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조류(algae)의 생산과 수확 및 가공

전문가 제언: ○ 조류는 원핵세포로 된 남조류와 남세균을 제외하고는 대부분이 육안으로 볼 수 있는 단세포 또는 다세포이다. 조류는 현미경으로만 볼 수 있는 미세조류와 육안으로도 볼 수 있는 거대조류로 구별되며 생장하는 장소에 따라 담수조류와 해조류로 분류된다. 담수조류는 미세조류가 많고 해조류는 거대조류가 많다. 우리가 바이오디젤이나 유용물질을 생산하는 조류는 대부분이 미세조류이다.

○ 미세조류는 바이오매스(건강 기능성식품, 사료첨가제, 토양 조정제), 바이오에너지(바이오디젤, 바이오알코올), 생리활성물질(카로티노이드, 불포화지방산), 색소 및 항산화제(베타카로틴, 아스타잔틴, 루테인, 푸코잔틴), 효소(superoxide dismutase, phosphoglyseratekinse, Luciferase 제한효소), 항암제(amphidinolides), 항균제(gonidomin)의 생산과 CO2고정, 생물환경정화, 생물비료 등 환경문제의 해결에 이용되고 있다.

○ 조류는 연못과 수로형 연못의 개방형 옥외배양과 광생물 반응기를 사용한 밀폐형 배양에 의해서 생산된다. 옥외배양은 운전비와 유지비는 저렴하지만 세균의 오염과 기후조건에 따른 일광 부족 현상이 문제가 되며 연평균 기온이 15oC 이하인 지역에서는 이용이 곤란하다. 한편 광생물 반응기는 제작비가 고가이며 광 투과도가 문제가 된다. 그러나 국내에서는 옥외 수로형 연못보다는 광생물 반응기를 이용한 조류생산의 연구가 더 필요하다고 본다.

○ 국내에서는 광생물 반응기 설계 및 제작, 배양조건의 최적화, 미세조류를 이용한 바이오디젤 생산, 미세조류를 통한 이산화탄소의 제거, 시스템생물학을 통한 균주개발, 단백질과 유전자 연구를 통한 대사공학 연구 등이 수행되고 있다.

○ 해외에서는 Helix Bioreactor(오리진오일사)와 양자파괴 기술(Quantum Fracturing)을 이용한 단일추출 기술로 획기적으로 에너지를 절감할 수 있다고 한다. 국내 연구진도 균주의 개량과 광생물 반응기의 개발은 물론 조류 배양액으로부터 세포를 파쇄, 유용물질을 경제적으로 회수하는 공정기술의 개발이 절실히 요구된다.

저자: AQUATIC ENERGY LLC
자료유형: 특허정보