 이용하여 산업시설에서 배출되는 이산화탄소를 고정함으로써 지구온난화에 원인이 되는 이산화탄소를 저감할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템은 미세조류를 이용한 이산화탄소 고정화 시스템의 운전을 자동화함으로써 생산효율을 극대화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템은 광생물 반응기에서 배양된 배양액의 농도를 측정하고, 측정된 배양액의 농도 정보를 이용하여 영양소의 공급 및 배양액의 배출을 연동시켜 미세조류를 자동배양할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 수조를 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 수조를 실제 구현한 예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 내부 구조를 나타낸 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러가 각각의 상황에 대응되는 제어명령어를 생성하는 것을 나타낸 표이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "～사이에"와 "바로 ～사이에" 또는 "～에 인접하는"과 "～에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

최근 산업체에서 배출되는 이산화탄소가 지구 온난화의 주범으로 지목됨에 따라 이산화탄소 고정화와 바이오 에너지원으로 미세조류를 활용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

미세조류는 다양한 능력에 기인하여, 폐수의 처리, 이산화탄소의 고정화 등의 역할을 수행할 수 있으며 연료물질, 화장품, 사료, 식용 색소와 의약용 원료 물질 등의 유용 물질을 생산하는 목적으로 사용되어 왔고, 유용한 고부가가치 물질들이 지속적으로 발견되어 그 활용범위를 넓혀 가고 있다.

미세조류와 같은 미생물의 연속배양 방법은 크게 키모스텟(chemostat)과 터비도스텟(turbidostat)으로 구분된다. 키모스텟은 기질 농도, 생산물 농도, 산도(pH) 등 배양액 중의 모든 환경인자를 일정하게 유지하는 방법이고, 터비도스텟은 배양액 중 균체 농도(biomass concentration)가 일정하게 유지되도록 배지공급 및 배양된 배양액 배출속도를 제어하는 방법이다.

한편, 미생물 배양에서 균체 농도를 측정하기 위한 방법으로서 단위 체적당 세포의 수를 측정하는 방법(total cell density)과 단위 체적당 세포의 무게를 측정하는 방법(cell weight)을 사용한다. 그런데, 이러한 측정방법은 대부분 작업자에 의해 직접 이루어지고 있어 희석과정이나 세포 카운팅 과정에서 오차를 유발할 수 있고, 많은 시간과 노동력이 요구된다.

최근에는 배양액을 순환시키면서 미생물의 농도를 측정하는 장치가 제안되었으나, 사용시간 경과함에 따라 이물질이 내부에 고착되어 측정기에 오류를 일으키는 경우가 발생되고, 농도가 높은 경우 농도에 따른 비선형성으로 인해 농도의 측정이 어려운 문제점이 있어 왔다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 나타낸 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템은 미세조류 수조(100), 영양소 공급부(200), 농도 조절부(300), 혼합액 저장부(400), 기체공급장치(500) 및 컨트롤러(Controller)(600)를 포함할 수 있다.

미세조류 수조(100)에는 미세조류가 배양될 수 있는 배양공간이 구비될 수 있다. 미세조류 수조(100)에 구비된 배양공간에서 미세조류는 광합성을 통해 생장할 수 있다. 여기서, 미세조류는 이산화탄소의 처리와 동시에 바이오디젤, 사료첨가제, 건강보조식품 등의 생산에 유용한 세네데스무스(Scenedesmus sp.), 클로렐라(Chlorella sp.), 스피룰리나(Spirulina sp.)등을 포함할 수 있다.

미세조류가 생장하기 위해, 미세조류 수조(100)에는 이산화탄소와 영양소가 균일하게 혼합되어 제공되는 것이 바람직하다. 미세조류는 미세조류 수조(100) 안의 이산화탄소와 배양액을 이용하여 광합성 반응을 할 수 있다. 미세조류가 광합성 반응을 하기 위해, 미세조류 수조(100)는 가시광선이 투과할 수 있는 비닐 튜브형 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 미세조류 수조(100)의 길이는 150cm, 반지름은 5cm, 체적은 11ℓ로 제작할 수 있고, 복수의 미세조류 수조(100)를 하나의 세트로 구성할 수도 있으나, 본 발명의 권리범위를 이에 한정하는 것은 아니다.

미세조류 수조(100)의 재질은 비닐 재질이 될 수 있다. 예를 들어, 비닐 재질은 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)이 사용될 수 있다. 비닐 재질의 미세조류 수조(100)는 내부에 흐르는 배양액의 중량을 견딜 수 있도록 일정한 두께 및 강도를 갖고, 잘 찢겨지거나 손상되지 않는 특성을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 미세조류 수조(100)에는 미세조류가 생장할 때 요구되는 이산화탄소 기체를 공급 받을 수 있는 이산화탄소 기체 공급관이 연결될 수 있다.

영양소 공급부(200)는 미세조류가 생장할 때 요구되는 영양소를 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영양소는 해수에 농업용 비료를 혼합한 농업용 비료 1.25배 영양소를 사용할 수 있다. 이 때, 농업용 비료로는 질소 함량이 46%인 요소비료와 질소, 인, 카리의 함량이 각각 21%, 17%, 17%인 복합비료를 이용할 수 있고, 해수 1ℓ를 기준으로 요소비료 38.96mg과, 복합비료 12.71mg을 혼합할 수 있다.

다른 실시예에서 영양소는 질소 및 인의 함량은 해수 1ℓ를 기준으로 각각 20.59mg, 2.16mg 첨가할 수 있다, 또한, 위와 동일한 방법으로 여양소를 만들되, 해수 1ℓ를 기준으로 요소비료 31.15mg과, 복합비료 10.17mg을 혼합하여 농업용 비료 1.0배 영양소를 만들수도 있다. 이때, 질소 및 인의 함량은 해수 1ℓ를 기준으로 각각 16.47mg, 1.73mg으로 할 수도 있다.

더 나아가, 위와 동일한 방법으로 영양소를 만들되, 해수 1ℓ를 기준으로 요소비료 46.74mg과, 복합비료 15.29mg을 혼합하여 농업용 비료 1.5배 영양소를 만들수 도 있다. 이 때, 질소 및 인의 함량은 해수 1ℓ를 기준으로 각각 24.71mg, 2.60mg이 될 수 있다. 위에서 설명한 영양소의 배합 비율은 본 발명의 이해를 돕기위해 나열한 것이며, 본 발명의 권리범위를 특정 배합 비율로 한정하는 것은 아니다.

농도 조절부(300)는 이산화탄소 기체와 영양소를 포함하는 혼합액을 미세조류 수조(100)로부터 인출하고, 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 혼합액에 첨가하여, 혼합액의 농도를 조절할 수 있다. 이 때, 농도 확인부(340)는 혼합액 저장용기(320)에 저장된 혼합액의 농도를 측정할 수 있다. 여기서, 혼합액의 농도는 혼합액에 포함된 영양소의 농도가 될 수 있다. 혼합액에 포함된 영양소의 농도가 기준치 보다 높을 경우 미세조류가 폐사할 위험이 있으며, 혼합액에 포함된 영양소의 농도가 기준치 보다 낮을 경우 미세조류가 생장하는 데 과도한 시간이 요구될 수 있다. 따라서, 사용자가 컨트롤러(600)를 통해 최적의 생장상태를 유지할 수 있는 영양소의 농도를 입력하면, 컨트롤러(600)는 사용자가 설정한 범위내에서 혼합액의 농도를 조절할 수 있으며, 미세조류가 광합성 작용을 활발하게 하는 주간과 광합성 작용이 더디게 진행되는 야간에 혼합액의 농도를 자동으로 조정할 수 있다.

컨트롤러(600)는 농도 확인부(340)로부터 혼합액에 관한 데이터를 획득하고, 혼합액에 관한 데이터 값을 미리 설정된 값과 비교할 수 있다. 컨트롤러(600)는 혼합액에 관한 데이터 값과 미리 설정된 값 비교 결과에 따라, 제 1 제어 펌프(230), 제 2 제어 펌프(430) 및 제 3 제어 펌프(350)를 제어하는 제어명령을 생성할 수 있다.

이를 통해, 미세조류를 이용한 이산화탄소 고정화 시스템의 운전을 자동화함으로써 생산효율을 극대화할 수 있고, 더 나아가, 산업시설에서 배출되는 이산화탄소를 고정함으로써 지구온난화에 원인이 되는 이산화탄소를 저감할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템을 나타낸 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 영양소 공급부(200)는 영양소 용기(210), 영양소 공급관(220) 및 제 1 제어 펌프(230)를 포함할 수 있다.

영양소 용기(210)는 위에서 설명한 영양소를 담지하여 보관할 수 있다. 사용자는 영양소 용기(210)에 필요한 영양소를 첨가하는 방법으로 영양소를 배합할 수 있고, 영양소의 공급여부는 컨트롤러(600)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.

영양소 용기(210)에 담지 된 영양소가 영양소 용기(210)로부터 미세조류 수조(100)에 구비된 영양소 유입구(240)까지 영양소 공급관(220)이 연결될 수 있다. 영양소는 영양소 공급관(220)을 통해서 미세조류 수조(100)에 전달될 수 있다.

영양소 공급관(220) 상에는 제 1 제어 펌프(230)가 배치될 수 있다. 영양소가 영양소 공급관(220)을 통해서 미세조류 수조(100)에 전달될 때. 영양소의 공급량은 제 1 제어 펌프(230)에 의해 제어될 수 있다. 다시 말하면, 제 1 제어 펌프(230)는 컨트롤러(600)의 제어 명령에 따라, 영양소 용기(210)로부터 영양소 공급관(220)을 통해 미세조류 수조(100)에 영양소의 공급을 개시하거나 차단할 수 있다. 제 1 제어 펌프(230)를 제어하는 컨트롤러(600)의 제어 명령은 미리 정해진 프로파일에 의해 자동으로 생성될 수 있다.

미세조류 수조(100)는 영양소 공급부(200)로부터 영양소 공급관(220)을 통해서 영양소를 공급받을 수 있는 영양소 유입구(240)를 포함할 수 있다. 영양소 유입구(240)는 영양소 공급관(220)을 통해 영양소 용기(210)와 연결될 수 있다. 영양소 용기(210)에는 위에서 설명한 것처럼 영양소가 저장되어 보관될 수 있다. 영양소 공급관(220) 상에는 제 1 제어 펌프(230)가 배치될 수 있다. 영양소가 영양소 공급관(220)을 통해 미세조류 수조(100)에 전달될 때, 제 1 제어 펌프(230)에 의해 영양소의 양이 조절될 수 있다. 제 1 제어 펌프(230)는 컨트롤러(600)의 제어명령에 따라 개폐가 결정될 수 있다. 미세조류 수조(100)는 이산화탄소와 영양소가 포함된 혼합액을 배출할 수 있는 혼합액 배출구(440)를 포함할 수 있다. 미세조류 수조(100)는 혼합액 배출구(440)를 통해 혼합액을 혼합액 저장부(400)에 저장할 수 있다.

혼합액 저장부(400)는 혼합액 용기(410), 혼합액 유출관(420) 및 제 2 제어 펌프(430)를 포함할 수 있다. 이산화탄소 기체, 영양소 및 그 외의 잔여물을 포함하는 혼합액은 혼합액 용기(410)에 보관할 수 있다. 미세조류 수조(100)에 있는 혼합액을 외부로 유출시키기 위해 혼합액 유출관(420)이 혼합액 용기(410)로부터 혼합액 배출구(440)까지 연장되도록 연결될 수 있다. 또한, 혼합액 유출관(420) 상에는 제 2 제어 펌프(430)가 배치될 수 있고, 제 2 제어 펌프(430)는 컨트롤러(600)의 제어 명령에 따라, 혼합액 용기(410)로부터 혼합액 유출관(420)을 통해 미세조류 수조(100)로부터 혼합액의 유출을 개시하거나 차단할 수 있다.

농도 조절부(300)는 증류수 저장용기(310), 혼합액 저장용기(320), 증류수 공급관(330), 농도 확인부(340) 및 제 3 제어 펌프(350)를 포함할 수 있다.

증류수 저장용기(310)는 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 저장할 수 있다.

혼합액 저장용기(320)는 미세조류 수조(100)와 연결되고, 혼합액 이동관(360a)을 통해 혼합액을 획득하여 저장할 수 있다. 또한, 혼합액 저장용기(320)는 증류수 저장용기(310)로부터 증류수를 전달받아 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있고, 농도가 감소된 혼합액을 혼합액 이동관(360b)을 통해 미세조류 수조(100)의 혼합약 유입구(370)에 전달할 수 있다. 증류수를 미세조류 수조(100)에 직접 첨가하여 혼합액의 농도를 조절할 경우, 미세조류가 사멸하는 문제점이 있어, 증류수를 직접 미세조류 수조(100)에 공급하지 않고, 혼합액 저장용기(320)에서 농도조절이 끝난 후 혼합액을 미세조류 수조(100)에 전달할 수 있다. 혼합액 저장용기(320)에서 혼합액의 농도는 농도 확인부(340)가 실시간으로 측정하며, 측정된 혼합액의 농도에 관한 정보는 컨트롤러(600)에 전송될 수 있다.

증류수 공급관(330)은 혼합액 저장용기(320)와 증류수 저장용기(310) 사이에 연결되고, 혼합액 저장용기(320)는 증류수 저장용기(310)로부터 증류수를 제공받을 수 있다.

제 3 제어 펌프(350)는 증류수 공급관(330) 상에 구비될 수 있다. 또한, 제 3 제어 펌프(350)는 컨트롤러(600)의 제어 명령에 따라, 미세조류 수조(100)에 증류수의 공급을 개시하거나 차단할 수 있다.

농도 확인부(340)는 혼합액 저장용기(320)로부터 혼합액의 농도를 측정할 수 있다. 혼합액의 농도를 측정하기 위해 공지의 파장가변 다이오드 레이저 흡수 분광법(TDLAS: Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy), CRDS(Cavity ring-down spectroscopy), 광음향 분광법 및 형광 분광법(Fluorescence Spectroscopy)등을 사용할 수 있으나, 본 발명의 권리범위를 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양을 위한 자동화 시스템은 미세조류 수조(100)에 이산화탄소 기체를 공급할 수 있는 기체공급장치(500)를 더 포함할 수 있다.

기체공급장치(500)는 이산화탄소 수집부(510), 이산화탄소 저장부(520) 및 이산화탄소 공급부(530)를 포함할 수 있다.

이산화탄소 수집부(510)는 이산화탄소 기체를 포집할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이산화탄소 수집부(510)는 공지의 이산화탄소 포집 기술인 연소 후 포집기술(Postcombustion technology), 연소 전 포집기술(Pre-combustion technology) 및 산소 연소기술(Oxy-fuel combustion technology) 중 선택되는 어는 하나의 방법으로 이산화탄소를 포집할 수 있으나 본 발명의 권리범위를 이에 한정하는 것은 아니다. 이산화탄소 포집 기술은 [1] Energy Technology Perspectives 2007 (IEA), [2] J. Wang and E. J. Anthony, Ind. Eng. Chem. Res. 44, 627(2005), [3] 이산화탄소 저감 및 처리기술 TRM 작성, 이산화탄소사업단 보고에 자세기 기재되어 있어 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이산화탄소 저장부(520)는 이산화탄소 수집부(510)가 포집한 이산화탄소 기체를 저장할 수 있다. 이산화탄소 저장부(520)는 이산화탄소를 기체의 형태로 저장할 수 있고, 부피를 줄이기 위해 액체 또는 고체의 형태로 저장할 수도 있다.

이산화탄소 공급부(530)는 컨트롤러(600)의 제어 명령에 따라서, 이산화탄소 저장부(520)에 저장된 이산화탄소 기체를 미세조류 수조(100)에 이산화탄소 공급관(540)을 통해 미세조류 수조(100)의 이산화탄소 유입구(550)에 공급할 수 있다.

미세조류 수조(100)는 산소측정센서(110), 산도측정센서(120) 및 온도측정센서(130)를 포함할 수 있다.

산소측정센서(110)는 미세조류 수조(100)에 구비될 수 있다. 산소측정센서(110)는 미세조류 수조(100)에 있는 혼합액에 포함되는 산소농도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 대한민국 공개특허 제1020100107159에 개시된 산소측정센서(110)를 사용할 수 있다. 컨트롤러(600)는 산소측정센서(110)로부터 혼합액에 포함되는 산소농도에 대한 정보를 획득할 수 있다.

산도측정센서(120)는 미세조류 수조(100)에 구비될 수 있다. 산도측정센서(120)는 미세조류 수조(100)에 있는 혼합액의 산도(pH)를 측정할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 대한민국 공개특허 제2019990025491에 개시된 산도측정센서(120)를 사용할 수 있다. 컨트롤러(600)는 산도측정센서(120)로부터 혼합액에 포함되는 산도에 대한 정보를 획득할 수 있다.

온도측정센서(130)는 미세조류 수조(100)에 구비되고, 온도측정센서(130)는 미세조류 수조(100)에 있는 혼합액의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 대한민국 공개특허 제1020100013259에 개시된 산도측정센서(120)를 사용할 수 있다. 컨트롤러(600)는 온도측정센서(130)로부터 혼합액에 포함되는 온도에 대한 정보를 획득할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 수조를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 미세조류 수조(100)의 하단에는 혼합액 배출구(440)가 구비될 수 있다. 미세조류가 생장하면서 발생하는 노폐물이 혼합액과 함께 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.

혼합액 배출구(440)의 상부에는 이산화탄소 공급관(540)이 연장되어 구비될 수 있다. 이산화탄소 공급관(540)에는 복수의 홀이 구비될 수 있고, 홀을 통해서 이산화탄소가 이산화탄소 공급관(540)의 외부로 유출될 수 있다. 이산화탄소는 기체의 형태로 미세조류 수조(100)에 공급되고, 이산화탄소 기체는 미세조류 수조(100)의 하단에서 미세조류 수조(100)의 상단으로 이동할 수 있다.

이산화탄소 공급관(540)과 나란하게 영양소 유입구(240)가 배치될 수 있다. 영양소 유입구(240)로부터 유입되는 영양소는 이산화탄소 기체와 혼합되어, 미세조류 수조(100)의 상단으로 이동할 수 있다.

미세조류 수조(100)와 나란하게 혼합액 이동관(360a, 360b)이 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 혼합액 이동관(360a, 360b)은 제 1 혼합액 이동관(360a) 및 제 2 혼합액 이동관(360b) 2개로 구비될 수 있다. 제 1 혼합액 이동관(360a)으로 미세조류 수조(100)에 있는 혼합액이 혼합액 저장용기(320)로 이동할 수 있고, 제 2 혼합액 이동관(360b)으로부터 증류수가 포함된 혼합액이 미세조류 수조(100)로 이동할 수 있다.

미세조류 수조(100)의 일 측단에는 복수의 센서(110, 120, 130)가 구비될 수 있다. 복수의 센서는 산소측정센서(110), 산도측정센서(120) 및 온도측정센서(130)를 포함할 수 있다. 산소측정센서(110), 산도측정센서(120) 및 온도측정센서(130) 각각의 측정한 정보를 컨트롤러(600)로 전송할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 수조를 실제 구현한 예를 나타낸 것이다.

도 4a는 복수의 미세조류 수조(100)를 하나의 세트로 수직방향으로 설치한 것이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러(600)를 통해 미세조류 수조(100)를 제어할 때, 수동으로 미세조류 수조(100)를 제어할 수 있는 밸브를 나타낸 것이다. 사용자는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 제어하는 방법으로 미세조류 수조(100)에 있는 영양소를 제어할 수 있고, 도 4b에 나타낸 수동 밸브를 이용해서도 미세조류 수조(100)에 있는 영양소를 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 내부 구조를 나타낸 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러(600)는 컴퓨팅 유닛(610), 메모리 유닛(620), 디스플레이 유닛(630) 및 입력 유닛(640)을 포함할 수 있다.

컴퓨팅 유닛(610)는 산소측정센서(110), 산도측정센서(120), 온도측정센서(130) 및 농도 확인부(340)로부터 획득한 정보를 기초로 제 1 제어 펌프(230), 제 2 제어 펌프(430), 제 3 제어 펌프(350), 이산화탄소 공급부(530)를 제어할 수 있는 명령어를 생성할 수 있다.

잠시, 도 6을 참조하면, 상황 A는 광합성 반응이 진행되는 경우이다. 미세조류가 광합성 반응을 진행하기 위해서는 영양소가 요구되므로, 제 1 제어 펌프(230)를 개방할 수 있다. 이 때, 혼합액에 외부로 유출되는 것을 방지해야 하므로 제 2 제어 펌프(430)는 차단할 수 있다. 또한, 혼합액의 농도를 증가시켜야 하므로 제 3 제어 펌프(350)는 차단할 수 있다. 광합성에 필요한 이산화탄소를 공급하기 위해 이산화탄소 공급부(530)에 이산화탄소를 공급할 것을 요청할 수 있다. 이때 각종의 센서의 수치는 는 정상수치 범위 내에 있다.

상황 B는 혼합액을 교체하는 경우이다. 혼합액을 교체하기 위해서는 교체될 영양소가 요구되므로, 제 1 제어 펌프(230)를 개방할 수 있다. 이 때, 노폐물을 포함하는 혼합액에 외부로 유출시켜야 하므로 제 2 제어 펌프(430)는 개방할 수 있다. 또한, 혼합액의 농도를 유지시켜야 하므로 제 3 제어 펌프(350)는 차단할 수 있다. 광합성이 요구되지 않으므로 이산화탄소 공급부(530)에 이산화탄소를 공급하지 않을 것을 요청할 수 있다.

상황 C는 혼합액의 농도가 증가하는 경우이다. 혼합액에 포함되는 영양소의 농도가 증가하는 경우, 제 1 제어 펌프(230) 및 제 2 제어 펌프(430)를 차단하고, 제 3 제어 펌프(350)만 개방할 수 있다. 이 때, 산도가 감소하므로, 이산화탄소 공급부(530)는 이산화탄소의 공급을 중단할 수 있다.

상황 D는 산소 농도가 증가하는 경우로서, 과도한 광합성을 제한하기 위해 이산화탄소 공급을 제한할 수 있다.

상황 E는 산도가 증가하는 경우로서, 이산화탄소의 공급을 제한할 수 있다.

상황 F는 온도가 증가하는 경우로서, 제 1 제어 펌프(230), 제 2 제어 펌프(430) 및 제 3 제어 펌프(350)를 개방할 수 있다.

상황 G는 이산화탄소가 감소하는 경우로 이산화탄소의 공급을 개시할 수 있다.

다시, 도 5를 참조하면, 메모리 유닛(620)은 산소측정센서(110), 산도측정센서(120), 온도측정센서(130) 및 농도 확인부(340)로부터 획득한 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 메모리 유닛(620)은 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM,Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 형태가 될 수 있다.

디스플레이 유닛(630)은 산소측정센서(110), 산도측정센서(120), 온도측정센서(130) 및 농도 확인부(340)로부터 획득한 정보를 표시할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 디스플레이 유닛(630)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력 유닛(640)은 사용자로부터 명령어를 수정할 수 있는 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 입력 유닛(640)은 키보드, 마우스 및 터치스크린 중 선택되는 어느 하나가 될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 미세조류 수조
110 : 산소측정센서
120 : 산도측정센서
130 : 온도측정센서
200 : 영양소 공급부
210 : 영양소 용기
220 : 영양소 공급관
230 : 제 1 제어 펌프
240 : 영양소 유입구
300 : 농도 조절부
310 : 증류수 저장용기
320 : 혼합액 저장용기
330 : 증류수 공급관
340 : 농도 확인부
350 : 제 3 제어 펌프
360a, 360b : 혼합액 이동관
370 : 혼합액 유입구
400 : 혼합액 저장부
410 : 혼합액 용기
420 : 혼합액 유출관
430 : 제 2 제어 펌프
440 : 혼합액 배출구
500 : 기체공급장치
510 : 이산화탄소 수집부
520 : 이산화탄소 저장부
530 : 이산화탄소 공급부
540 : 이산화탄소 공급관
550 : 이산화탄소 유입구
600 : 컨트롤러
610 : 컴퓨팅 유닛
620 : 메모리 유닛
630 : 디스플레이 유닛
640 : 입력 유닛

Claims

미세조류가 배양될 수 있는 배양공간이 구비되고, 상기 미세조류가 생장할 때 요구되는 이산화탄소 기체를 공급할 수 있는 이산화탄소 기체 공급관을 갖는 미세조류 수조;
상기 미세조류가 생장할 때 요구되는 영양소를 공급하는 영양소 공급부;
상기 이산화탄소 기체와 상기 영양소를 포함하는 혼합액을 인출하고, 상기 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 상기 혼합액에 첨가하여, 상기 혼합액의 농도를 조절하는 농도 조절부;
상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액을 유출 시켜 저장하는 혼합액 저장부; 및
상기 농도 확인부로부터 상기 혼합액에 관한 데이터를 획득하고, 상기 혼합액에 관한 데이터 값과 미리 설정된 값을 비교하여 상기 영양소를 상기 미세조류 수조에 공급하거나, 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액을 배출시키는 컨트롤러;
를 포함하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 미세조류 수조는
상기 영양소 공급부로부터 영양소 공급관을 통해서 상기 영양소를 공급받을 수 있는 영양소 유입구; 및
상기 혼합액을 혼합액 유출관을 통해 혼합액 저장부에 저장할 수 있는 혼합액 배출구;
를 포함하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 영양소 공급부는
상기 영양소를 담지할 수 있는 영양소 용기;
상기 영양소 용기로부터 상기 영양소 유입구까지 연장되도록 연결된 영양소 공급관; 및
상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 상기 영양소 용기로부터 상기 영양소 공급관을 통해 상기 미세조류 수조에 상기 영양소의 공급을 개시하거나 차단하는 제 1 제어 펌프;
를 포함하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 혼합액 저장부는
상기 혼합액을 담지할 수 있는 혼합액 용기;
상기 혼합액 용기로부터 상기 혼합액 유출구까지 연장되도록 연결된 혼합액 유출관; 및
상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 상기 혼합액 용기로부터 상기 혼합액 유출관을 통해 상기 미세조류 수조로부터 상기 혼합액의 유출을 개시하거나 차단하는 제 2 제어 펌프;
를 포함하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 농도 조절부는
상기 혼합액의 농도를 감소시킬 수 있는 증류수를 저장하는 증류수 저장용기;
상기 미세조류 수조와 연결되고, 혼합액 이동관을 통해 상기 혼합액을 획득하여 저장할 수 있는 혼합액 저장용기;
상기 혼합액 저장용기와 상기 증류수 저장용기 사이에 연결되고, 상기 혼합액 저장용기에 상기 증류수를 공급할 수 있는 증류수 공급관;
상기 혼합액 저장용기에 저장된 상기 혼합액의 농도를 측정하는 농도 확인부; 및
상기 증류수 공급관 상에 구비되고, 상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 상기 혼합액 저장용기에 상기 증류수의 공급을 개시하거나 차단하는 제 3 제어 펌프;
를 포함하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 컨트롤러의 제어 명령은
상기 농도 확인부가 측정한 상기 혼합액의 농도가 미리 설정된 범위 내에 있는 경우, 상기 증류수의 공급을 차단하는 제어 명령이고,
상기 농도 확인부가 측정한 상기 혼합액의 농도가 미리 설정된 범위 보다 높은 경우, 상기 증류수의 공급을 개시하는 제어 명령인 것을 특징으로 하는
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 컨트롤러의 제어 명령은
상기 농도 확인부가 측정한 상기 혼합액의 농도가 미리 설정된 범위 보다 낮은 경우, 상기 영양소가 상기 미세조류 수조에 전송될 수 있도록 상기 제 1 제어 펌프를 개방하는 제어 명령인 것을 특징으로 하는
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 혼합액의 농도는
상기 혼합액에 포함된 영양소의 농도인것을 특징으로 하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 미세조류 수조에 이산화탄소 기체를 공급할 수 있는 기체 공급 장치를 더 포함하되,
상기 기체 공급 장치는
이산화탄소 기체를 포집하는 이산화탄소 수집부;
상기 이산화탄소 수집부가 포집한 이산화탄소 기체를 저장하는 이산화탄소 저장부; 및
상기 컨트롤러의 제어 명령에 따라서, 상기 이산화탄소 저장부에 저장된 상기 이산화탄소 기체를 상기 미세조류 수조에 이산화탄소 공급관을 통해 공급하는 이산화탄소 공급부;
를 포함하는
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 미세조류 수조는
상기 미세조류 수조에 구비되고, 상기 혼합액에 포함되는 산소농도를 측정하는 산소측정센서;
상기 미세조류 수조에 구비되고, 상기 혼합액의 산도(pH)를 측정하는 산도측정센서; 및
상기 미세조류 수조에 구비되고, 상기 혼합액의 온도를 측정하는 온도측정센서;
를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 혼합액의 산소농도, 산도(pH) 및 온도에 관한 정보를 상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서 및 상기 온도측정센서로부터 각각 획득하는
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 컨트롤러는
상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서, 상기 온도측정센서 및 농도 확인부로부터 획득한 정보를 기초로 상기 제 1 제어펌프, 상기 제 2 제어펌프, 상기 제 3 제어펌프, 이산화탄소 공급부를 제어할 수 있는 명령어를 생성하는 컴퓨팅 유닛;
상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서, 상기 온도측정센서 및 상기 농도 확인부로부터 획득한 정보를 저장하는 메모리 유닛;
상기 산소측정센서, 상기 산도측정센서, 상기 온도측정센서 및 농도 확인부로부터 획득한 정보를 표시하는 디스플레이 유닛; 및
사용자로부터 상기 명령어를 수정할 수 있는 신호를 수신하는 입력 유닛;
을 포함하는,
미세조류 배양을 위한 자동화 시스템.