• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.543-549
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• 1999

본 연구에서는 미생물의 성장시 수반하는 대사열을 측정할 수 있는 직접 열량계의 기능을 가질 수 있도록 발효조를 개량하였다. 발효조의 온도제어신호의 길이를 측정하고 이 신호를 컴퓨터에서 전달하여 계산하고 발효조에 공급된 누적 열량을 측정할 수 있도록 발효조를 일부 개조하고 온라인 측정 시스템을 구성하였다. 균체 없이 발효조를 운전하면서 여러 조건에서 누적 열량을 측정하여 통기량의 따라 30.9kJ/vvm의 열손실과 공기중으로 전도 및 대류, 복사에 의한 0.5 kJ/L/hr/$^{\circ}C$의 열손실이 발생함을 측정할 수 있었다. 그리고 소형의 가열체를 반응액에 발생함을 측정할 수 있었다. 그리고 소형의 가열체를 반응액에 투입하여 열량측정의 정확도를 확인하였으며 누적열량은 $\pm$0.2%의 오차 범위 내에서 측정되었다. 본 시스템에소 효모와 대장균을 이용하여 대사열량을 성공적으로 측정할 수 있음을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.587-595
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• 2000

국내 하수처리장에 적용되는 BNR(Biological Nutrients Removal) 공정의 효율저하 원인은 유입원수의 낮은 C/N비와 탄소 (Carbon source) 부족이 가장 큰 것으로 지적되어 왔다. 탄소원의 효율적인 공급을 위해 1차 슬러지 산 발효조(Acid fermenter)를 이용하여 SCFAs(Short-Chain Fatty Acids) 생성을 유도할 수 있다. 본 연구에서는 side-stream의 산 발효조와 조합된 $A_2/O$ 프로세스를 운전하여 영양염류 제거에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 산 발효조의 최대 SCFAs생성은 중온상의 SRT 4~5일에서 약 3.000mg/L(as COD), 대략 0.10~0.16 mg SCFA(as COD)/mg 1차 슬러지(as COD)로 나타났다. 또한 생성된 SCFAs의 성상비는 Acetic, Propionic, (iso)Butyric 및 (iso)Valeric이 1, 0.7, 0.5 그리고 0.6 순으로 나타났다. BNR공정의 side-stream 산 발효조 적용에 의한 영양염류 제거효율은 크게 증가하는 것으로 나타났다. T-N은 인공하수(R1)의 경우 35% 정도의 낮은 처리효율을 나타냈으나 인공 SCFA 주입(R2) 및 발효산물 투입(R3)의 경우 제거효율 74%, 76%로 크게 향상되는 것으로 나타났다. 또한 Phosphate 는 R1의 경우 45% 의 처리효율을 나타냈으나 R2, R3의 경우 73~74% 정도로 양호한 처리효율을 나타냈다. 이는 발효산물 및 SCFA 주입에 의해 혐기조에서 인의 방출 및 호기조에서 과잉섭취가 잘 이루어졌기 때문으로 R3의 경우 인의 방출율은 $0.34g\;PO_4-P/g$ COD로 기존 연구와 비교해서 유사한 것으로 나타났다.

• 미생물과산업
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• 제16권2호
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• pp.49-52
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• 1990

발효공업이 발달되면서 발효조의 scale-up에 대한 문제는 꾸준하게 연구되어져 왔다. 이 scale-up은 미생물 뿐만 아니라 최근에는 동물이나 식물 그리고 곤충세포의 대량배양을 위해서도 계속적으로 연구되고 있는 분야이다. 수많은 생물반응기가 개발되었고 또 개발중에 있는데, 각 반응기에 대한 scale-up의 방법은 서로 상이할 수 있기 때문에 본 고에서는 현재 산업계에서 가장 많이 사용되고 있는 전통적인 교반조 발효기에 대한 scale-up의 원리와 응용을 다루고자 한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권4호
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• pp.211-216
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• 1979

단세포 단백질의 합성이나 환성오니법에 의한 폐수처리 등에 응용되고 있는 Air-lift Fermentor (ALF)는 일반적인 기계식 교반 발효조에 비하여 산소전달 효과가 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 미생물의 성장반응에는 적절한 교반이 필요하므로 발효조 내에서는 높은 산소 농도와 함께 활발한 교반이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 ALF 내에서의 산소전달에만 국한해오던 연구 방향에서 실제로 Methylomonas, sp를 이용한 methanol fermentation을 행하여 이 발효조의 기능을 조사하였다. 그 결과 교반은 활발히 일어나고 있으나 높은 농도의 산소를 얻기 위해서는 높은 압력하에서나 낮은 dilution rate에서 운전하여야 하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.506-511
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• 2009

미생물셀룰로오스의 생산성을 높이기 위하여 원심(centrifugal) 임펠러와 경사원심(inclined centrifugal) 임펠러가 사용되었다. 발효조 내의 유체흐름 형태와 부피산소전달 계수가 고찰되었으며 원심 임펠러 및 경사원심 임펠러가 장착된 발효조 내에서 G. hansenii PJK 균주에 의하여 미생물 셀룰로오스가 생산되었다. 유체는 발효조 하부에서 원심 임펠러의 실린더 내부를 통과하여 발효조 벽면을 향해 순환되었다. 임펠러의 회전속도 100 rpm에서 부피산소전달계수는 터바인 임펠러 계에 비하여 경사원심 임펠러의 경우는 23%, 원심 임펠러의 경우는 15%에 불과하였다. 하지만 미생물셀룰로오스 생산 불능 돌연변이주로의 전환이 방지되어 20 rpm의 경사원심 임펠러의 회전속도에서 미생물셀룰로오스의 생산량이 터바인임펠러의 최적회전속도 300 rpm에서의 미생물셀룰로오스 생산량과 같았다.

• 멤브레인
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• 제14권1호
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• pp.37-43
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• 2004

휘발성 지방산의 생성 및 회수를 위한 분리막의 유효성을 실험적으로 검토한 결과, 분리막의 적용에 의해 발효조 내의 부유고형물 농도, 유기산 생성균수 및 유기산 농도가 증가하였다. 혐기성 발효액의 고액분리 및 발효 효율향상을 위한 분리막의 적용은 발효조 내의 관련 미생물 농도를 증가시키고 따라서 분리막을 적용하지 않은 경우에 비해 유기산 생성효율이 훨씬 증가하였다. 분리막이 결합된 산 발효조의 적용은 유기성 슬러지로부터 휘발성 지방산의 회수 효율증대에 효과적인 적용기술이라 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제14권2호
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• pp.241-247
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• 1999

디프테리아는 Corynebacterium diphtheriae에 의해 발생되는 호흡기 질병으로 C. diphtheriae의 exo-toxin을 불활성화 시킨 toxoid 백신을 사용하여 예방해 왔다. 현재까지 국내에서는 정치배양 방법으로 디프테리아 toxin을 생산해 왔기 때문에 생산성과 품질에 한계가 있었으며, 이를 극복하기 위해 발효조를 이용한 발효조건 최적화에 대한 연구를 수행하였다. 디프테리아 toxin을 보다 효율적을 얻기 위한 배지로서 beef antigen이 함유되어 있지 않은 casein 유래의 NZ-Case를 선택하였다. 발효조에 의한 toxin 생성은 세포성장과 함께 증가하는 growh-associated form으로 나타났다. 최대의 세포성장과 toxin 생성은 초기 pH가 7.0인 배지에서 0.22vvm의 통기와 400rpm의 교반조건에서 얻을 수 있었다. 또한 최대의 toxin 생성을 위한 최적의 iron 이온의 농도는 0.3mg/L 이었으며, morgamcphospale의 첨가에 의한 calcium-phosphate 침전이 배지 내에 iron 이온의 농도조절을 위하여 요구되었다. 면역원성을 확인하기 위한 역가시험 결과 발효조 배양에서 얻은 toxoid는 4단위에서 모든 guinea-pigs가 생존하여 2단위인 정치배양 toxin에비해 월등히 우수한 것으로 판단되었다. 결국 발효조 배양으로 toxin을 생산할 경우 부작용이 적고 수율과 생산성 및 면역원성 이 우수한 toxid의 생산이 가능하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.40-41
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• 1993

생물 ㅏ반응기의 생산성을 높이기 위해서는 반응기내의 미생물 농도를 높이는 것이 필요하다. 미생물 농도를 높이기 위한 한 방법으로써 막을 이용한 미생물 재순환에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 이러한 연구들은 발효조 밖에서 막을 이용하여 미생물을 분리하여 다시 발효조 내로 순환시키는 방법이 주를 이루어 왔으나 이들은 공정이 복잡하고 고분자 합성막을 이용한 경우 고온 멸균의 어려움이 있는등 산업화하는데 여러가지 문제점을 가지고 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.95-96
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• 1998

1. 서론 : 발효조를 통해서 생성되는 유기산은 주로 아세트산과 프로피온산으로 나타나는데 이는 배양액중에 2-3% 정도로 희석되어 있다. 이러한 유기산을 선택적으로 분리하여 농축시켜야만 제설제로 사용되는 유기산 염을 제조하는 공정에 적용할 수 있다. 일반적으로 유기산은 석유화합물로부터 얻어지는 것을 사용하여 왔는데 발효조를 통하여 얻어지는 유기산을 이용하는 경우 자원의 재활용을 통하여 얻어지는 생성물을 이용한다는 측면외에도 에너지를 절약할 수 있는 장점을 가질 수 있어서 에너지환경적인 측면에서 기대되는 공정이다. (생략)

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.19-22
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• 1991

생물 반응기내에 미생물 농도를 높이기 위한 한 방법으로써 막을 이용한 미생물 재순환에 대한 연구가 이루어져 왔다. 이러한 연구들은 발효조 밖에서 막을 이용하여 미생물을 분리하여 다시 발효조 내로 순환시키는 방법이 주를 이루었으나 이들은 공정이 복잡하고 고분자 합성막을 이용한 경우 고온 멸균의 어려움 등 산업화하는데 여러가지 문제점을 가지고 있었다.