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[한국해양과학기술원] 전처리 해수를 이용하여 제조비용을 절감한 스피룰리나 제조 방법

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

전처리 해수를 이용한 스피룰리나 배양액 제조 방법

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 제주특성연구실 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: 본 기술은 음식물, 바이오 연료, 의약품, 화장품 등에 사용되는 미세조류 중 가장 각광받고 있는 스피룰리나(Spirulina sp.) 배양액 제조 기술이다.
본 배양액 제조 기술은, 전처리 해수를 사용함으로써 제조 비용을 감소시키고, 단백질의 함량을 높이면서도 특유의 탁한 현상과 애쉬 함량을 낮출 수 있는 장점이 있다.

기존기술 대비 개선점: 배양액 내 백색 침전물 형성, 용해도 감소, 단백질 저하 등의 문제점 발생
· 천연해수 이용 시 발생되는 문제점(탁도, 영양분 검출)으로 인한 사용 제한
· 값 비싼 고가의 인공 배양액 이용으로 인한 낮은 효율성 보유

다양한 염분 농도 배양액을 이용하여 배양기간에 따른 스피룰리나 맥시마 농도 비교

기술 구현 내용: 본 스피룰리나 제조 방법은 아래와 같이 구현됨

· 천연 해수에 석탄 및 NaOH를 첨가
· 우유빛 탁도 생성 물질이 제거된 전처리 해수 제조
· 염분 농도 13-18 psu가 되도록 전처리 해수를 담수로 희석하여 배양액 제조

본 기술에 따라 제조된 배양액을 이용하여 스피룰리나 맥시마 배양 시 16일 간 스피룰리나 맥시마의 클로로필 및 피코시아닌의 농도 변화 측정 그래프

기술동향: 미세조류는 농업적 활용 뿐만 아니라 식품 및 의약품으로서 대체 에너지원으로 폐수처리 및 환경정화용으로 이용되는 등 산업적으로 다양한 분야에서 활용
· 미국의 Biotech, Cyanotech, Omegatech, Martech와 같은 기업들은 이미 스탠포드, 메릴랜드, 버클리와 함께 산학연구체제를 구축하고 세계 해양바이오 산업을 선도하여 해양미세조류 유래 기능성 물질 개발 및 사업화에 성공하여 매출을 올리고 있는 상황

시장동향: 미세조류의 시장규모는 건강식품, 식품첨가물 또는 사료용으로 이용되는 클로렐라(Chlorella)의 경우 세계 시장이 380억 달러 이상이며, 생물비료의 경우, 2011년 추정 매출액 규모만 약 50억 1,310만 달러에 육박 미세조류 바이오매스 중 특히 스피룰리나가 사용되고 있는 사료 첨가제, 식품 착색제, 건강식품, 진단용 의약품, 항암 및 항생물질 등의 고부가 물질로 전환되어 국내에서 500억 원/년 규모의 시장이 형성될 것으로 예측

전세계 스피룰리나 미생물 사료첨가제 시장 규모

특장점

특징: · 석탄과 NaOH를 이용한 전처리 해수를 통한 친환경화
· 침전물 감소, 용해도 및 단백질 향상 가능
· 기존 배양액 대비 2배 이상의 저비용을 통한 원가절감