• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.262-264
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• 2004

본 연구에서는 미세조류에 광스트레스를 가해서 특정 색소의 증가를 유도하였다. 광스트레스를 미세조류인 N.oculata에 각 각 가했을 때, 안세라크산틴 6.6 배 제아크산틴 8.6 배, 증가함을 HPLC로 분석하였다. 이러한 광스트레스에 노출되면 크산토필 회로에서 비올라산틴이 안세라크산틴과 제아크산틴으로 역위되어 광보호를 하기 때문이다.

• 생태와환경
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• 제50권2호
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• pp.187-194
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• 2017

본 연구는 경상북도에 위치한 하천과 호소에서 채집한 미세조류의 배양실험을 통해 영양염류 제거에 유용한 미세조류를 탐색하고, 실제 배출되는 폐수, 개인하수 및 가축분뇨 방류수에 미세조류를 접종하여 질소와 인 제거효율을 평가하고자 하였다. 조류를 채집하여 예비 배양조에서 배양한 미세조류 군집의 우점종은 Monoraphidium contortum, Scenedesmus acutus, Coelastrum microporum, Chlorella sp.로 나타났으며, 4000 Lux와 8000 Lux 조도에서 인공폐수를 배양액으로 배양한 미세조류 군집의 우점종은 Chlorella sp., Scenedesmus obliquus로 나타났다. 8000 Lux 조도에서 $NO_3-N$ 제거율은 63.0%~83.6%로 나타났고, 4000 Lux 조도에서 $NO_3-N$ 제거율은 27.2%~88.1%로 나타났다. 4000 Lux와 8000 Lux 조도에서 $PO_4-P$의 제거율은 95.3% 이상으로 $NO_3-N$의 제거율보다 높게 나타났다. $NO_3-N$와 $PO_4-P$의 제거 효율은 $1.0{\times}10^6cells\;mL^{-1}$ 농도로 접종하였을 때 $1.0{\times}10^5cells\;mL^{-1}$와 $1.0{\times}10^7cells\;mL^{-1}$ 농도로 접종하였을 때 보다 높게 나타났다. 미세조류를 이용한 인공폐수에서의 TN과 TP 제거율은 각각 94.9%과 90.0%로 나타났으며, TN과 TP 제거속도는 $1.961mg\;L^{-1}\;day^{-1}$, $0.200mg\;L^{-1}\;day^{-1}$로 나타났다. 실험에 사용된 모든 폐수에서 미세조류를 이용하여 영양염류가 제거되었고, 그중 개인하수 방류수가 영양염류 제거율이 가장 높게 나타났다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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• pp.13-13
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• 2002

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.85-89
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• 2008

정수 처리공정의 응집 침전공정에서 무기고분자응집제를 이용한 미세조류의 제거 가능성을 파악하기 위해서 응집제의 종류(Alum, PAC)와 응집영향인자(알칼리도, 응집제 주입량, 침전시간)에 따른 미세조류의 제거율과 미세조류의 크기(micro-, nano-, picoplankton)별 제거율과 주입된 응집제가 미세조류의 제거에 미치는 기여율을 평가하였다. 알칼리도의 주입량에 따른 조류의 제거율은 Alum의 경우 알칼리도가 25 mg/L의 조건에서 87.2%, PAC의 경우 알칼리도가 30 mg/L의 조건에서 90.1%로 가장 높은 제거율을 나타내었다. 조류의 제거율이 가장 높은 응집제 주입량은 Alum의 경우 40 mg/L로 제거율이 88.1%이었고, PAC의 경우는 주입량이 50 mg/L에서 제거율이 89.0%로 가장 높은 제거율을 나타내었다. 그리고 조류의 제거에는 PAC보다는 Alum이 다소 유리하다는 것을 알 수 있었다. 응집제가 주입되었을 경우 주입되지 않은 조건에 비해서 조류의 제거율이 약 2배 정도 증가하는 것을 알 수 있었다. 최적조건 하에서 조류의 제거율은 nanoplankton > microplankton > picoplankton의 순으로 나타났으며, 특히 picoplankton의 제거율은 약 30% 미만으로 제거율이 매우 낮은 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.659-663
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• 2010

미세조류는 전 세계 바다에 분포하고 있으며 일부 종들은 인간의 식품에 이용되어 왔다. 특히, 광합성 미세조류 Nannochloropsis oculata는 영양적 가치가 우수하여 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 광합성 미세조류 Nannochloropsis oculata의 고농도배양을 위한 배양온도, 초기 pH, 배양액 선정, 인공해수 농도, 배지농도, $CO_2$영향 등 최적조건을 확립하고자 하였다. 그 결과, 3%의 인공해수, 초기 pH 8.5, 배양온도 $25^{\circ}C$가 최적 배양조건으로 판별되었다. 미세조류에 $CO_2$를 공급하지 않았을 때에는 건조 균체량이 0.76 g/L이었지만, 5% $CO_2$ 공급 이후 1.50 g/L로 높은 성장률을 보였다. 클로로필 생합성은 미세조류 성장과 깊은 연관이 있는 것으로 판명되었다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.414-421
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• 1999

본 연구에서는 미세조류의 배양액을 통한 빛의 전달특성을 수식적으로 표현하고 이를 바탕으로 광합성 활성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 먼저 미세조류의 배양액에서의 빛의 거동은 Beer-Lambert 식으로서 개략적으로 표현할 수 있었다. 미세조류의 광합성을 산소생산속도로서 나타낸 결과 미세조류의 농도가 높은 경우 낮은 농도에 비하면 단위 부피당 활성은 크게 나타난 반면 단위 건조중량당 활성은 오히려 낮게 나타났다. 이렇게 운전조건에 의존적인 광반응곡선을 예측하기 위하여 국부적인 광합성 활성을 가정하고 이를 전체부피에 대하여 평균하는 방버으로 수학적인 모델을 구축하였다. 또한 실험결과를 이용하여 고유 매개변수를 추정하였으며 예측치와 실험치를 비교한 결과 우수한 일치성을 확인하였다. 모델을 이용하여 광합성 활성에 크게 영향을 미치는 빛의 세기, 세포농도 및 빛의 투과특성과 같은 주요 운전조건에 대하여 그 영향을 살펴보았다. 그 결과 빛의 세기가 강할수록 광합성 활성은 증가하지만 광합성효율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 미세조류의 세포농도의 경우 단위 부피당 산소생산속도를 위한 최적의 농도가 존재함을 알 수 있었으며 이는 조사되는 빛의 세기에 따라 변화하였다. 빛의 투과거리가 짧을수록 광합성 효율은 증가하지만 충분히 강한 빛이 공급될 경우에는 일정한 투과거리까지는 최고치를 유지하였다. 결론적으로 광생물반응기의 성능을 예측하고 최적조건을 결정하는데 제시된 모델이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다

• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.186-191
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• 1999

본 연구에서는 미세조류의 고밀도 배양을 위한 경제적인 공정을 개발하는 차원에서 3종의 미세조류 즉, Chlorella vulgaris, Dunaliella salina 및 Porphyridium purpureum를 Ca-alginate 로 microencapsulation 한 후 air-bubble column형 배양조에서 고밀도 배양을 시도하였다. $2\%\;CaCl_2$ 농도로 capsule을 제조할 때 capsule의 안정성이 가장 좋았으며, capsule 막의 두께 및 $CO_2$ 공급유무에 따른 미세조류 (Chlorella vulgaris)의 생산성은 거의 차이가 없었다. 한편, 3종의 미세조류 모두 capsule로 고정화시킨 것이 bead로 고정화한 미세조류나 free cell 보다 농도가 높았으며, 특히Dunaliella salina가 microencapsulation에 의한 고밀도 배양 효과가 가장 뛰어나 free cell 보다 약 5배 정도의 생산성을 나타내었다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.563-569
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• 2018

본 연구에서는 영양염류 및 응집을 중심으로 미세조류를 이용한 폐수처리 효율에 관한 연구를 수행하였다. 미세조류 배양을 통한 폐수의 영양염류 저감의 가능성을 확인하기 위하여 미세조류의 배양에 따른 인 및 질소의 제거율을 관찰한 결과, 각각 약 92 % 및 99 % 이상의 제거율을 보였다. 효율적인 미세조류의 회수를 위하여 Auto-flocculation 조건 및 다양한 첨가물에 따른 응집실험을 진행한 결과, 응집제인 PAC(Poly Aluminum Chloride) 및 $FeCl_3$를 첨가한 경우에 각각 평균 94 % 및 92 %의 높은 응집율을 보였다. 또한, 최소한의 농도로 90 % 이상의 응집율을 보이는 최적의 조건을 찾기 위하여 응집제별 최적농도 산출 실험을 진행하였으며, 그 결과 PAC는 30 mg/L, $FeCl_3$는 40 mg/L가 최적의 농도임을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.207-214
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• 2013

화석연료의 매장량 한계와 해로운 영향으로 인하여 이를 대신할 대체 에너지연구가 요구되고 있다. 최근, 미세조류를 통한 바이오에너지 생산이 주목을 받고 있으며, 도시하수를 영양원으로 이용하여 미세조류를 배양하는 것은 생산비용을 낮추는 좋은 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(Small Scale Raceway Pond; SSRP)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 SSRP에서 배양하였다. 체류시간 6일 운전 후 TN, TP, $NH_3-N$의 평균 제거 효율은 77.77%, 63.55%, 89.02%로 각각 나타났다. 또한 미세조류 내의 지질함량은 평균 19.51%로 나타났으며, FAME는 주로 18:n인 linolenate, linoleate로 이루어져 있음을 확인하였다. 18S rRNA 유전자 분석과 현미경 관찰을 통하여 녹조류인 Chlorella와 Scenedesmus가 우점하는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 질소와 인을 제공할 수 있으며, 미세조류를 이용한 SSRP를 통하여 정화될 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 미세조류 배양을 통해 얻어진 바이오매스는 바이오디젤 전환을 통하여 상업화될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.223-229
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• 2020

최근 3세대 바이오매스라고 알려진 미세조류를 이용하여 생산되는 바이오디젤은 기존의 교통수단에 사용되는 화석연료를 대체할 수 있는 유일한 재생에너지로 알려져 있다. 미세조류 중에서도 Scenedesmus obliquus는 다른 미세조류 대비 성장이 빠르고 건조세포무게 대비 지질을 40-50 % 축적이 가능하여 바이오디젤 생산에 있어 야외 및 대규모 재배에 적합한 지질생산 우수 종으로 알려져 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤 생산을 위해서는 높은 바이오매스 생산량 확보가 선행되어야 하며 배양공정의 제어를 위해 효과적인 세포 질량 측정 및 분석이 필요하다. 본 연구는 S. obliquus를 75일 동안 배양하며 흡광도, 현미경 이미지, 라만 분광법 등으로 미세조류의 성장 변화를 측정하고, 측정된 값들에 대한 상관관계를 관찰하였다. 배양 60일과 배양 75일 기간에, 흡광도의 변화량이 3 % 미만인 반면, 현미경으로 관찰한 미세조류의 숫자는 3배 이상 증가하였다. 또한, 라만 분광법으로 측정된 결과에서는 β-카로틴에 해당하는 997 cm^-1, 1148 cm^-1, 1515 cm^-1의 강한 피크값이 측정되었으며, 배양 기간 동안 β-카로틴의 피크값은 초기보다 3배 이상 증가하는 것이 관찰되었다. 따라서 라만 분광법을 이용하면 미세조류 배양에서 세포 내 성장 물질과 성장 정도를 알아내어 높은 바이오매스를 생산할 수 있을 것이다.