KR20190045504A - Method and its Devices for Cultivating Microalgae - Google Patents

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KR20190045504A
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Abstract

The present invention relates to a device for culturing microalgae, which comprises a culture tank; and a reddish colored film attached to the upper surface of the culture tank or an LED board in which a plurality of LEDs inserted in the culture tank are arranged and attached. The present invention can use a red wavelength region, and thus can further promote the growth of microalgae.

Description

미세조류 배양 수단 및 장치{Method and its Devices for Cultivating Microalgae}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a microalgae culture device,

본 발명은 바이오 연료를 생산하는데 사용되는 미세조류를 배양하기 위한, 미세조류 배양장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microalga culture apparatus for culturing microalgae used for producing biofuels.

일반적으로 지구상의 인간 활동과 산업화의 가속화로 인하여 대기 중에 이산화탄소가 다량으로 방출되고 있다.In general, carbon dioxide is released into the atmosphere in large quantities due to accelerated human activities and industrialization on the planet.

대기의 자정능력을 갖는 열대 우림의 훼손으로 대기 중의 이산화탄소 농도는 18세기 산업혁명 이후 대략 280ppm 에서 2005년 379ppm으로 증가하고 있다. 그리고 국제유가의 지속적인 상승과, 세계적으로 지구온난화에 따른 기후변화와 고유가에 의한 자원위기에 효과적 대처를 위해 녹색성장이 대두되고 있다. 세계 각국은 석유사용량을 줄이고 재생에너지로 대체하기 위한 장기적인 에너지 정책을 수립하고 있는 실정이다. 이로 인하여 바이오연료의 시장전망은 매우 밝은 것으로 평가되고 있지만, 지구상에서 기아문제가 완전히 해결되지 못한 상황에서 옥수수, 사탕수수, 콩 등의 식용작물을 바이오연료의 원료로 사용함으로 인한 윤리적 문제, 그리고 이들 작물의 증산에 수반되는 환경오염 문제 등이 꾸준히 제기되는 실정이다.The deterioration of the tropical rainforest, with its atmospheric capacity, has increased the atmospheric carbon dioxide concentration from approximately 280 ppm to 379 ppm in 2005 after the industrial revolution of the 18th century. In addition, green growth is emerging for the continuous rise of international oil prices and effective countermeasures against global resource crisis caused by global warming and climate change and high oil prices. Countries around the world are developing long-term energy policies to reduce oil use and replace it with renewable energy. Although the market prospects for biofuels are considered to be very bright due to this, the ethical problems arising from the use of edible crops such as corn, sugarcane and soybeans as raw materials for biofuels, And environmental pollution problems accompanying the increase of crops.

바이오연료의 원료로 미세조류는 단위면적당 연료 추출량이 가장 많은 것으로 나타나 미세조류를 바이오연료로 이용하기 위한 타당성과 필요성에 그 관심이 집중되고 있다. 일반적으로 조류는 단세포형, 군체형, 사상형, 엽상형, 거대한 다세포형으로 다양하며, 지구상에 대략 20만종(species) 이상이 분포하는 것으로 추정되고 있다.As a source of biofuels, microalgae has the largest amount of fuel extracted per unit area, and attention is focused on the feasibility and necessity of using microalgae as biofuels. In general, algae vary in single cell type, cluster type, filamentous type, leaf type, and huge multicellular type, and it is estimated that more than 200,000 species are distributed on the earth.

미세조류는 식물과 마찬가지로 광합성에 의해 이산화탄소, 물, 태양에너지를 이용하여 유기물을 합성한다. 미세조류는 현미경적인 크기로 갈조류를 제외한 모든 분류군에 속한다. 미세조류는 해양과 담수에 서식하고, 실내에서 배양조 등을 이용하여 생산된다. 미세조류는 대부분이 지질 성분이다.Like algae, microalgae synthesize organic matter using carbon dioxide, water, and solar energy by photosynthesis. Microalgae are microscopic in size and belong to all taxa except brown algae. Microalgae live in marine and freshwater, and are produced in indoor by culture tank. Most microalgae are lipid components.

더욱이 미세조류는 식물에 비해 증식속도가 빠르고, 유전자조작에 의한 기능향상이 비교적 용이하며, 다양한 종류의 유용물질의 생산이 가능하고, 기존 식용작물이 아니라는 점에서 재생 에너지 자원으로서 장점이 있다. 또한, 미세조류의 단위 면적당 바이오디젤 생산, 즉 오일(oil) 함량이 30%인 경우는 대략 58,700 L/ha로 대두의 446 L/ha에 비해 대략 130배에 달하고 있어 "Green Gold"로 호칭되기도 한다.In addition, microalgae have a faster growth rate than plants and can be easily improved by genetic manipulation, can produce various kinds of useful materials, and are advantageous as renewable energy resources because they are not conventional edible crops. In addition, biodiesel production per unit area of microalgae, that is, oil content of 30% is approximately 58,700 L / ha, which is about 130 times higher than that of soybean at 446 L / ha. do.

미세조류의 CO2 생물학적 전환 및 처리는 광합성을 이용하는 것으로 환경 친화적이고, 상온 및 상압에서 이루어져 공정이 단순하고, 생산된 바이오매스(Biomass)를 유용물질로 활용한다는 장점이 있다. 이러한 미세조류를 이용하는 바이오 연료의 개발을 통한 기대효과는 CO2의 흡수에 따른 지구온난화를 방지하고 바이오디젤이라는 연료를 생산할 수 있다.Biological conversion and treatment of CO2 in microalgae is environmentally friendly by using photosynthesis, and is simple in process because it is performed at room temperature and atmospheric pressure, and biomass produced is useful as a useful material. The expected effect of developing biofuels using these microalgae is to prevent global warming due to the absorption of CO2 and to produce biofuel called biodiesel.

종래에 미세조류와 같은 미생물을 배양하는 방식으로, 국내 공개 특허 공보 제10-2011-62623호의 분사 장비를 구비한 광생물 반응기 및 이를 이용한 미세조류의 배양 방법은 광에너지를 공급하여 효율적으로 광합성 미생물 및 상기 미생물이 생산하는 유용 생산물을 배양할 수 있는 분사형 장비를 구비한 광생물 반응기를 제공한 것이다. 미생물을 생성하기 위한 광원으로 형광등이나 LED소자 등을 이용하였다. 이는 미생물을 배양하기 위하여 별도의 광원이 공급되므로 에너지소비가 발생하는 문제가 있었다.Conventionally, in a method of cultivating microorganisms such as microalgae, a photo-bioreactor equipped with injection equipment of Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-62623 and a method of culturing microalgae using the same, efficiently supply photosynthetic microorganisms And a jet type device capable of culturing a useful product produced by the microorganism. Fluorescent lamps and LED devices were used as light sources for generating microorganisms. This is because a separate light source is supplied to cultivate the microorganism, which causes energy consumption.

또한, 종래에 실외에서 미세조류를 배양하기 위한 배양장은 그 깊이가 제한적이었다. 이는 태양 등의 자연광이 배양지에 저수된 물을 투과하는 깊이, 즉 대략 1m 내외로 제한적이어서 단위면적당 미세조류의 생산량이 한정적이었다.In addition, conventionally, the culture field for culturing microalgae outdoors has a limited depth. This is because the natural light such as sun is limited to the depth of permeation of the water stored in the culture site, that is, about 1 m, so that the production amount of microalgae per unit area is limited.

본 발명은 태양광의 일조량이 년 중 일정하지 않고, 위도 고도 등 주위 환경에 변화가 심하여 생산량이 편차가 매우 크다는 점을 감안하여 인공 태양의 역할을 할 수 있는 LED(Light Emitting Diode)를 효율적으로 사용하여 미세조류의 성장을 촉진시킬 수 있는 미세조류 배양장치를 제공하고자 한다.The present invention effectively utilizes an LED (Light Emitting Diode) capable of serving as an artificial sun in consideration of the fact that the amount of sunlight is not constant during the year and the variation in the production environment is very large due to a serious change in the surrounding environment such as latitude altitude To thereby provide a microalgae culture apparatus capable of promoting the growth of microalgae.

이에 본 발명은 바람직한 제1 구현 예로서, 배양수조; 및 상기 배양수조의 상면에 부착된 적색 계열 필름 또는 배양수조의 내부에 삽입된 다수의 LED가 배열되어 부착된 LED 보드를 포함하는 미세조류 배양장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides, as a first preferred embodiment, a culture tank; And a LED board attached with a plurality of LEDs arranged in a culture tank or a culture tank attached to the upper surface of the culture water tank.

상기 구현 예에 의한 배양수조는 직육면체 형 또는 원통형인 것일 수 있다.The culture water tank according to this embodiment may be a rectangular parallelepiped or cylindrical.

상기 구현 예에 의한 LED 보드는 적색 LED 및 청색 LED가 일렬로 배열되어 장착된 것일 수 있다.The LED board according to the embodiment may be a red LED and a blue LED arranged in a line.

상기 구현 예에 의한 LED 보드에 배열된 적색 LED 및 청색 LED 개수는 그 비율이 10:1~1:1인 것일 수 있다.The number of red LEDs and blue LEDs arranged on the LED board according to the embodiment may be 10: 1 to 1: 1.

상기 구현 예에 의한 LED 보드는 LED 보드 삽입관에 삽입된 것일 수 있다.The LED board according to the embodiment may be inserted into the LED board insertion tube.

상기 구현 예에 의한 LED 보드 삽입관은 일 말단이 LED 보드 삽입관 거치용 선반에 부착되며, 상기 LED 보드 삽입관 거치용 선반은 배양 수조의 상면에 위치하며, 상기 LED 보드 삽입관은 다른 일 말단이 투명 석영관 승강기에 삽입된 것일 수 있다.The LED board insertion tube according to the embodiment is attached to the shelf for mounting the LED board insertion tube, the shelf for mounting the LED board insertion tube is positioned on the upper surface of the culture water tank, May be inserted into the transparent quartz tube elevator.

상기 구현 예에 의한 LED 보드 삽입관은 외부 삽입관에 삽입된 것일 수 있다.The LED board insertion tube according to the embodiment may be inserted into the external insertion tube.

상기 구현 예에 의한 LED 보드 삽입관은 그 표면에 부착되는 미세조류를 제거하기 위한 보호용 투명필름이 LED 보드 삽입관 표면에 부착되어 있는 것일 수 있다.The LED board insertion tube according to the embodiment may have a protective transparent film attached to the surface of the LED board insertion tube to remove microalgae attached to the surface thereof.

상기 구현 예에 의한 LED 보드는 LED 발열에 의한 LED 보드 삽입관 내부의 온도 상승을 방지하기 위하여, 그 일 말단에 LED 보드 냉각용 금속판이 부착된 것일 수 있다.The LED board according to the above embodiment may have a metal plate for cooling the LED board attached to one end of the LED board insertion tube to prevent a temperature rise inside the LED board insertion tube due to heat generated by the LED.

상기 구현 예에 의한 LED 보드 삽입관은 LED 발열에 의한 LED 보드 삽입관 내부의 온도 상승을 방지하기 위하여, 냉각 금속관에 삽입된 것일 수 있다.The LED board insertion tube according to the embodiment may be inserted into a cooling metal pipe to prevent a temperature rise inside the LED board insertion tube due to LED heat generation.

상기 구현 예에 의한 냉각 금속관은 그 내부표면이 SiO3 또는 Si3N4 재질의 박막으로 코팅된 것일 수 있다.The cooling metal pipe according to this embodiment may have an inner surface coated with a thin film of SiO 3 or Si 3 N 4 .

상기 구현 예에 의한 LED 보드 삽입관은 투명판에 의해 서로 연결된 것일 수 있다.The LED board insertion tube according to the embodiment may be connected to each other by a transparent plate.

상기 구현 예에 의한 투명판은 폴리 카본네이트, 아크릴 및 폴리 플라스틱으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.The transparent plate according to the embodiment may be selected from the group consisting of polycarbonate, acrylic, and polyplastics.

본 발명에 따른 미세조류 배양장치에 의하면, 태양광 중 적색 파장 영역을 확대하여 이용할 수 있어, 미세조류 성장을 더욱 촉진시킬 수 있다.According to the microalgae culture apparatus of the present invention, the red wavelength region of sunlight can be enlarged and used, and the microalgae growth can be further promoted.

또한, 미세조류 배양장치에 LED를 사용하되, LED 발광색으로 적색과 청색을 적절한 비율로 이용하여 광합성과 성장을 촉진시킬 수 있는 빛을 동시에 제공할 수 있다.In addition, LEDs can be used for a microalgae culture apparatus, and red light and blue light can be used at an appropriate ratio to provide light for promoting photosynthesis and growth.

또한, 미세조류가 미세조류 배양장치 내에 구비된 관의 표면에 붙어 배양 효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있도록 관의 표면에 필름을 부착하여 필름을 교체하는 것만으로도 표면에 붙는 미세조류의 부착을 용이하게 제거할 수 있다.In order to prevent the microscopic algae from adhering to the surface of the tube provided in the microalgae culture apparatus to prevent the degradation of the culture efficiency, it is necessary to attach the film to the surface of the tube to replace the microalgae attached to the surface It can be easily removed.

또한, LED 발열에 의한 온도상승을 방지할 수 있는 수단을 구비하여 과열에 의한 LED 파괴를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the LED from destruction due to overheating by providing a means for preventing the temperature rise due to the LED heat generation.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 미세조류 배양장치를 상면에서 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배양수조 및 적색 필름계 필름을 포함하는 미세조류 배양장치에 포함된 LED 보드의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현 예에 따른 배양수조 및 LED 보드를 포함하는 미세조류 배양장치를 상면에서 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 구현 예에 따른 배양수조 및 LED 보드를 포함하는 미세조류 배양장치의 사시도를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 미세조류 배양장치에 포함되는 LED 보드 삽입관으로서, LED 보드 냉각용 금속판 또는 냉각 금속관을 포함하는 LED 보드 삽입관을 나타낸 것이다.
도 6은 미세조류 배양장치에 포함되는 방수 밀봉된 LED 보드 삽입관을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 7은 LED 보드 삽입관(40)이 투명판(70)에 의해 연결된 것을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명을 또 다른 하나의 구현 예에 따른 이중원통형 배양수조를 포함하는 미세조류 배양장치의 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a microalgae culture apparatus according to an embodiment of the present invention in a top view.
2 is a schematic view of an LED board included in a microalgae culture apparatus including a culture water tank and a red film film according to the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a microalgae culture apparatus including a culture water tank and an LED board according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a microalgae culture apparatus including a culture water tank and an LED board according to another embodiment of the present invention.
5 is an LED board insertion tube included in the microalgae culture apparatus of the present invention, which is an LED board insertion tube including a metal plate for cooling an LED board or a cooling metal tube.
Fig. 6 schematically shows a waterproof sealed LED board insertion tube included in a microalgae culture apparatus.
7 schematically shows the LED board insertion tube 40 connected by the transparent plate 70. As shown in Fig.
8 is a schematic diagram of a microalgae culture apparatus including a double cylindrical culture water tank according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 배양수조; 및 상기 배양수조의 상면에 부착된 적색 계열 필름 또는 배양수조의 내부에 삽입된 다수의 LED가 배열되어 부착된 LED 보드를 포함하는 미세조류 배양장치에 관한 것이다.The present invention relates to a culture tank; And a LED board attached with a plurality of LEDs arranged inside a culture tank or culture tank attached to the upper surface of the culture water tank.

이때, 상기 배양수조는 직육면체 형 또는 원통형인 것일 수 있다.At this time, the culture water tank may have a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape.

또한, 상기 배양수조의 주변에는 태양광을 반사시키는 반사거울을 설치하여 배양수조로의 태양광 투과량을 증가시킬 수도 있다.In addition, a reflection mirror for reflecting solar light may be provided around the culture water tank to increase the amount of solar light transmitted to the culture water tank.

본 발명은 배양수조(10); 및 상기 배양수조(10)의 상면에 부착된 적색 계열 필름(20)을 포함하는 미세조류 배양장치에 관한 것이다(도 1).The present invention relates to a culture tank (10); And a red series film 20 attached to the upper surface of the culture water tank 10 (Fig. 1).

상기 적색 계열 필름(20)은 태양광을 미세조류 성장에 필요한 적색 또는 분홍색으로 전환하여, 미세조류의 생육을 촉진시킬 수 있다. 태양광 중 녹색광은 미세조류 성장에 거의 관여하지 않으므로, 태양광의 적색광을 주체로 하여 미세조류 성장을 촉진시킬 수 있다.The red series film 20 can convert sunlight to red or pink required for microalgae growth, thereby promoting the growth of microalgae. Since the green light in sunlight is hardly involved in microalgae growth, microalgae growth can be promoted mainly by the red light of sunlight.

배양수조(10)에 적색 계열 필름(20)이 부착될 경우, 적색 계열 필름(20)이 없는 상태에 비해 1.1~1.3배 정도 성장 속도를 향상시킬 수 있다.When the red series film 20 is adhered to the culture water tank 10, the growth rate can be improved by about 1.1 to 1.3 times as compared with the case where the red series film 20 is not present.

이때, 상기 적색 계열 필름(20)은 그 색상이 적색 또는 분홍색일 수 있으며, 그 재질은 종류에 관계없는 투명 필름일 수 있다.At this time, the red series film 20 may be red or pink in color, and the material thereof may be a transparent film regardless of the type.

본 발명은 또한, 배양수조(10); 및 상기 배양수조(10)의 내부에 삽입된, 다수의 LED(31, 32)가 배열되어 부착된 LED 보드(30)를 포함하는 미세조류 배양장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a culture tank (10); And an LED board (30) having a plurality of LEDs (31, 32) arranged and inserted in the culture water tank (10).

상기 LED 보드(30)는 적색 LED (31) 및 청색 LED(32)가 일렬로 배열되어 장착된 것일 수 있으며(도 2), 이때, 적색 LED(31)의 개수를 청색 LED(32) 갯 수 대비 동일 또는 그 이상으로 배열되어 장착되게 함으로써 미세조류의 생장을 더욱 촉진시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 LED 보드(30)에 배열된 적색 LED(31) 및 청색 LED(32) 개수는 그 비율이 10:1~1:1인 것일 수 있다.The LED board 30 may be mounted with a red LED 31 and a blue LED 32 arranged in a line (FIG. 2). At this time, the number of the red LEDs 31 may be the number of the blue LEDs 32 The micro-algae can be further promoted to grow. Specifically, the number of red LEDs 31 and blue LEDs 32 arranged in the LED board 30 may be 10: 1 to 1: 1.

한편, LED에 전력을 공급하는 DC(Direct Current) 또는 LED의 강도는 미세조류 생장의 최적 조건을 고려하여, 200W~10W/m2일 수 있다. 즉, 이와 같은 조건의 LED가 배열된 LED 보드(30)를 LED 보드 삽입관(40)에 삽입한 후 배양 수조(10) 내에 포함시킴으로써, 태양광이 적은 물속 또는 밤에도 LED를 사용할 수 있어, 미세조류 생장을 촉진시킬 수 있는 것이다.On the other hand, the intensity of direct current (DC) or LED that supplies power to the LED may be 200W to 10W / m < 2 > considering the optimum conditions of microalgae growth. That is, by inserting the LED board 30 having the LEDs arranged in such a condition into the LED board insertion tube 40 and then inserting it into the culture water tank 10, the LED can be used even in the low water or at night, It can promote microalgae growth.

이때, LED 보드 삽입관(40)은 투명관일 수 있으며, 그 종류에 관계 없는 투명 필름으로 구성된 군에서 선택된 것일 수 있다.At this time, the LED board insertion tube 40 may be a transparent tube, and may be selected from the group consisting of transparent films irrespective of the kind thereof.

상술한 바와 같은 LED 보드 삽입관(40)은 일 말단이 LED 보드 삽입관 거치용 선반(50)에 부착되며, 상기 LED 보드 삽입관 거치용 선반(50)은 배양 수조(10)의 상면에 위치하며, 상기 LED 보드 삽입관(40)은 다른 일 말단이 투명 석영관 승강기(60)에 삽입된 것일 수 있다.One end of the LED board insertion tube 40 is attached to the LED board insertion tube mounting shelf 50 and the shelf 50 for mounting the LED board insertion tube is placed on the upper surface of the culture water tank 10 And the other end of the LED board insertion tube 40 may be inserted into the transparent quartz tube elevator 60.

상기 LED 보드 삽입관(40)은 그 일 말단이 LED 보드 삽입관 거치용 선반(50)에 부착하거나, 상판에 연결되어 부착될 수 있다. 이때, 상기 LED 보드 삽입관(40)은 다수 갯 수가 일정한 간격으로 LED 보드 삽입관 거치용 선반(50)에 부착될 수 있다(도 3).One end of the LED board insertion tube 40 may be attached to the shelf 50 for mounting the LED board insertion tube, or may be connected to the top plate. At this time, a plurality of LED board insertion tubes 40 may be attached to the LED board insertion tube mounting shelves 50 at regular intervals (FIG. 3).

이와 같이, 다수 갯 수의 LED 보드 삽입관(40)이 부착된 LED 보드 삽입관 거치용 선반(50)을 배양 수조(10)의 상면에 위치시킴으로써, 거치용 선반을 상하로 위치시켜 LED 보드 삽입관(40)이 배양 수조(10) 내의 미세조류 배양액 내에 설치할 수 있다(도 4).By placing the shelf 50 for mounting the LED board insertion tube with a plurality of LED board insertion tubes 40 on the upper surface of the culture water tank 10 as described above, The tube 40 can be installed in the microalgae culture solution in the culture water tank 10 (Fig. 4).

LED 보드 삽입관(40)은 상면판이 LED 보드 삽입관 거치용 선반(50)으로 거치 혹은 걸려있는 상태이고, 위 아래로(상하로) 움직여서 수리나 위치 보정을 할 수 있게 되어 있다.The LED board insertion tube 40 is in a state in which the upper surface plate is hung or hanged by the shelf 50 for mounting the LED board insertion tube and can be moved up and down (up and down) to perform repair or position correction.

또한, LED 보드 삽입관(40)은 다른 일 말단이 투명 석영관 승강기(60)에 고정되어 부착되어 있지 않고, 탈 부착이 쉽게(Detouable) 될 수 있는 장치이다.In addition, the LED board insertion tube 40 is not fixed to the transparent quartz tube elevator 60 at one end, but is detachable.

상기 투명 석영관 승강기(60)는 자동(모터에 의해 바퀴가) 혹은 수동 회전 작동하여, LED 삽입관(40)을 배양 수조(10) 내부로 담그거나 들어 올릴 수 있다.The transparent quartz tube elevator 60 can be automatically (wheeled by a motor) or manually operated to immerse or lift the LED insertion tube 40 into the culture water tank 10.

한편, 상기 LED 보드 삽입관(40)은 그 표면에 부착되는 미세조류를 제거하기 위한 보호용 투명필름(41)이 LED 보드 삽입관(40) 표면에 부착되어 있는 것일 수 있다.Meanwhile, the LED board insertion tube 40 may have a protective transparent film 41 attached to the surface of the LED board insertion tube 40 for removing fine algae attached to the surface thereof.

배양수조(10) 내에서 미세조류를 배양할 때, LED 보드 삽입관(40) 표면에는 미세조류가 부착하여 LED에 의한 광이 차단되는 문제가 있다. 이에, 상기 LED 보드 삽입관(40) 표면에 부착하는 미세조류를 제거해야할 필요가 있으며, LED 보드 삽입관(40)의 외부인 미세조류 배양액과 접촉되는 표면에 보호용 투명필름(41)을 부착해 놓으면 상기 보호용 투명필름(41)을 제거하는 것만으로도 간단하게 미세조류를 제거할 수 있다.There is a problem that micro-algae adhere to the surface of the LED board insertion tube 40 when the microalgae are cultivated in the culture water tank 10 to block the light by the LED. Therefore, it is necessary to remove microalgae adhering to the surface of the LED board insertion tube 40. When the protective transparent film 41 is attached to the surface of the microbial culture fluid, which is outside the LED board insertion tube 40, The fine algae can be easily removed simply by removing the protective transparent film 41.

이때, 상기 보호용 투명필름(41)은 종류에 관계 없는 투명 필름으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.At this time, the protective transparent film 41 may be selected from the group consisting of transparent films irrespective of kinds.

또한, LED 보드(30)는 LED 발열에 의한 LED 보드 삽입관(40) 내부의 온도 상승을 방지하기 위하여, 그 일 말단에 LED 보드 냉각용 금속판(33)이 부착된 것일 수 있다.The LED board 30 may have a LED board cooling metal plate 33 attached to one end of the LED board 30 to prevent a temperature rise inside the LED board insertion tube 40 due to heat generated by the LED.

또한, LED 보드 삽입관(40)은 LED 발열에 의한 LED 보드 삽입관(40) 내부의 온도 상승을 방지하기 위하여, 냉각 금속관(41)에 삽입된 것일 수 있으며, 상기 냉각 금속관(41)은 부식방지를 위하여 그 내부표면이 SiO2 또는 Si3N4 재질의 규소계 박막(42)으로 코팅된 것일 수 있다.The LED board insertion pipe 40 may be inserted into the cooling metal pipe 41 to prevent a temperature rise inside the LED board insertion pipe 40 due to heat generated by the LED, The inner surface of which is coated with the silicon-based thin film 42 made of SiO 2 or Si 3 N 4 .

LED 보드(30)가 삽입된 LED 보드 삽입관(40)은 냉각 금속관(41)에 삽입되어만 있을 수도 있고(도 5의 (a)), 상기 LED 보드 삽입관(40)이 냉각 금속관(41)에 삽입되어 있기도 하고 LED 보드(30)의 일 말단에 LED 보드 냉각용 금속판(33)이 부착된 것일 수도 있다(도 5의 (b)).The LED board insertion tube 40 in which the LED board 30 is inserted may be inserted into the cooling metal tube 41 (FIG. 5 (a)) and the LED board insertion tube 40 may be inserted into the cooling metal tube 41 Or the LED board cooling metal plate 33 may be attached to one end of the LED board 30 (FIG. 5 (b)).

이때, 상기 냉각 금속관(41) 및 LED 보드 냉각용 금속판(33)은 그 재질인 구리, 알루미늄 및 철로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.At this time, the cooling metal pipe 41 and the LED board cooling metal plate 33 may be selected from the group consisting of copper, aluminum and iron.

또한, LED 보드(30)가 삽입된 LED 보드 삽입관(40)은 그 내부로 수분이 침투하지 않도록 전기배선이 관통되어 있는 고무마개, 혹은 플라스틱 뚜껑 등으로 방수밀봉(80)된 것일 수 있다(도 6).The LED board insertion tube 40 into which the LED board 30 is inserted may be watertightly sealed 80 with a rubber stopper or a plastic lid through which electric wiring is penetrated to prevent moisture from penetrating into the LED board insertion tube 40 6).

한편, LED는 물 속에서 5cm 정도 밖에 투과하지 않으므로, LED 보드 삽입관(40) 사이를 투명판(70)으로 연결함으로써, 투명판을 통해 빛을 투과하는 원리를 이용하여, 다양한 LED 광을 미세조류에 흡수시킬 수 있어, 미세조류 생장을 더욱 촉진시킬 수 있다(도 7).On the other hand, since the LED does not penetrate only about 5 cm in the water, by connecting the LED board insertion tubes 40 with the transparent plate 70, light is transmitted through the transparent plate, It can be absorbed by algae, which can further promote microalgae growth (Fig. 7).

이때, 상기 투명판은 종류에 관계 없는 투명판이나 예로서 아크릴 투명판으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.At this time, the transparent plate may be selected from the group consisting of transparent plates irrespective of kinds, for example acrylic transparent plates.

본 발명은 또한, 이중 원통형 배양수조(11); 및 상기 이중 원통형 배양수조(11)의 내부에 삽입되며, LED 보드(30)가 삽입된 LED 보드 삽입관(40)을 포함하는 미세조류 배양장치에 관한 것이다(도 8).The present invention also relates to a double cylindrical culture water tank (11); And an LED board insertion tube 40 inserted into the double cylindrical culture water tank 11 and having an LED board 30 inserted therein (FIG. 8).

이와 같이, LED 보드 삽입관(40)을 이중 원통형 배양수조(11)의 중심 부분에 설치함으로써, LED를 이중 원통형 배양수조(11)의 중심부분에서 외부로 비출 수 있어, 수조의 상부 표면 뿐만 아니라 바닥부분까지 분포하는 미세조류의 생장을 고르게 촉진시킬 수 있다.Thus, by providing the LED board insertion tube 40 at the central portion of the double cylindrical culture water tank 11, the LED can be emitted from the central portion of the double cylindrical culture water tank 11 to the outside, It is possible to promote the growth of microalgae evenly distributed to the bottom portion.

또한, 이중 원통형 배양수조(11)의 외부에도 LED 보드(30) 또는 LED 보드 삽입관(40)을 설치할 수도 있다.In addition, the LED board 30 or the LED board insertion tube 40 may be provided outside the dual cylindrical culture water tank 11. [

10: 배양수조, 11: 이중 원통형 배양수조
20: 적색 계열 필름
30: LED 보드, 31: 적색 LED, 32: 청색 LED, 33: LED 보드 냉각용 금속판
40: LED 보드 삽입관, 41: 보호용 투명필름, 41: 냉각 금속관, 42: 규소계 박막
50: LED 삽입관 거치용 선반
60: 투명 석영관 승강기
70: 투명판
80: 방수밀봉10: culture tank, 11: double cylindrical culture tank
20: Red series film
30: LED board, 31: red LED, 32: blue LED, 33: LED board cooling metal plate
40: LED board inserting tube, 41: protective transparent film, 41: cooling metal tube, 42: silicon thin film
50: LED insertion tube mounting shelf
60: Transparent quartz tube elevator
70: transparent plate
80: Waterproof sealing

Claims (13)

배양수조; 및
상기 배양수조의 상면에 부착된 적색광 만을 투과 목적으로 재질 종류에 관계없이 탈 부착이 용이한(자동차 유리에 선팅 방식) 얇은 형태의 적색 계열 필름 또는 배양수조의 내부에 삽입된 다수의 LED가 배열되어 부착된 LED 보드를 포함하는 미세조류 배양장치.
Culture tank; And
A plurality of LEDs arranged in a thin type red series film or a culture water tank in which only red light attached to the upper surface of the culture water tank is allowed to be easily detached (sailing on an automobile glass) regardless of the kind of material is arranged for the purpose of transmission A microalgae culture device comprising an attached LED board.
제1항에 있어서,
상기 배양수조는 직육면체형 또는 원통형인 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
The method according to claim 1,
Wherein the culture water tank is a rectangular parallelepiped or cylindrical.
제1항에 있어서,
상기 LED 보드는 적색 LED 및 청색 LED가 일렬로 배열되어 장착된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
The method according to claim 1,
Wherein the LED board is mounted with a red LED and a blue LED arranged in a line.
제3항에 있어서,
상기 LED 보드에 배열된 적색 LED 및 청색 LED 갯 수는 그 비율이 10:1~1:1인 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
The method of claim 3,
Wherein a ratio of the number of red LEDs and blue LEDs arranged on the LED board is in a range of 10: 1 to 1: 1.
제3항에 있어서,
상기 LED 보드는 LED 보드 투명한 삽입관에 삽입된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
The method of claim 3,
Wherein the LED board is inserted into a transparent insertion tube of the LED board.
제5항에 있어서,
상기 LED 보드 삽입관은 일 말단이 LED 보드 삽입관 거치용 선반에 부착되며, 상기 LED 보드 삽입관 거치용 선반은 배양 수조의 상면에 위치하며,
상기 LED 보드 삽입관은 다른 일 말단이 투명 석영관 승강기에 삽입된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
6. The method of claim 5,
The LED board insertion tube has one end attached to a shelf for mounting the LED board insertion tube, the shelf for mounting the LED board insertion tube is positioned on the upper surface of the culture water tank,
And the other end of the LED board insertion tube is inserted into a transparent quartz tube elevator.
제5항에 있어서,
상기 LED 보드 삽입관은 그 표면에 부착되는 미세조류를 제거하기 위한 보호용 투명필름이 LED 보드 삽입관 표면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the LED board insertion tube has a protective transparent film attached to the surface of the LED board insertion tube for removing microalgae attached to the surface thereof.
제3항에 있어서,
상기 LED 보드는 LED 발열에 의한 LED 보드 삽입관 내부의 온도 상승을 방지하기 위하여, 그 일 말단에 LED 보드 냉각용 금속판이 부착된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
The method of claim 3,
Wherein the LED board has a metal plate for cooling the LED board attached to one end of the LED board to prevent a temperature rise inside the LED board insertion tube due to heat generated by the LED.
제5항에 있어서,
상기 LED 보드 삽입관은 LED 발열에 의한 LED 보드 삽입관 내부의 온도 상승을 방지하기 위하여, 냉각 금속관에 삽입된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the LED board insertion tube is inserted into a cooling metal tube to prevent a temperature rise inside the LED board insertion tube due to LED heat generation.
제9항에 있어서,
상기 냉각 금속관은 그 내부표면이 SiO3 또는 Si3N4 재질의 박막으로 코팅된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the cooling metal tube has an inner surface coated with a thin film of SiO 3 or Si 3 N 4 .
제4항에 있어서,
상기 LED 보드 삽입관은 투명판에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the LED board insertion tubes are connected to each other by a transparent plate.
제11항에 있어서,
상기 투명판은 재질 종류에 관계 없는 투명판이나 예로서 아크릴 투명판으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the transparent plate is selected from the group consisting of a transparent plate irrespective of the kind of material or an acrylic transparent plate, for example.
제1항에 있어서,
상기 배양수조는 이중 원통형 배양수조이고, 상기 이중 원통형 배양수조의 중심부에 LED 보드가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 미세조류 배양장치.The method according to claim 1,
Wherein the culture water tank is a double cylindrical culture water tank, and the LED board is contained in the center of the double cylindrical culture water tank.
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KR20230072247A (en) * 2021-11-17 2023-05-24 주식회사 마이크로알지에스크어스 Inner light source capable of uniform irradiation and wirelessly can supply the power for photoreactor and photoreactor comprising the same

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