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펄스 흐름 순환을 이용한 해조류 양식방법 및 시스템

전문가 제언: ○ 지금까지 바이오연료 제조용 원료는 주로 옥수수, 콩, 사탕수수와 같이 식용이나 사료용 자원과 경합되는 농작물 자원이 사용되어 식용 및 사료 자원의 가격급등을 초래한다는 지적에 직면하고 있다. 한편, 해조류는 식용자원과의 경합이 없을 뿐만 아니라 농작물과는 달리 비옥한 토지가 아닌 불모지에서도 양식할 수 있으며, 또한 청정한 담수도 필요하지 않고 해조류의 단위면적당 생산량이 팜유와 같은 바이오연료 작물보다도 10배 이상 크기 때문에 생산비용을 절감하는 효과가 크다.

○ 특히, 해조류 바이오매스는 자연의 태양광과 대기 중의 탄소를 소모하면서 광합성에 의해 지질을 생성한다. 따라서 조류를 이용한 바이오디젤은 화석연료에 비해서 탄소 밸런스를 개선하는 것이 가능하다. 그러나 지금까지의 해조류를 이용한 바이오제품 제조공정의 상용화에는 해결해야 할 많은 과제가 있다. 개방형 연못 생산 시스템은 한정된 지역범위와 주위환경에 의한 오염방지 및 생산조건의 제어가 큰 과제이다. 한편, 광합성효율이 높은 폐쇄형 광생물반응기(photo-bioreactor)가 개발되고 있지만 생산비용 측면에서 아직 상용화가 어렵다.

○ 이 발명(WO 2013/016322 A1)은 해조류 양식에서의 생물부착현상(biofouling)의 방지와 생산성 향상을 위한 해조류양식 장치 및 시스템을 제공하는데 있다. 이 시스템에는 플래시 탱크(flash tank)가 설치되어 펄스 흐름(pulse flow)의 순환에 의한 주기적인 교반 및 와류에 의해 배양설비의 벽면이나 바닥면 등에 부착한 해조류 세포를 탈리함으로써 생산효율을 높이는 효과가 있다.

○ 우리나라는 해조류를 이용한 바이오연료의 제조에 관한 연구가 많이 진척되고 있다. 현재 해양연구원, 부경대학교 등에 미세조류 은행이 구축되어 있으며, 또한 정부 관련부처의 지원 하에 한국생산기술연구원, 국립수산과학원, 어네텍 등은 우뭇가사리 등 해조류를 이용한 바이오연료 생산에 성공했다. 바이오연료의 상용화를 위해서는 무엇보다도 원료의 확보라는 관점에서 해조류의 생산량 확보정책이 시급하다. 이러한 기반을 바탕으로 산학연관의 협동체제에 의한 바이오연료 개발이 필요하다.

저자: General Atomics
자료유형: 특허정보