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최신연구동향

상업용 규모로 생산되는 미세조류
관리자
Date2015.07.21 11:38 Read702
보조식품, 화장품 및 바이오디젤을 포함하는 많은 제품들은 미세조류에서 유래되는 물질로 만들어진다. 현재 Leuna에 있는 프라운호퍼 실험실에서는 완전히 자동화된 파일럿 플랜트에서 미세조류를 파일럿 규모로 생산할 수 있다. 반응기 내의 조류 농도는 기존 밀폐된 반응기 보다 5배 높다. 이 파일럿 플랜트를 디자인한 연구원들은 프랑크프루트에서 6월 15~19일에 개최되는 ACHEMA 2015에 이 내용을 전시할 예정이다.

미세조류는 매우 다양한 유기체로서, 예를 들어 몇 개의 종은 중요한 건강식품인 오메가 3를 다량으로 생산하여 보조식품의 주요 구성물에 사용된다. 또한, Haematococcus pluvialis 종의 미세조류에서 추출된 아스타크산틴(astaxanthin) 적색 안료와 같은 물질들은 화장품 생산에 사용된다. 다른 미세 종류들은 바이오디젤, 에탄올, 바이오가스를 제조하는데 사용될 수 있는 오일 혹은 전분을 생산한다. 그러나 이런 모든 제품들에 사용되는 미세조류들은 거의 미국, 이스라엘 혹은 아시아 회사들에서 생산하고 있으며 유럽에서는 단지 몇 개의 상업적인 생산시설을 가지고 있다. 아시아에서 수생 유기체는 주로 개방형 연못에서 재배되고 있다. 그러나 조류가 성장하는데 필요한 태양광 및 태양광이 물속으로 단지 몇 인치 밖에 침투되지 못하는 한계 등에 의해 이들 개방형 연못에서 수확될 수 있는 조류의 양은 한계가 있다. 또한, 조류가 다른 유기 미세물질들에 의해 오염이 될 수 있는 위험도 있다.

Leuna에 위치하고 있는 프라운호퍼 실험실 화학-바이오테크 공정 실험실에는 산업용 규모로 미세조류를 생산할 수 있게 디자인된 완전히 자동화된 플랜트가 있다. 이 플랜트는 Subitec GmbH가 프라운호퍼 실험실 계면 공학 및 바이오테크놀러지 IGB 및 프라운호퍼 CBP와 함께 건설하였다. “우리는 파일럿 플랜트로 분명하고 엄격하게 조절된 상태에서 미세조류를 생산할 수 있다. 우리는 개방형 연못이 아닌 다른 밀폐형 반응기에서 배양한 미세조류보다 5배 이상의 미세조류 농도를 이룰 수 있었다”고 프라운호퍼 실험실 IGB의 책임자인 Ulrike Schmid-Staiger 박사는 말한다. 이에 의해 미세조류의 생산은 다른 상업용 공장에서보다 훨씬 많이 이루어지게 된다.

이러한 결과를 낼 수 있었던 중요 요인은 빛으로 미세조류가 성장하는 조건에서 가장 중요한 인자이다. 모든 미세조류에 빛이 충분히 닿을 수 있게 연구원들은 평판형 패널 반응기를 사용하여 파일럿 플랜트를 제조하였다. 이들은 3~5센티미터 두께를 가지는 일련의 패널로 구성되어 있으며 땅과 수직으로 설치된다. 땅에 세워진 슬롯 관으로부터 위로 공기와 이산화탄소 혼합물이 미세조류가 섞여 있는 영양매체로 불어넣어진다. 이는 두 가지 영향을 주는데 하나는 가스 거품들이 위로 올라오면서 미세조류가 성장하는데 필요한 이산화탄소를 공급하게 되고 또 하나는 가스가 흘러가면서 미세조류를 흔들어서 움직이게 만든다. 이러한 방법으로 각 미세조류는 반응기 표면에 적당한 간격으로 위치하게 되며 에너지를 공급하는 빛과 접촉을 많이 할 수 있게 된다. 이 빛은 태양으로부터 공급되며 반응기는 외부 혹은 온실에 설치될 수 있다.·········
 
 
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