• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1501-1502
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• 2011

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권2호
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• pp.166-171
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• 1999

This study was conducted to investigate the removal rate of nitrogen and phosphorus, and lipid production from a swine wastewater by Botryococcus braunii UTEX 572 in an outdoor photobioreactor. B. braunii successfully predominated in competition with bacteria and other algae, especially Oscillatoria, which were grown spontaneously in a secondary-treated swine wastewater, under the conditions of incubation temperature at $25^{\circ}C$ and increased inoculum amount at 287mg/l. There was a significant relationship between dry weight of B. braunii and absorbance of culture solution at 680mn(r2=0.967), suggesting that the latter is as good as the former commonly used for the measurement of algal biomass which is considerably time-consuming. The removal rates of COD, TOC, total nitrogen, and total phosphorus from the swine wastewater were 33.2$\pm$2.6% and 32.8$\pm$3.2, respectively, which showing no different between them. These results suggested that the mass cultivation of B. braunii in an outdoor photobioreactor could be used for the advanced treatment of swine wastewater and lipid production.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권1호
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• pp.48-56
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• 2018

Due to the growing concerns of energy resource depletion and environmental destruction, the mass production of microalgae has been studied. The scale-up of a photobioreactor (PBR) is required for the mass production of biomass. In this paper, the geometric parameters and oxygen transfer rate (OTR) are considered, to scale up a flat panel photobioreactor (FP PBR). The PBR is designed using the goal-driven optimization (GDO) method to accomplish the scale-up. The local sensitivity of each output parameter with respect to the input parameter is analyzed through the design of experiment (DOE), and the design candidates are evaluated with the screening sampling method. The volumetric mass transfer coefficient is measured by the dynamic method.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.80-85
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• 2017

최근 고부가가치 산물의 생산이 가능한 미세조류는 이산화탄소의 생물학적 전환 측면에서 많은 주목을 받고 있다. 그렇지만 미세조류 종 자체가 지닌 낮은 광합성 효율 및 생산성의 한계는 미세조류를 활용한 공정의 상업화를 막는 장애요인이다. 따라서 본 연구에서는 대표 미세조류 Chlamydomonas reinhardtii의 광독립영양 성장성 분석을 위한 미세액적 광생물반응기를 개발하였다. PDMS 기반의 미세유체 칩 내에 미세기둥을 배열하고 미세챔버의 높이를 조절하여 미세액적 내 이산화탄소의 전달속도를 증가시켰으며, 이는 세포 성장성과 형광 세기 변화를 통해 확인하였다. 마지막으로 미세액적 광생물반응기를 활용하여 다양한 이산화탄소 농도 및 광량 조건에서 C. reinhardtii의 광독립영양배양에서 성장성을 96 시간동안 관찰하고 분석하였다. 본 연구 결과를 통해 미세액적 광생물반응기는 성장성 및 유용물질 생산성이 우수한 미세조류 종을 빠르게 분석하고 쉽게 분리할 수 있는 효율적인 플랫폼임을 입증하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1285-1289
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• 2016

A split-column photobioreactor (SC-PBR), consisting of two bubble columns with different sizes, was developed to enhance the photon utilization efficiency in an astaxanthin production process from Haematococcus lacustris. Among the two columns, only the smaller column of SC-PBR was illuminated. Astaxanthin productivities and photon efficiencies of the SC-PBRs were compared with a standard bubble-column PBR (BC-PBR). Astaxanthin productivity of SC-PBR was improved by 28%, and the photon utilization efficiencies were 28-366% higher than the original BC-PBR. The results clearly show that the effective light regime of SC-PBR could enhance the production of astaxanthin.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권2호
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• pp.133-139
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• 2011

We have performed optical design of light guide plates (LGPs) for a photobioreactor by using an illumination design tool. An LGP having light emitting diodes (LEDs) as a light source on the four sides was designed by optimizing the distribution of LGP patterns and design of another LGP, on top of which sunlight was focused by a Fresnel lens, was executed. Finally, a hybrid-solar-and-LED-lighting scheme was described. Detailed design process and optical performances of the designed LGPs are presented.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.951-952
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.939-940
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1523-1524
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• 2011

• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.340-345
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• 2003

본 연구에서는 대량으로 배출되는 이산화탄소를 고정화하기 위해서 lab 규모의 3 L 광생물 반응기(1)를 bench 규모의 40 L와 pilot 규모의 188 L로 스케일-업 했을 때 이산화탄소의 고정화 특성을 살펴보았다. 균체성장속도 즉, $CO_2$ 고정화 속도는 광생물 반응기가 스케일-업 됨에 따라 감소하였으며, 단위면적당 $CO_2$ 고정화 양은 40 L 광생물 반응기에서 530 g $CO_2$/$m^2$-day으로 가장 높았다. 반면, 총 $CO_2$ 고정화양은 반응기의 용량이 커짐에 따라 증가하였으며, 188 L 광생물 반응기에서 28.05 g $CO_2$/day를 얻었다. 광생물 반응기의 운전에 있어서 $CO_2$ 고정화속도의 향상은 단위면적당 $CO_2$ 고정화 양 및 총 $CO_2$ 고정화양을 증가시킨다. $CO_2$ 고정화속도에 영향을 미치는 운전인자 중에 가장 중요한 것은 광원으로 반응기의 스케일-업시 광원의 개수 및 배열을 조절함으로써 용량이 커짐에 따라 저감되는 $CO_2$ 고정화속도를 증가시킬 수 있었다. 또한 향후 스케일-업된 광생물 반응기에서의 물질전달 현상에 관한 연구를 동반함으로써 보다 높은 $CO_2$ 고정화속도를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.