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[한국해양과학기술원] 유동이 원활하여 침전이 일어나지 않는 로즈 맥스 연속 순환

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

로즈 맥스 연속 순환 생물 반응기

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원/ 강도형

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 해수 또는 담수의 유동이 원활하여 생물 및 세포가 정체되는 구간이 없어 침전이 일어나지 않는 무중력형 배양구조의 로즈 맥스 연속 순환 생물 반응기
- 배양 목적에 따라 유수식 순환 배양과 밀폐형으로 미세조류, 해조류, 무척추동물의 유생 및 어류를 배양할 수 있는 생산, 운용, 부유, 간편 및 경제성이 개선

기술개발 배경: · 해양을 포함하여 서식하고 있는 미세조류는 광합성의 특성에 기인한 폐수의 처리, 이산화탄소의 고정화 등의 생물학적 역할을 직간접적으로 수행할 수 있는 다양한 활용 분야의 가치
- 최근에는 발전소에서 배출되는 CO2가 지구 온난화의 주범으로 지목됨에 따라 CO2를 생물학적으로 고정화하기 위해 미세조류를 활용하려는 연구가 활발하게 진행

기존기술 한계: · 기존의 조류처리를 이용한 하수의 고도처리방법은 아직까지 대량배양의 기술적인 한계와 고가의 배지공급 문제, 이산화탄소 공급문제, 고가의 수확비용, 전처리의 어려움, 낮은 바이오 에너지 전환율로 인하여 상용화되지 못하고 있는 실정
- 미세조류를 배양하여 수확한 후 바로 전처리 공정으로 이송함에 따라 미세조류 내 가용 가능한 유용물질의 양이 매우 적음

개발기술 특성: · 배양 수조가 원형 구조로 되어 있으며, 배양 수조 옆 공기 주입 및 배출을 이용해 배양액을 연속 순환하는 구조를 제공함으로써, 배양액이 정체되는 구간이 없어져 생물의 부패를 방지
· 배양생물 배양에 있어서 배양액이 정체되는 구간이 없이 연속 순환 하게 되어 배양 수조의 전체 공간면적 활용 가능
· 온도 조절 중탕 가열하는 방식
- 배양 수조 내부의 미세조류, 해조류 또는 어류의 스트레스, 질병 및 폐사를 방지

기술 구현: · 로즈 맥스 연속 순환 생물 반응기는 배양 수조, 외부 수조, 온도조절 장치로 구성
· 배양 수조의 중심으로부터 오버플로우 박스와 연결되는 가상의 선으로부터 90도와 120도의 각도를 이루면서 배양액을 순환시키는 공기 인입 유체 추동부가 각각 3개씩 배치
- 배양 수조 내의 배양액은 반시계 방향을 따라 순환

로즈 맥스 연속 순환 생물 반응기의 사시도

시장동향: · 세계 환경시장은 ‘00년 5,440억 달러에서 ‘10년 7,967억 달러로 10년간 연평균 약 3.9%씩 증가하였으며, ‘11년에서 2020년까지 연평균 성장률이 약간 둔화되어 약 3.2%씩 증가하여 ‘20년에는 세계 환경시장이 약 1조 865억 달러에 이를 것으로 전망

세계 환경시장 규모 및 성장 전망