Production of Single Cell Protein using the wasted CO₂ gas in Semi-continuous and Continuous Process

폐탄산가스 고정화를 위한 반연속식 및 연속식 공정에서의 Single Cell Protein 생산

The biological carbon dioxide fixation using microalgae and photo-bioreactor has been known as an effective carbon dioxide reduction technology. As algae has many other environmental factor for its growth, the desirable cultivation factors were investigated using a green alga, Euglena gracilis Z. In this study, Euglena gracilis Z showed good $CO_2$ fixation ability in high $CO_2$ concentration of 10-20% and it contained the high protein and vitamin E enough to be used as fodder. For the mass cultivation, the continuous and semi-continuous cultivation methods were employed. The optimum hydraulic retention time (HRT) for the continuous cultivation was 4 days at carbon dioxide concentration of 10%. In this condition, the final cell number was $3.57{\times}10^6/m{\ell}$. The growth of Euglena gracilis Z increased according to the light intensity.

미세조류와 광반응기를 이용한 생물학적 이산화탄소 고정화 방법은 이산화탄소를 경제적으로 제거할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 그러나, 미세조류의 종류에 따라서 원활한 성장을 위한 환경 조건 및 성장특성이 상이하기 때문에, 배양하고자하는 미세조류의 성장에 영향을주는 운전 조건을 평가하는 것이 중요하다. 본 실험에 사용된 Euglena gracilis Z는 산성 조건에서도 잘 성장하여 오염의 가능성이 적고, 고농도 이산화탄소(10-20%)에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 있다. 또한, 단백질 함량이 풍부하고 세포벽이 얇아 대량 배양시 사료로서의 이용 가치가 높다. 연속식 광반응 배양기를 이용하여 운전을 실시한 결과 $CO_2$ 농도 10%, HRT 4일에서 최종 세포수 $3.57{\times}10^6/m{\ell}$의 높은 성장률을 얻었다 또한 광도에 따라 성장이 증가하는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과를 통해 연속식 및 반연속식 배양에서의 성장 특성을 비교 평가하였다.