• 제목/요약/키워드: 산소 전달 속도

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산소전달 속도와 용존산소가 Azotobacter vinelandii UWD의 생분해성 고분자(PHBV) 생산에 미치는 영향 (Effect of Oxygen Transfer Rate and Dissolved Oxygen on the Production of PHBV by Azoto-bacter vinelandii UWD.)

  • 박창호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.529-536
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    • 1998
  • 용존산소(D.O.) level은 유기산 및 포도당을 혼합한 배지에서 Azotobacter vinelandii UWD의 생장 및 생분해성 고분자(PHBV) 생성에 큰 영향을 주었다. 용존산소 level이 높은 경우(5% D.O.)는 낮은 경우(1% D.O.)에 비해 세포의 생장속도가 약 2배 증가하였으나 PHBV 생성은 D.O.가 낮은 경우 62.3 wt%로 D.O.가 높은 경우에 비해 약 17배 증가하였다. 그러나 B.O. level은 통기(aeration)에 의한 A. vinefandii UWD의 발효특성 연구에 적합한 기준이 아니었다. 공기공급속도를 고정하고 교반속도만을 변화시키는 통기법으로 산소전달속도를 감소시켰을 때 이 균주는 산소소모속도를 그에 따라 대응 감소시킴으써 겉보기 D.O.를 높게(5%) 유지할 수 있었고 이 때 생장이 느려지고 PHBV 양은 57.3 wt%로 증가하였다. 통기가 세포생장 및 PHBV 생성에 미치는 영향을 일관성 있게 설명할 수 있는 기준은 D.O. level이 아니라 산소전달속도였으며 비생장속도는 산소전달속도에 비례하여 증가하였고 PHBV 생산량은 산소전달속도에 반비례하였다.

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Xanthan Gum 발효에 있어서 물질전달의 영향 (Mass Transfer Effects in Xanthan Gum Fermentation)

  • 임병연;유영제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.277-282
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    • 1989
  • Xanthomonas campestris에 의한 생물고분자 xanthan gum 생산의 경우 배양액은 xanthan gum의 농도가 증가하면서 고점도의 non-Newtonian 유체로 변하게 되는데 이로 인하여 영양분과 산소의 물질전달이 저해를 받아 미생물의 성장과 xanthan gum의 생합성이 제한을 받게 된다. 본 연구에서는 교반속도를 변화시켜 가면서 회분식 및 유가식 배양을 하였으며 산소전달계수 측정실험을 하여 물질전달의 영향을 조사하였다. 미생물의 성장속도는 산소전달전달계수 변화에 대해 크게 영향을 받지 않았지만 xanthan gum의 생산속도는 산소전달계수값에 크게 의존하였다.

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혈관 내 신형 폐보조장치의 기체전달 및 용혈 특성 (Gas Transfer and Hemolysis Characteristics of a New Type Intravenous Lung Assist Device)

  • 김기범;권대규;정경락;이삼철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.121-126
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    • 2003
  • 본 연구는 진동형 장치의 활용을 통해 혈관 내 폐 보조장치의 기체전달 효율을 향상시키고자 시도하였으며, 진동에 따른 혈액의 용혈 문제에 있어서 한계 용혈이 발생하는 영역을 선정하고자 하였다. 가진 주파수가 0 Hz일 때를 기준으로 하여 중공사 수의 변화에 따라 산소전달속도를 측정하였다. 최대의 산소전달속도를 나타내는 중공사 모듈에서 가진 주파수의 변화에 따른 산소전달속도를 측정하고 혈액의 용혈도를 측정하였다. 측정결과 액체 유속의 변화에 따라 최대 산소전달속도를 나타내는 중공사 모듈은 type 6으로 이때의 중공사 개수는 675개이다. 또한, 중공사를 가진하지 않았을 때 최대의 산소전달속도를 보여주는 모듈은 type 6이었다. 모듈 type 6의 가진 주파수의 변화에 따른 산소전달속도는 7 Hz에서 최대산소전달속도를 나타내었으며 최대산소전달속도를 나타내는 7 Hz의 가진 주파수에서의 혈액 용혈도를 측정한 결과 혈액의 용혈도는 낮았다. 그러므로 최대 흔들림이 일어나는 7 Hz를 한계 용혈 주파수로 결정할 수 있었다.

항생물질발효에서의 산소전달 및 흡수속도에 관한 연구 (The Oxygen Transfer and Oxygen Uptake in Antibiotic Fermentation using Streptomyces kanamyceticus)

  • Lee, Kye-Joon;Moo Bae
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.223-226
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    • 1982
  • 통기발효에서 중요한 통기 및 진탕효과를 측정함에 있어 공기로부터 물속으로 용존해 가는 산소의 전달속도와, 용존된 산소가 미생물에 의해 흡수되는 속도를 산출하였다. 항생물질발효에서 통기효과는 현저하였으며, 배양시간에 따른 산소흡수 속도와 비산소흡수 속도가 변화하는 것을 알았다. 이러한 변화는 대사이차 산물인 항생물질생합성의 생화학적인 전환에 기인하는 것으로 판단된다.

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탑형 생물반응기에서 과산화수소 또는 유동화 입자를 이용만 Xanthan 발효의 산소공급 향상 (Inhanced Oxygen Supply of Xanthan Fermentations Using either Hydrogen Peroxide or Fluidized Particles in Tower Bioreators)

  • 서일순
    • KSBB Journal
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    • 제17권2호
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    • pp.142-147
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    • 2002
  • 기포탑 회분식 xanthan 발효에서 xanthan 생성속도와 분자량에 영향을 미치는 산소전달제한을 피하기 위하여 과산화수소수를 산소공금 보조수단으로 사용하였다. 과산화수소수 주 입은 xanthin 생성을 가역적으로 저해하였다. 반면이 직경 8 mm 유리구슬 유동화 입자는 기-액 산소전달속도를 증가시켜서 기-액-고 삼상유동충 생물반응기에서의 xanthan 발효는 기포탑 발효에 비하여 높은 단위균체량 당 xanthan 생성속도 및 점도수윤 그리고 반응기 공간-시간 수윤(space-time yield)을 보였다.

합성가스 연소 매체순환식 가스연소기 적용을 위한 최적 산소공여입자 선정 (Selection of the Best Oxygen Carrier Particle for Syngas Fueled Chemical-Looping Combustor)

  • 류호정;김지웅;조완근;박문희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권5호
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    • pp.506-514
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    • 2007
  • 합성가스 연소 매체순환식 가스연소기 적용을 위한 최적 산소공여입자를 선정하기 위해 네 가지 산소공여입자(NiO/bentonite, $NiO/LaAl_{11}O_{18}$, $Co_xO_y/CoAl_2O_4$, $NiO/NiAl_2O_4$)에 대해 환원반응기체로 모사 합성가스($H_2,\;CO2$, CO 각각 30, 10, 60%)를 사용하여 열중량 분석기(TGA)에서 환원반응특성 및 탄소침적특성을 측정 및 해석하였다. 환원반응온도가 증가함에 따라 최대전환율, 산소전달능력이 증가하였고 산소전달속도 측면에서 $900^{\circ}C$가 합성가스 연소반응에 적합한 조건으로 나타났으며 높은 환원반응온도(${\geq}800^{\circ}C$)에서는 네 가지 입자 모두에 대해 탄소침적현상이 나타나지 않았다. 네 가지 산소공여입자 중 NiO 계 산소공여입자가 CoO 계 산소공여입자에 비해 반응성이 높게 나타났으며 NiO/bentonite 입자가 산소전달속도, 탄소침적도 면에서 가장 좋은 반응성을 나타내었다. NiO/bentonite 입자에 포함된 금속산화물의 함량이 증가함에 따라 산소전달능력과 산소전달속도가 증가하는 것으로 나타나 금속산화물의 함량이 높은 산소공여입자가 매체순환식 가스연소기의 안정적인 조업에 유리한 것으로 나타났다.

혈관내의 폐보조장치에서 혈액대용물질을 사용한 기체전달 효율향상 (Enhancement of Gas Transfer Efficiency in an Intravascular Lung Assist Device using Blood Substitutes)

  • 김기범;박재관;권대규;정경락;이삼철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.391-399
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    • 2003
  • 혈관내 산화는 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 치료를 위해 관심을 갖고 있는 호흡보조방법이다. 그러나 ARDS 치료에 효과적인 임상적용을 위해서는 더 많은 기체교환을 통한 혈관내 산화가 필요했다. 본 연구에서는 헤모글로빈의 미세캡슐화가 혈액의 손상을 줄여줌으로 미세캡슐화를 통하여 진동형 혈관내 폐보조장치 (VIVLAD)의 기체교환을 향상시키고자 시도하였으며 또한 perfluorocarbone 유화액(PFC 유화액)을 사용하여 기체교환을 향상시키고자 하였다. 혈액 기체 측정은 순환장치의 정맥혈과 동맥혈 시료 채취구에서 채취하여 혈액./기체 분석기를 이용하여 수행하였다. Hemosome. 혈액/hemosome 혼합액과 혈액/PFC 유화액 혼합액의 기능은 혈액/기체 분석기를 사용한 산소 해리 곡선에 의하여 평가되었다. 그 결과. hemosome과 혈액/hemosome 혼합액의 산소 전달은 전혈의 산소전달보다 각각 더 효과적이었으며 또한 PFC 유화액의 이산화탄소 전달속도는 다른 용액들보다 우수하였다. 그러므로 hemosome 용액과 PFC 유화액은 산소전달속도와 이산화탄소 전달속도를 각각 향상시킬 수 있으리라 판단하였다.

Czochralski 방법에 의한 실리콘 단결정 성장에서 자장에 의한 산소의 전달 현상 제어 (Effect of applied magnetic fields on oxygen transport in magnetic Czochralski growth of silicon)

  • Chang Nyung Kim
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.210-222
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    • 1994
  • 축방향의 균일한 자장이 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다.Czochralski 유동장과 농도장에 작용하는 부력, thermocapillarity, 원심력, 자성력, 산소의 확산계수, 산소의 segregation coefficient, SiO형태의 evaporation, 도가니벽의 ablation 등이 고려되었다. 회전방향으로의 대칭성으로부터 자오면에서의 속도성분과 회전방향의 속도성분, 온도, 전류의 흐름 등이 먼저 정상상태에 도달하였다고 가정하고 초기에 일정한 산소의 농도가 주어진 상황에서 비정상 상태의 산소의 농도장이 해석되었다. Czochralski 유동장에서의 대류와 확산에 의한 산소의 전달현상이 파악되었으며 결정성장 표면으로 흡수되는 산소의 농도가 연구되었다.

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농축 배지 조절 유가식 배양에 의한 Streptomyces avermitilis의 산소전달계수 측정 (Determination of Oxygen Transfer Coefficient in Fed-Batch Culture of Streptomyces avermitilis with Concentrated Medium Control)

  • 오종현;전계택;정요섭
    • KSBB Journal
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    • 제16권5호
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    • pp.516-522
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    • 2001
  • 균사형성 미생물에 의한 항생물질의 대량생산은 적절한 산소공급이 요구되며, 산소전달속도는 생산성에 영향을 미치는 속도제한단계이다. 그러므로 발효에 이용하기 위해 Streptomyces avermitilis 와 같은 균사형성 미생물 배양액에서의 산소전달계수를 측정하였다. 그러나 회분식 배양에서 (K$_{L}$A) 측정을 위한 적절한 용존산소 유지가 어려웠으며, 이를 극복하기 위해서 유가식 배양을 도입하였다. 배지의 단계적 공급으로 미생물 성장속도를 조절할 수 있었고, 낮은 교반속도에서도 적정용존산소의 유지가 가능하였으며, 결과적으로 (K$_{L}$A) 측정도 용이하였다. 7 g/L 이하의 낮은 균체량에서 350 rpm의 교반속도가 교반효율과 전단응력을 고려했을 때 가장 적절한 조건임을 알수 있었다. 그러나 균체가 증가할수록 배양액 점도가 증가하여 혼합이 효과적이지 못한 이유로 더 높은 교반속도가 필요하였다. 통기량의 증가에 의한 (K$_{L}$A) 증가율은 건조균제질량이 고 농도 일수록 미미하였다. 그러므로 높은 균체농도에서는 이차대사산물에 영향을 주지 않은 범위에서 교반속도를 증가하여 용존산소 농도를 조절하는 것이 통기속도의 조절보다 더 효율적 일 것으로 판단되었다.판단되었다.

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