KR20200046557A

KR20200046557A - 미세조류 광배양장치

Info

Publication number: KR20200046557A
Application number: KR1020180127891A
Authority: KR
Inventors: 김용환; 김용덕; 김용석
Original assignee: 주식회사 엠에이바이오; 김용환
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-05-07
Also published as: KR102193943B1

Abstract

본 발명은 미세조류인 스피루리나, 클로렐라 등 광합성작용을 수행하는 광합성 미세조류를 배양하기 위한 미세조류 광배양장치에 관한 것으로,
배양액이 수평으로 흐르면서 순환하는 하부 순환 배관부; 상기 하부 순환 배관부에 대응되어 상측으로 일정 간격을 두고 설치되며 배양액이 수평으로 흐르면서 순환하는 상부 순환 배관부; 상기 하부 순환 배관부와 상부 순환 배관부를 연결하여 상기 하부 순환 배관부로부터 상부 순환 배관부로 배양액이 흐르도록 하는 복수의 투명수직배양관; 상기 상부 순환 배관부에서 상기 하부 순환 배관부로 배양액이 흐르도록 하기 위한 수직 순환 배관부; 및 상기 하부 순환 배관부 내로 투입되어 상기 투명수직배양관으로 배양기체를 공급하기 위한 기체 분사관부;로 구성되고, 상기 하부 순환 배관부는, 상기 수직 순환관부를 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 상기 투명수직배양관으로 배양액을 공급할 수 있도록 다수의 T형 배관, 일자형 배관 및 엘보우형 배관이 서로 연결되어 구성되고, 상기 상부 순환 배관부는, 상기 투명수직배양관을 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 상기 수직 순환관부를 통해 배양액이 배출되도록 다수의 T형 배관, 일자형 배관 및 엘보우형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치를 제공한다.

Description

미세조류 광배양장치{Light cultivation device for microalgae}

본 발명은 미세조류인 스피루리나, 클로렐라 등 광합성작용을 수행하는 광합성 미생물을 배양하기 위한 미세조류 광배양장치에 관한 것이다.

현재, 전 세계적으로 경작되고 있는 농작물류는 인류의 주요한 식량공급원으로 사용되어 왔으나, 농지 면적당 수확량이 많지 않고 태양 에너지의 이용률이 극히 낮다. 이에 비해서, 수중에서 태양 에너지와 이산화탄소, 소량 함유된 무기염류로 생육할 수 있는 미세조류는 농작물의 생육이 불가능한 지역에서도 생육이 가능하고, 농작물과 비교하여 단위 경작면적당 20배 이상의 단백질을 얻을 수 있을 뿐만아니라, 다양한 종류의 유용물질과 미생물 혹은 동, 식물 세포로부터 생산이 불가능한 천연의 희귀물질의 생산이 가능하다.

특히, 세포의 크기가 큰 조류는 쉽게 침전되어 다양한 방법에 의하여 추출 및 분리하는 것이 가능하고, 주에너지원으로 태양 에너지를 사용함으로써 지구상에 조사되는 태양에너지의 효율적이 이용이 가능하며, 탄소원으로 이산화탄소를 사용하고 부산물로 산소를 방출하는 광합성 과정을 갖고 있어 대기오염을 낮추는 기능도 가지고 있다.

그 중에서도, 주로 클로렐라(Chlorella), 두날리엘라(Dunaliella), 스피루리나(Spirulina) 등의 미세조류가 많이 활용되고 있는데, 특히 스피루리나(Spirulina)는 다른 미세 조류에 비해 세포의 크기가 크고, 알칼리 오염성 환경에서도 쉽게 성장할 수 있는 조류로서, 식품, 의약, 공업용 제품 등의 다양한 제품에 응용되고 있어, 연구가 활발히 진행되고 있다.

또한, 스피루리나 등 미세조류는 물고기, 굴, 해조류 등의 양식장에서 양식 대상물의 영양분으로도 활용되고 있다. 더 나아가 스피루리나 등 미세광합성 조류는, 해양 수산물은 물론 식용 새싹 등 농작물 재배를 위한 영양분으로도 활용되고 있다. 이렇게 유용한 스피루리나 등 미세광합성 조류의 수요가 증가함에 따라서, 광합성 미세조류를 효과적으로 배양할 수 있는 미세조류 광배양장치가 요구되고 있어 다양한 기술들이 제시되고 있다.

종래기술을 살펴보면, 공개특허 제10-2010-0113179호는 관형 스피루리나 배양장치에 관한 것으로서, (i) 원통형 배양탱크, 상기 배양탱크의 하부에 위치하는 가스 주입구, 다수의 센서장착 포트, 배양액 주입구, 배양액 배출구 및 배양액 방출구, 상기 배양탱크의 상부에 위치하는 압력조절밸브 및 스프레이볼, 상기 배양탱크의 내부에 위치하는 광원 및 교반기, 및 상기 배양탱크의 외부에 부착된 온도조절기가 구비되는 배양부; (ii) 상기 배양부의 배양액 배출구와 연통되는 배양액 유입구, 펌프 및 배양액 유출구가 구비되는 펌프부; 및, (iii) 상기 펌프부의 배양액 유출구와 연통되는 배양액 유입구, 길이방향으로 광원이 부착된 배양배관 및 상기 배양부의 배양액 주입구와 연통되는 배양액 유출구가 구비되는 배관부를 포함하는 기술을 제시하고 있다.

또한, 본 출원인이 제시한 등록특허공보 제10-1843933호는 광합성생물 배양을 위한 배양시스템에 관한 것으로서, 광합성 작용을 하는 광합성생물 및 물을 포함하는 배양액이 담기며 배양액의 유입구(12) 및 배출구(11)를 가지는 저장조(10)의 상기 유입구(12) 및 상기 배출구(101)와 연결되어 배양액을 공급받아 순환시키면서 광합성생물이 광합성 작용을 가능케 하는 배양부(20)를 포함하는 광합성생물 배양시스템에 대한 기술을 제시하고 있다.

상기 기술들은 배양을 위해 저장조를 사용하였기 때문에, 저장조에 배양액을 받은 후 반복적으로 펌프에 의해 재순환되는 과정에서 광합성 미세조류가 사멸하거나, 미세조류들이 광합성을 하여야 할 시간이 부족한 등의 문제점이 발생하였다.

1. 공개특허공보 제10-2010-0113179호(2010.10.21. 공개) 2. 공개특허공보 제10-2010-0113180호(2010.10.21. 공개) 3. 등록특허공보 제10-1843933호(2018.03.26. 등록) 4. 공개특허공보 제10-2018-0055755호(2018.05.25. 공개) 5. 공개특허공보 제10-2018-0055765호(2018.05.25. 공개)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 저장조없이 배양액의 순환이 원활히 이루어짐과 아울러 미세조류가 광합성을 할 수 있는 충분한 조건을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배양액의 순환이 원활함과 아울러 배양액이 배관 내부에 가라앉는 것을 방지하여 효과적으로 광합성 미세조류를 배양하고, 배양액에서 발생하는 배양기체를 효과적으로 공급 및 배출할 수 있는 미세조류 광배양장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 배양액이 수평으로 흐르면서 순환하는 하부 순환 배관부; 상기 하부 순환 배관부에 대응되어 상측으로 일정 간격을 두고 설치되며 배양액이 수평으로 흐르면서 순환하는 상부 순환 배관부; 상기 하부 순환 배관부와 상부 순환 배관부를 연결하여 상기 하부 순환 배관부로부터 상부 순환 배관부로 배양액이 흐르도록 하는 복수의 투명수직배양관; 상기 상부 순환 배관부에서 상기 하부 순환 배관부로 배양액이 흐르도록 하기 위한 수직 순환 배관부; 상기 하부 순환 배관부 내로 투입되어 상기 투명수직배양관으로 배양기체를 공급하기 위한 기체 분사관부; 및 상기 투명수직배양관의 둘레에 설치되어 광원을 조사하는 광조사부;로 구성되고, 상기 하부 순환 배관부는, 상기 수직 순환 배관부를 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 상기 투명수직배양관으로 배양액을 공급할 수 있도록 다수의 T형 배관, 일자형 배관 및 엘보우형 배관이 서로 연결되어 구성되고, 상기 상부 순환 배관부는, 상기 투명수직배양관을 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 상기 수직 순환관부를 통해 배양액이 배출되도록 다수의 T형 배관, 일자형 배관 및 엘보우형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치를 제공한다.

본 발명에서 수직 순환 배관부는, 상부 순환 배관부와 연결되어 수직으로 배치되는 수직부와, 상기 수직부로 흐르는 배양액을 바이패스하기 위한 바이패스부로 구성되고, 상기 수직부는, 상부 순환 배관부에서 유입되는 배양액을 하부 순환 배관부로 보내기 위한 펌프와, 상기 펌프로 유입 및 유출되는 배양액을 차단하기 위한 상부 밸브 및 하부 밸브와, 다수의 일자형 배관, 엘보우형 배관 및 T형 배관으로 이루어져 배관을 수직으로 형성하고, 상기 바이패스부는, 바이패스밸브와, 상기 바이패스밸브의 상하에 형성되는 수직부 엘보우형 배관과, 수직부 일자형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상부 순환 배관부에는, 기체 분사관부를 통해서 공급되는 기체와, 광합성 미세조류에 의해 발생되는 기체를 배출하기 위한 벤트가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 기체 분사관부는, 기체를 공급하기 위한 콤프레샤와, 상기 콤프레샤에서 공급되는 기체가 전달되는 분사관과, 상기 분사관에 장착되어 공급된 기체를 배양액으로 분사하는 분사부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 분사부는, 공극이 형성된 멤브레인관으로 구성되어 공급되는 기체가 미세기포 형태로 외주면 전체를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 분사부는, 투명수직배양관의 하부측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미세조류 광배양장치는, 광합성 작용을 하는 광합성 미세조류 및 물을 포함하는 배양액이 순환관 내부에서만 순환하기 때문에 미세조류의 광합성의 효율성이 증가하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치는, 저장조에서 배양액을 저장한 후 재펌핑하지 않고, 순환관 내부에서만 순환하기 때문에 배양액 속의 광합성 미세조류가 광합성 할 수 있는 충분한 시간을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치는, 분사부에서 기체가 전체적으로 공급되기 때문에, 배관 바닥에 침전되는 미세조류도 부양할 수 있게 하기 때문에 광합성 미세조류의 광합성 효율과 배양 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 기체 분사관부의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 분사부의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 분사부의 작동도.
도 5는 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 상부 및 하부 순환 배관부와 투명수직배양관의 단면도.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 기체 분사관부의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 분사부의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 분사부의 작동도이고, 도 5는 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치의 상부 및 하부 순환 배관부와 투명수직배양관의 단면도이다.

도 1은 본 발명에 따른 미세조류 광배양장치에 대한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 미세조류 광배양장치는, 하부 순환 배관부(10)와, 하부 순환 배관부(10)와 연결되는 투명수직배양관(30)과, 투명 수직배양관(30)과 연결되는 상부 순환 배관부(20)와, 상부 순환 배관부(20)의 배양액을 하부 순환 배관부(10)로 이송하기 위한 수직 순환 배관부(40)와, 하부 순환 배관부(10) 내측에 장착되어 기체를 공급하는 기체 분사관부(50) 및 투명수직배양관(30)의 둘레에 설치되는 광조사부(60)로 구성된다.

하부 순환 배관부(10)는, 수직 순환 배관부(40)를 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 투명수직배양관(30)으로 배양액을 공급할 수 있도록 다수의 T형 배관(11 : 11a, 11b), 일자형 배관(12) 및 엘보우형 배관(13)이 서로 연결되어 구성된다. 구체적으로 하부 순환 배관부(10)는, 수직 순환 배관부(40)와 T형 배관(11a)이 연결되고, T형 배관(11a)에서 분기되어 일자형 배관(12)이 연결되고, 각 일자형 배관(12)에는 엘보우형 배관(13)이 연결되어 양측으로 분기된다. 분기된 양측에는 일자형 배관(12)과 T형 배관(11b)이 교대적으로 각각 설치된다. T형 배관(11b)은 수직으로 설치되어 상부에 투명수직배양관(30)이 연결된다.

투명수직배양관(30)은, 하부 순환 배관부(10)의 T형 배관(11b)에 연결되는데, 투명수직배양관(30)은 투명한 재질의 폴리머로 이루어지며, 투명수직배양관(30)은 수직으로 형성되어 내부에는 배양액으로 충전된다. 투명수직배양관(30)은 펌프(45)가 작동되는 경우, 펌프에서 공급되는 배양액의 압력에 의해 상부 순환 배관부(20)로 배양액이 흘러갈 수 있게 된다.

상부 순환 배관부(20)는, T형 배관(21 : 21a, 21b, 21c), 일자형 배관(22) 및 엘보우형 배관(23)이 각 설치되어 형성된다. 먼저 T형 배관(21b)은 하부에서 연결되는 투명수직배양관(30)이 연결될 수 있도록 위치하여, 투명수직배양관(30)과 연결된다. 다수의 T형 배관(21b)이 투명수직배양관(30)과 연결되고, 일부의 T형 배관(21c)는 상부로 분기되도록 형성되는데, 순환관 내부에서 발생되는 기체를 외부로 배출하기 위한 역할을 수행한다. T형 배관(21c)에서 일자형 배관이 더 상부로 연장되도록 하여 벤트(vent)(24)를 형성한다. 벤트(24)는 펌프에서 공급되는 압력에 의해 배양액이 배출되지 않을 정도의 길이를 가지면 된다. 일측에는 수직 순환 배관부(40)와 연결되는 T형 배관(21a)이 일자형 배관(22)에 연결된다. 따라서 상부 순환 배관부(20)도 순환관의 형태를 가진다.

수직 순환 배관부(40)는, 상/하부 엘보우형 배관(41a, 41b)과, 상/하부 일자형 배관(43a, 43b)과, 상/하부 T형 배관(42a, 42b)으로 연결되고, T형 배관(42a, 42b)에서는 분기되어 바이패스를 형성한다. T형 배관(42a, 42b) 사이에는 상/하부 밸브(44a, 44b)와, 메인밸브(44a, 44b) 사이에 펌프(45)가 연결된다. 상/하부 엘보우형 배관(41a, 41b)과, 상/하부 일자형 배관(43a, 43b)과, 상/하부 T형 배관(42a, 42b)과 메인밸브(44a, 44b) 및 펌프(45)는 수직부를 형성한다. 바이패스부는 엘보우형 배관(46a, 46b)과, 엘보우형 배관(46a, 46b)과 연결되는 일자형 배관(47a, 47b)과 일자형 배관(47a, 47b) 사이에 연결되는 바이패스 밸브(48)로 구성된다. 바이패스부는 펌프로 공급되지 않고 하중에 의해 배양액이 하부로 공급되도록 하거나 상부 순환 배관부(20)와 하부 순환 배관부(10)를 서로 분리하기 위해서 사용된다. 상부와 하부를 분리하기 위해서는, 바이패스 밸브(48)와, 수직 순환 배관부(40)의 주류인 펌프(45)의 상하에 있는 메인밸브(44a, 44b)도 함께 잠궈야 한다. 또한, 펌프(45)의 수리가 필요한 경우 등에 메인밸브(44a, 44b)만 잠그고 바이패스 밸브(48)는 개방하여, 배양액 또는 배양액 내부의 광합성 미세조류의 순환이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 펌프(45)가 구동될 때는 바이패스 밸브(48)는 잠그게 되고, 펌프(45)가 구동하면, 펌프의 압력에 의해 상부 순환 배관부(20)의 배양액은 펌프(45)를 통해 하부 순환 배관부(10)로 유입되고, 하부 순환 배관부(10)로 유입된 배양액은 압력에 의해 투명수직배양관(30)으로 이동하며, 계속적으로 펌프(45)가 작동하는 경우, 배양액은 상부 순환 배관부(20)까지 이동하게 되어 상부 순환 배관부(20)에 배양액이 충전된다. 완전충전여부는 벤트(24)를 통해서 확인할 수 있다. 물이 증발되어 순환 배관에 물이 부족한 경우에는 벤트(24)를 활용하여 물을 보충할 수 있다.

광조사부(60)는, 베이스판(61)과, 베이스판(61)의 상부에 수직으로 형성되는 수직판(62)과, 수직판(62)의 전면에는 엘이디 모듈(63)이 장착되어 투명수직배양관(30)으로 LED 광원을 조사한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 기체 분사관부(50)의 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 기체 분사관부(50)는, 기체를 공급하기 위한 콤프레샤(51)와, 상기 콤프레샤(51)에서 공급되는 기체가 전달되는 분사관(52)과, 상기 분사관(52)에 장착되어 공급된 기체를 배양액으로 분사하는 분사부(53)로 구성된다. 구체적으로 콤프레샤(51)는 공기 등의 기체를 공급하기 위해 사용된다. 콤프레샤(51)는 타이머 스위치(미도시)가 설치되어 일정시간마다 분사관(52)을 통해 투명수직배양관(30)으로 공기(기체)를 공급한다. 분사관(52)은 콤프레샤(51)에서 공급되는 공기를 분사부(53)로 공급하기 위해 연결된다. 콤프레샤(51)에서 공급되는 분사관(52)은 일부는 외부에 노출되고, 일부는 하부 순환 배관부(10) 내부에 장착된다. 따라서 외부측의 분사관(52a)과 내부측의 분사관(52b)이 연결되도록 커플링(54)에 의해 서로 연결되며, 또한 커플링(54)은 하부 순환 배관부(10)의 배양액이 새지 않도록 기밀하게 처리되어야 한다. 내부측에 설치되는 분사관(52b)에는 분사부(53)가 연결되며, 분사부(53)의 위치는 투명수직배양관(30)의 하부가 적당하다. 투명수직배양관(30) 내부 또는 하부측에 광합성 미세조류가 가장 많이 존재하기 때문에, 광합성 미세조류에 이산화탄소 등의 영양분을 공급하고, 하부 순환 배관부(10) 내측에 가라앉은 미세조류를 상부로 부양시키기 위해서도 분사부(53)는 투명수직배양관(30)의 하부에 위치함이 바람직하다. 다만, 일자형 배관(12)이 길어지는 경우 또는 필요에 따라 투명수직배양관(30)의 하부가 아닌 곳에도 설치될 수 있다. 투명수직배양관(30) 뿐만 아니라, 하부 배관의 전체에 설치되는 경우에는 관의 내부에 침전된 미세조류를 펌핑작용에 의해 모두 부유시킬 수도 있다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 분사부(53)는, 공극이 형성된 멤브레인관으로 구성된다. 분사부(53)는 기체(공기)를 공급하기 위한 구성으로서, 관의 형태로 된 분사부(53)의 외주면으로 멤브레인이 설치되어 공급되는 기포가 미세기포로 공급될 수 있도록 한다. 미세기포가 공급됨으로써, 바닥에 침전된 광합성 미세조류를 부유하게 하고, 그에 따라 펌프(45)의 펌핑에 의해 부유한 광합성 미세조류가 투명수직배양관(30)을 통해 상부로 이동하게 되고, 그에 따라 광합성 효율이 증가할 수 있다. 도 4는 분사부(53)를 통해 사방으로 미세기포가 배출되는 것을 도시한 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 분사부(53)를 통해서 미세기포가 사방으로 공급되기 때문에, 침전된 광합성 미세조류의 상부측으로의 부유를 도울 수 있게 된다.

도 5는 하부 순환 배관부(10)와 상부 순환 배관부(20) 및 투명수직배양관(30)이 서로 연결되는 것을 도시한 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 하부 순환 배관부(10)의 T형 배관(11b)은 내측으로 일자형 배관(12)이 삽입되어 체결된다. 일자형 배관(12)을 삽입하기 전에 패킹링(114)이 설치되어 조인트 부분에서 배양액이 새는 것을 방지한다. 일자형 배관(12)이 T형 배관 몸체(111)에 삽입되면, 일자형 배관(12)을 고정하기 위한 고정 조인트(112)가 체결되어 일자형 배관(12)을 고정한다. 고정 조인트(112)와 T형 배관 몸체(111)의 단부 사이에는 패킹링(113)이 설치되고, 따라서 2단계로 배양액이 새는 것을 방지한다. 투명수직배양관(30)의 체결도 동일한 방식으로 이루어진다. 투명수직배양관(30)의 하부에는 기체 분사부(53)가 위치하게 된다. 상부 순환 배관부(20)도 동일하게 T형 배관(11b)에 투명수직배양관(30)이 체결고정된다. 구체적으로 T형 배관(21b)의 몸체(211)로 투명수직배양관(30)이 삽입되는데, 투명수직배양관(30)이 삽입되기 전에 먼저 패킹링(214)이 삽입된다. 패킹링(214)이 삽입되면 고정 조인트(212)를 체결하여 투명수직배양관(30)을 고정한다. 고정 조인트(212)와 T형 배관 몸체(211)의 단부 사이에는 패킹링(213)이 삽입 설치되어 배양액이 새는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 구성들에 의해 광합성 미세조류의 광합성 효율이 증대되는 사유를 살펴보면, 먼저 펌프(45)에 의해 배양액이 순환하게 되는 점과, 펌프(45)에 의해 순환하는 배양액을 통해 바닥에 침전된 미세조류를 부유할 수 있다는 점에 의해 미세조류의 광합성 효율이 증대될 수 있다. 즉, 미세조류들이 빛에 노출될 수 있는 시간과 가능성을 증대시킬 수 있기 때문에, 광합성 미세조류를 배양 및 광합성 효율을 증대시킬 수 있다. 펌핑은 일정 시간 간격으로 주기적으로 이루어지며, 펌핑에 의해 침전된 미세조류들이 부유할 수 있는 조건을 부여하게 되고, 그에 따라 미세조류가 광원에 노출되는 시간이 늘어나 광합성 효율이 증대될 수 있다. 또한, 펌핑에 의해 배양액이 순환함과 더불어, 분사부(53)에서 미세기포를 공급함으로써 침전된 미세조류를 부유할 수 있게 하여 배양 및 광합성 효율을 증대시킬 수 있게 된다.

위에서 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 하부 순환 배관부 11 : T형 배관
12 : 일자형 배관 13 : 엘보우형 배관
20 : 상부 순환 배관부 21 : T형 배관
22 : 일자형 배관 23 : 엘보우형 배관
24 : 벤트
30 : 투명수직배양관
40 : 수직 순환 배관부 41 : 엘보우형 배관
42 : T형 배관 43 : 일자형 배관
44 : 밸브 45 : 펌프
46 : 엘보우형 배관 47 : 일자형 배관
48 : 밸브
50 : 기체 분사관부 51 : 콤프레샤
52 : 분사관 53 : 분사부
54 : 커플링
60 : 광조사부 61 : 베이스판
62 : 수직판 63 : 엘이디 모듈

Claims

배양액이 수평으로 흐르면서 순환하는 하부 순환 배관부;
상기 하부 순환 배관부에 대응되어 상측으로 일정 간격을 두고 설치되며 배양액이 수평으로 흐르면서 순환하는 상부 순환 배관부;
상기 하부 순환 배관부와 상부 순환 배관부를 연결하여 상기 하부 순환 배관부로부터 상부 순환 배관부로 배양액이 흐르도록 하는 복수의 투명수직배양관;
상기 상부 순환 배관부에서 상기 하부 순환 배관부로 배양액이 흐르도록 하기 위한 수직 순환 배관부;
상기 하부 순환 배관부 내로 투입되어 상기 투명수직배양관으로 배양기체를 공급하기 위한 기체 분사관부; 및
상기 투명수직배양관의 둘레에 설치되어 광원을 조사하는 광조사부;로 구성되고,
상기 하부 순환 배관부는, 상기 수직 순환 배관부를 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 상기 투명수직배양관으로 배양액을 공급할 수 있도록 다수의 T형 배관, 일자형 배관 및 엘보우형 배관이 서로 연결되어 구성되고,
상기 상부 순환 배관부는, 상기 투명수직배양관을 통해 배양액이 유입되어 순환됨과 아울러 상기 수직 순환관부를 통해 배양액이 배출되도록 다수의 T형 배관, 일자형 배관 및 엘보우형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치.
제1항에 있어서,
상기 수직 순환 배관부는, 상기 상부 순환 배관부와 연결되어 수직으로 배치되는 수직부와, 상기 수직부로 흐르는 배양액을 바이패스하기 위한 바이패스부로 구성되고,
상기 수직부는, 상부 순환 배관부에서 유입되는 배양액을 하부 순환 배관부로 보내기 위한 펌프와, 상기 펌프로 유입 및 유출되는 배양액을 차단하기 위한 상부 밸브 및 하부 밸브와, 다수의 일자형 배관, 엘보우형 배관 및 T형 배관으로 이루어져 배관을 수직으로 형성하고,
상기 바이패스부는, 바이패스밸브와, 상기 바이패스밸브의 상하에 형성되는 수직부 엘보우형 배관과, 수직부 일자형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치.
제1항에 있어서,
상기 상부 순환 배관부에는, 상기 기체 분사관부를 통해서 공급되는 기체와, 광합성 미세조류에 의해 발생되는 기체를 배출하기 위한 벤트가 마련되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치.
제1항에 있어서,
상기 기체 분사관부는, 기체를 공급하기 위한 콤프레샤와, 상기 콤프레샤에서 공급되는 기체가 전달되는 분사관과, 상기 분사관에 장착되어 공급된 기체를 배양액으로 분사하는 분사부로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치.
제4항에 있어서,
상기 분사부는, 공극이 형성된 멤브레인관으로 구성되어 공급되는 기체가 미세기포 형태로 외주면 전체를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치.
제5항에 있어서,
상기 분사부는, 상기 투명수직배양관의 하부측에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세조류 광배양장치.