KR20200057348A - 내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기 - Google Patents

내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부가 개방되고 배양대상 광합성 미생물을 포함하는 미세조류 배양액과 환경수를 구획하는 유연성 장벽으로 둘러싸여 있는 배양용기; 상기 배양용기의 바닥면과 결합되어 상방으로 돌출되며 상부가 부력재에 의해 수면위로 노출되는 하나 이상의 내부 격벽; 및 상기 배양용기를 고정함과 동시에 수면 위로 부양하기 위한 부양수단을 포함하는, 해양 미세조류 배양장치를 제공한다.

Description

내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기{Device for marine microalgae cultivation with baffle}
본 발명은 해양 미세조류 배양기에 관한 것으로 더 상세하게는 미세조류 대량 배양을 위한 내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기에 관한 것이다.
화석연료의 다량사용으로 인한 이산화탄소의 발생은 지구온난화의 원인이 되고 있으며, 화석연료가 고갈된 시대를 대비한 지속가능한 친환경연료로 바이오연료의 개발이 필요하다. 바이오연료 중에 바이오디젤은 내연기관인 디젤기관의 원료로서 널리 사용되고 있으며, 친환경연료로서 각광 받고 있는 연료이다. 그러나 제조원료로서 지방산 글리세롤 에스터(glycerol ester), 지방산 또는 식물과 동물유래의 지질이 사용되고 있지만, 그 지질은 대부분 식량자원이기 때문에 바이오디젤의 대량생산이 식량의 고갈문제를 유발시킬 위험성이 있다. 따라서, 식량 문제를 야기시키지 않으면서 바이오디젤 생산을 위한 지질의 생산자원의 개발이 필요하다. 지질 생산자원 중에 미세조류는 태양광과 이산화탄소 및 물을 사용하여 광합성을 하여 유기물, 특히 지질을 생산하는 능력이 우수하기 때문에 미래 바이오디젤의 생산원으로 기대되고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 미세조류를 이용한 바이오매스 생산성 향상을 위해서는 수면 위에 설치된 연못형 미세조류 배양기 내부에서 파도에 의한 배양액의 혼합을 촉진하고 조류에 의한 배양액 쏠림 현상을 방지하는 것이 중요하다. 이와 관련하여 대한민국 공개특허 제2016-0019856호는 배양기 밑에 밧줄 지지체를 구배한 대량배양을 위한 부유형 배양기를 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술의 경우, 상기 배양기에 설치된 밧줄 지지체는 배양기의 규모가 커짐에 따라 밧줄의 길이가 길어져 자체 하중에 의해 중심부가 가라앉아 배양기의 깊이를 일정하게 유지시켜줄 수 있는 능력이 감소하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 배양기 내부의 유동발생을 증가시켜 배양액의 혼합 효율이 촉진되는 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상부가 개방되고 배양대상 광합성 미생물을 포함하는 미세조류 배양액과 환경수를 구획하는 유연성 장벽으로 둘러싸여 있는 배양용기; 상기 배양용기의 바닥면과 결합되어 상방으로 돌출되며 상부가 부력재에 의해 수면위로 노출되는 하나 이상의 내부 격벽; 및 상기 배양용기를 고정함과 동시에 수면 위로 부양하기 위한 부양수단을 포함하는, 해양 미세조류 배양장치가 제공된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기는 내부 격벽이 배양기 내부의 유동을 증가시켜 배양액의 혼합이 촉진됨에 따라 미세조류 바이오매스 생산성이 향상되는 효과를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기의 형태를 개략적으로 나타내는 개요도(a) 및 사진이다(b).
도 2는 미세조류 바이오매스 생산성을 비교하기 위한 실험에 사용된 배양기에 아무런 장치를 부가하지 않은 기본 배양기(a), 밧줄 지지체를 구비한 배양기(b), 내부 격벽 1개를 구비한 배양기(c) 및 내부 격벽 2개를 구비한 배양기(d)의 모습을 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기의 바이오매스 생산성을 분석한 그래프이다.
도 4는 내부 격벽 부가에 의한 미세조류 바이오매스 생산성을 비교하기 위한 실험에 사용된 밧줄 지지체를 구비한 배양기(a), 부력재 지지체를 2개 구비한 배양기(b) 및 내부 격벽을 2개 구비한 배양기(c)의 모습을 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기의 바이오매스 생산성을 분석한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기의 상대적 배양액 혼합 효율을 분석한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기의 photic zone fraction을 분석한 그래프이다.
용어의 정의:
본 문서에서 사용되는 용어 "미세조류(microalgae)"는 바다에 서식하는 식물성 플랑크톤으로, 흔히 적조를 일으키는 코클로디니움 같은 플랑크톤 역시 미세조류에 속한다. 해양 바이오에너지 연구가 주목하는 미세조류는 특히 지질, 즉 기름 성분이 풍부한 미세조류 종(種)이다. 크기는 10μm(미크론, 1m의 100만분의 1)정도, 머리카락 굵기의 10분의 1 안팎이다.
본 문서에서 사용되는 용어 "선택적 투과성 소재(selective permeable mesh)"는 메쉬(mesh) 시트 또는 타공 시트로 구성되어 삼투현상에 의해 특정 분자만 선택적으로 투과되는 것이 아니라, 물, 기체 및 영양성분 등 고분자를 포함한 대부분을 물질의 자유로운 통과는 가능하나 광합성 미생물과 같은 세포의 자유로운 확산은 제한하는 소재를 의미하며, 세포의 일부는 상기 장벽을 통과할 수도 있으나, 장벽을 사이로 세포 농도가 평형상태를 이루지는 않는다.
본 문서에서 사용되는 용어 "내부 격벽(baffle)"은 미세조류 배양기의 형상 유지 효과와 내부의 유동발생을 위해 세로로 설치하는 칸막이 형태의 판을 말하며 파도가 배양기를 통과할 때, 내부 격벽이 전후 또는 상하 방향으로 이동함에 따라 유동을 발생시키기 때문에 상하 이동만 있는 부력재 지지체나 자체적으로는 거의 움직이지 않는 로프 지지체를 구비한 배양기에 비해 더 많은 유동을 발생시켜 배양액 혼합 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
발명의 상세한 설명:
본 발명의 일 관점에 따르면, 상부가 개방되고 배양대상 광합성 미생물을 포함하는 미세조류 배양액과 환경수를 구획하는 유연성 장벽으로 둘러싸여 있는 배양용기; 상기 배양용기의 바닥면과 결합되어 상방으로 돌출되며 상부가 부력재에 의해 수면위로 노출되는 하나 이상의 내부 격벽; 및 상기 배양용기를 고정함과 동시에 수면 위로 부양하기 위한 부양수단을 포함하는, 해양 미세조류 배양장치가 제공된다.
상기 해양 미세조류 배양장치에 있어서, 상기 내부 격벽은 배양용기 바닥면으로 부터 5 내지 30 cm 높이를 가질 수 있고 상기 내부 격벽은 전부 또는 일부가 불투과성 소재로 구성될 수 있으며 상기 불투과성 소재는 테프론(teflon, polytetrafluoroethylene), 폴리올레핀(polyolefine), 폴리아마이드(polyamides), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 실리콘(silicon), 폴리메틸 메타아크릴레이트(poly methly methacrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리프로필렌(polypropylene), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 폴리에틸렌-말레 안하이드리드 코폴리머, 폴리아미드(polyamide), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐 플로라이드), 폴리비닐 이미다졸(poly(vinyl imidazole)), 클로로술포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefin), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(nylon), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE), 아크릴(acryl), 폴리에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 또는 폴리에틸렌 옥시드(poly(ethylene oxide))일 수 있다.
상기 해양 미세조류 배양장치에 있어서, 상기 내부 격벽은 상기 배양용기의 측벽과는 연결되지 않을 수 있으며 상기 유연성 장벽은 불투과성막, 반투과막, 타공시트, 또는 메쉬시트일 수 있다.
상기 해양 미세조류 배양장치에 있어서, 상기 부력재는 목재, 플라스틱, 스티로폼 또는 공기 주머니일 수 있다.
미세조류의 생산성 향상을 위해서는 배양기 내부의 조류에 의한 배양액의 쏠림현상을 방지하고 파도에 의한 배양의 혼합 효율을 증가시키는 것이 중요하다. 이에 본 발명자들은 배양기 하부에 밧줄 지지체를 설치하여 유동의 발생을 촉진하는 배양기를 개발하였다(대한민국 공개특허 제2017-0098011호) 그러나 상기 밧줄 지지체는 배양기의 규모를 증가시킬수록 밧줄의 길이가 길어져 자체 하중에 의해 중심부가 가라앉아 배양기의 깊이를 일정하게 유지시켜줄 수 있는 능력이 감소하는 문제가 있고 배양기 외부에 프레임 등을 설치하여 형상을 유지시키는 장치들은 배양 공간을 구성하는 내벽과 밧줄 지지체 또는 형상유지용 틀 간의 마찰에 의해 배양기 내벽이 파손되는 단점이 있었다. 또한, 상기 단점을 극복하기 위하여 부력재를 배양기에 직접 부착하거나, 배양기 하부에 삽입하는 방법 등이 제안되었으나 해당 부분에서 미세조류 배양액 깊이를 조절하기 어려운 문제점이 존재하였다.
본 발명자들은 이를 해결하기 위하여 예의노력한 결과 내부 격벽(baffle)을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기를 개발하였다. 상기 내부 격벽의 높이를 조절하여 배양기의 최저 깊이를 한정할 수 있고 파도가 배양기 내부를 통과할 때, 상하 이동만 있는 부력재 지지체나 자체적으로 거의 이동이 없는 밧줄 지지체를 구비한 배양기에 비해 전후 또는 상하 방향으로 움직이면서 더 많은 유동을 발생시켜 배양액 혼합 효율을 더욱 촉진시킴에 따라 미세조류 바이오매스 생산성을 증가시킬 수 있다(도 1). 또한 내부 격벽 설치에 따라 배양액이 배양기 내에 고루 분포하여 파도가 배양기를 진동시킬 때, 배양기에 가해지는 힘이 분산되는 효과로 배양액 쏠림현상 방지에 따른 배양기 내구성이 향상되는 효과가 있다. 이는 마치 대형 선박이나 차량의 연료탱크 내에 격벽을 설치하여 진동이나 흔들림에도 연료가 한쪽으로 쏠리는 것을 방지하여 안정성을 향상시키는 효과와 같은 원리로 작용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 굵기나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 균일한 부호는 균일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 무게추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기(100)의 형태를 개략적으로 나타내는 개요도이다(b). 도시한 바와 같이, 상부가 개방된 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기(100) 내부에는 일부 또는 전면이 불투과성 소재로 구성된 길이 약 150 cm, 두께 약 6 내지 7 cm의 사각 칸막이형태의 내부 격벽(150)이 구성되어 있다. 이때 내부 격벽(150)은 배양용기(120) 하부로부터 수직으로 연결되고 내부 격벽(150) 상부에는 부력재로 구성되어 있기 때문에 파도가 배양기 내부를 통과할 때 내부 격벽(150)이 전후 또는 상하 방향으로 이동함에 따라 유동을 발생시켜 종래 부력재 지지체 또는 밧줄 지지체를 구비한 배양기와 비교하여 더 높은 배양액 혼합 효율을 나타낸다. 본 발명의 내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기를 이용한 최적의 배양 효율을 갖기 위해서는 배양용기의 수면 깊이가 최대 30 cm이므로 상기 배양용기에 설치되는 내부 격벽의 높이는 배양액의 혼합 효율의 촉진을 위해서 배양용기의 바닥면으로 부터 5 내지 30 cm 높이를 갖는 것이 바람직하다.
상기 도 1은 본 발명의 특징을 용이하게 설명하기 위해 배양기 내부에 2개의 내부 격벽(150)을 구비한 배양기를 도시하였으나 이는 연구자의 목적, 환경에 따라 가감하여 설치할 수 있다. 도 1b를 참고하면 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기(100)의 형태를 명확하게 파악할 수 있다.
실험예 1: 바이오매스 생산성 1
본 발명자들은 미세조류 바이오매스 생산성 향상을 위해 유동발생을 증가시키는 내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기를 제조하여 지지체를 구비한 배양기와 배양액 혼합 효율을 비교하였다.
구체적으로 연못형 해양 미세조류 배양기는 평면적이 16 m2(4 m X 4 m)인 정사각형 형태의 PVC 타포린(tarpaulin)으로 제작하였고 균주는 Tetraselmis sp. KCTC12429BP 종을 사용하였으며, 해수에 질산염(nitrate)과 인산염(phosphate)을 추가한 배지를 사용하였다. 또한 상기 배양기에 아무런 장치를 부가하지 않은 기본 배양기(a), 밧줄 지지체를 구비한 배양기(b), 내부 격벽 1개를 구비한 배양기(c), 내부 격벽 2개를 구비한 배양기(d)로 분류하여 인천광역시 영흥도 연안에 설치한 후 미세조류 세포 배양을 진행하였다(도 2).
그 결과, 미세조류 바이오매스의 생산성은 각각기본형 6.2 g/m2/d, 밧줄 지지체 10.2 g/m2/d, 내부 격벽 1개 구비 12.1 g/m2/d, 및 내부 격벽 2개 구비 13.6 g/m2/d로 밧줄 지지체를 구비한 배양기와 비교하여 내부 격벽을 구비하였을 때 각각 19%(1개), 33%(2개)로 생산성이 향상된 것으로 나타났다(도 3).
실험예 2: 바이오매스 생산성 2
본 발명자들은 본 발명의 내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기의 생산성 향상 효과가 내부 격벽이 부가된 부력재에 의한 것인지 또는 내부 격벽 구조에 따른 추가적인 효과에 의한 것인지 실험하기 위하여 추가적인 바이오매스 생산성 실험을 수행하였다.
구체적으로, 상기 실험예 1과 동일한 크기와 소재로 구성된 배양용기에 밧줄 지지체를 구비한 배양기(a), 부력재 지지체를 2개 구비한 배양기(b) 및 내부 격벽을 2개 구비한 배양기(c)로 분류하였고 배지는 추가적인 영양염 공급 없이 해수만을 사용한 배지에 Tetraselmis sp. KCTC12429BP 균주를 접종한 후 인천광역시 영흥도 연안에서 미세조류 세포 배양을 진행하였다. 또한, 배양액 혼합 효율을 비교하기 위해, 일정량의 질산염을 배양액에 투입하고, 용해되어 확산되는데 걸리는 시간을 측정하였다(도 4).
그 결과, 미세조류 바이오매스 생산성이 밧줄 지지체를 구비한 배양기(a)와 비교하여 부력재 지지체를 2개 구비한 배양기(b)는 20%, 내부 격벽을 2개 구비한 배양기는 38% 증가한 것으로 나타났다(도 5). 또한 배양액 혼합 효율을 측정한 결과, 밧줄 지지체를 구비한 배양기(a) 대비 17%(부력재 지지체)와 139%(내부 격벽)로 혼합 효율이 향상되었음을 확인하였다(도 6).
실험예 3: photic zone fraction 분석
본 발명자들은 배양액 쏠림 완화 효과를 정량적으로 분석하기 위해 각 배양기에 4 kL의 미세조류 세포 농도가 0.1 g/L인 배양액을 채운 상태에서 각 부분의 깊이를 측정하였다. 이를 바탕으로 배양액 깊이 당 면적을 계산하여 beer-lambert 공식을 이용해 도출된 깊이 당 광도를 곱하여 배양액 내부에 공급되는 빛에너지의 총량을 계산하였다. 이렇게 얻어진 수치를 배양기의 형태가 직육면체로 빛에너지의 총량이 가장 높은 형태에 비교하여 photic zone fraction으로 배양기 형태 평가 방법을 고안하여 비교하였다.
그 결과, 밧줄 지지체(82%), 부력재 지지체(91%)와 비교하여 내부 격벽을 구비한 배양기(95%)의 photic zone fraction 값이 가장 높게 나타나 내부 격벽 구비에 따라 배양용기 내 배양액 쏠림 완화 효과가 현저히 향상된 것을 확인하였다(도 7).
상기 실험 결과들을 통해 본 발명의 배양기의 바이오매스 생산성 향상은 단순히 내부 격벽 구조가 부력을 제공하여 배양기 형상을 유지함에 따라 발생하는 효과가 아니라 종래 밧줄 또는 부력재 지지체 보다 배양용기 내부에 더 많은 유동을 제공하여 배양액 혼합 효율을 현저히 향상시키고, 배양액 쏠림 현상을 완화시켜 구조적 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 배양기에 공급되는 빛 에너지의 총량을 증가시켜 바이오매스 생산성을 현저히 향상 시킨다는 것을 확인하였다. 특히, 상기 내부 격벽은 선택적 투과성 막을 구비하여 외부 환경수에 포함된 영양염이 배양기 내부로 확산되는 방식의 배양에서 미세조류 바이오매스 생산성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
결론적으로 본 발명의 내부 격벽을 구비한 연못형 해양 미세조류 배양기는 종래 밧줄 지지체 또는 부력재 지지체를 부가한 배양기와는 달리 내부 격벽의 높이를 조절하여 배양기의 최저 깊이를 한정할 수 있고 상기 내부 격벽이 전후 또는 좌우로 이동하면서 유동을 더욱 원활하게 유발하여 배양액의 혼합 효율을 더 증가시킴에 따라 바이오매스 생산성을 향상시킬 수 있는 미세조류 대량배양에 활용가능하다.
본 발명은 상술한 실시예 및 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예 및 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 상부가 개방되고 배양대상 광합성 미생물을 포함하는 미세조류 배양액과 환경수를 구획하는 유연성 장벽으로 둘러싸여 있는 배양용기;
    상기 배양용기의 바닥면과 결합되어 상방으로 돌출되며 상부가 부력재에 의해 수면위로 노출되는 하나 이상의 내부 격벽; 및
    상기 배양용기를 고정함과 동시에 수면 위로 부양하기 위한 부양수단을 포함하는, 해양 미세조류 배양장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 격벽은 배양용기 바닥면으로 부터 5 내지 30 cm 높이를 갖는, 해양 미세조류 배양장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 격벽은 전부 또는 일부가 불투과성 소재로 구성된, 해양 미세조류 배양장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 불투과성 소재는 테프론(teflon, polytetrafluoroethylene), 폴리올레핀(polyolefine), 폴리아마이드(polyamides), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 실리콘(silicon), 폴리메틸 메타아크릴레이트(poly methly methacrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리프로필렌(polypropylene), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 폴리에틸렌-말레 안하이드리드 코폴리머, 폴리아미드(polyamide), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐 플로라이드), 폴리비닐 이미다졸(poly(vinyl imidazole)), 클로로술포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefin), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(nylon), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE), 아크릴(acryl), 폴리에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 또는 폴리에틸렌 옥시드(poly(ethylene oxide))인, 해양 미세조류 배양기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부 격벽은 상기 배양용기의 측벽과는 연결되지 않은, 해양 미세조류 배양장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유연성 장벽은 불투과성막, 반투과막, 타공시트, 또는 메쉬시트인, 해양 미세조류 배양장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부력재는 목재, 플라스틱, 스티로폼 또는 공기 주머니인, 해양 미세조류 배양기.


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KR20120021567A (ko) * 2010-08-09 2012-03-09 인하대학교 산학협력단 광촉매를 구비한 광생물반응기 및 이를 이용한 미세조류 배양방법
KR101727632B1 (ko) * 2013-04-05 2017-04-17 인하대학교 산학협력단 광합성 미생물 대량배양을 위한 광생물 반응기

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