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조류의 대량배양용 광 바이오반응기

전문가 제언: ○ 최근 세계 각국은 저탄소 녹색성장과 같은 그린산업에 주력하고 있는데 특히 미국에서는 상대적으로 높은 오일가격, 바이오기술의 진보, 오바마 정부의 재생에너지 강조정책 등은 풍부한 생물 연료원인 조류(Algae)에 대한 관심을 새롭게 불러일으켜 에너지와 관련된 연구기관과 벤처기업들이 해조류에서 에너지를 얻는 기술을 개발하고 있다.

○ 조류는 식량생산용으로, 생물활성적인 복합물로, 환경의 청정화로의 활용성으로 많은 흥미를 가지게 한다. 조류재배의 목적은 사람의 필요성에 따르게 되는데 이에 따라 최근에 조류는 정밀화학제품과 인간과 동물에 유용한 보조식품으로서의 잠재력으로도 관심의 대상이 되고 있다.

○ 일부에서는 조류배양과 이산화탄소의 고정화에 초점을 맞추어 집중적으로 연구하여 왔는데 여러 가지 바이오매스원 중에서 해조류(미역이나 다시마 등)는 지구 온난화의 주범으로 꼽히고 있는 이산화탄소 흡수 능력이 매우 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 일부 해조류의 경우 열대우림보다 5배 이상 이산화탄소 흡수 능력이 뛰어난 것으로 조사됐다.

○ 본고에서는 조류의 대량배양이 기대되는 광 바이오반응기의 설계에 대하여 꼼꼼하게 조사하였으며 이에 더하여 광 바이오반응기에 대한 유체역학과 물질 전달특성도 간단히 설명하고 있다.

○ 조류 배양시스템은 인공 및 태양빛 모두를 광원으로 이용할 수 있다. 넓은 채광면적을 가진 조류 배양시스템으로는 연못(open pond), 평판, 수평/파형의 공기부양 튜브 및 경사진 튜브형의 광 바이오반응기가 있고, 실험실 규모의 광 바이오반응기는 기포 칼럼(bubble column), 공기부양 칼럼(airlift column), 교반탱크(stirred-tank), 나선형 튜브(helical tubular), 원뿔형(conical) 및 vertical modular type 등 다양하다.

저자: C.U. Ugwu, H. Aoyagi, H. Uchiyama
자료유형: 학술정보