• KSBB Journal
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• 제4권2호
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• pp.87-93
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• 1989

불용성 기질인 섬유소의 고효율 효소당화에 적합한 분쇄마찰매체함유 반응장치의 개발을 목표로 섬유소-효소-분쇄마찰매체함유 반응장치의 개발을 목표로 섬유소-효소-분쇄마찰매체의 혼합액을 통자체를 회전시켜 교반마찰시키는 tumnling drum type bioreactor를 제작하여 그 효용성을 검토하였다. 반응조 내부의 구조 및 제반 운전조건하에서의 당생성 효울을 분쇄마찰매체의 교반에 소요되는 에너지와 비교분석 검토함으로써 공업적 규모의 활용을 위한 기술적, 경제적 타당성을 평가하였다. 3L규모의 장치의 경우 반응조내경과 baffle의 크기의 비가 1:0.05이고 8개의 baffle을 설치한 반응조에서 3mm glass bead를 600g/l로 첨가하여 100rpm으로 교반할 때 가장 우수한 결과를 얻었다. Tumbling drum type bioreactor는 매우 효율적인 attrition coupled된 당화장치로 판단되며, 특히 산업적 규모로 scale-up하기 용이한 구조를 갖고 있어 이에 대한 구체적 연구가 요망된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.435-441
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• 2004

A drum bioreactor was used for the treatment of sandy soil contaminated with three kinds of aromatic compounds (phenol, naphthalene, and phenanthrene), and its performance was evaluated in two different operation modes; intermittent and continuous rotation of drum. When the drum bioreactor was operated with one rotation per day, the microbial growth was relatively low, and most of the compounds remaining in soil, except naphthalene of 90 mg/kg dry soil, disappeared mainly due to volatilization. In contrast, when the drum was continuously rotated at 9 rpm (rotation/min), the number of microorganisms was drastically increased and nitrate was consumed for growth as a nitrogen source. Phenol and phenanthrene were removed at rates of 56.7 mg/kg dry soil/day and 3.2 mg/kg dry soil/day, respectively.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권3호
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• pp.335-342
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• 2013

In this study, we compared the performance of two control systems, fuzzy logic control (FLC) and conventional control (CC). The control systems were applied for controlling temperature and substrate moisture content in a solidstate fermentation for the biosynthesis of amylase and protease enzymes by Aspergillus oryzae. The fermentation process was achieved in a 200 L rotating drum bioreactor. Three factors affecting temperature and moisture content in the solid-state fermentation were considered. They were inlet air velocity, speed of the rotating drum bioreactor, and spray water addition. The fuzzy logic control system was designed using four input variables: air velocity, substrate temperature, fermentation time, and rotation speed. The temperature was controlled by two variables, inlet air velocity and rotational speed of bioreactor, while the moisture content was controlled by spray water. Experimental results confirmed that the FLC system could effectively control the temperature and moisture content of substrate better than the CC system, resulting in an increased enzyme production by A. oryzae. Thus, the fuzzy logic control is a promising control system that can be applied for enhanced production of enzymes in solidstate fermentation.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제21권2호
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• pp.157-162
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• 1993

Raw starch can be effectively saccharified in an enzyme reaction system containing sttrition-milling media. In order to develop an effcient attrition-coupled bioreactor(bioattritor), a rotating drum type bioattitor was construced, and its optimal operation conditions and power consumptions were evaluated. The optimal conditions for 3l bioattritor were 4 baffled, baffle size of 1:0.05 (the ratio of drum diameter to baffle), drum rotation speed of 100 rpm, and 1.33g of 3 mm glass bead/g of raw corn starch.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.221-228
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• 1989

각종 섬유질 효소당화반응조내의 현탁액 혼합교반 양상이 효소당화에 미치는 영향을 검토하기 위하여 3종의 대표적인 bioreactor;vertical impeller type bioreactor-(VITB), horizonatl paddle type bioreactor(TDTB)를 제작하여 그 효용성을 비교 검토하였다. 최적 교반강도는 impel-ler나 paddle로 현탁핵을 교반하는 VITB와 HPTB가 각각 100rpm, 그리고 통자체를 회전시켜 교반하는 TDTB가 200rpm이었으며 TDTB에 부착된 baffle의 형태 및 크기는 큰 영향을 주지 않았다. 또한 VITB나 TDTB의 경우 과다한 교반은 효소의 실활을 유발시켜 오히려 섬유소당화를 저해하였다. 3종의 bioreactor의 최적 교반조건에서의 당화효율을 비교한 결과 VITB가 가장 높았으며 특히 고농도 섬유소 당화시 가장 높은 당화효율을 보여, 가장 효율적인 교반양상을 나타내는 것으로 보인다. 이로 미루어 impeller나 paddle의 물리적 충격에 의한 현탁액의 cellulose network를 파괴시키는 효소반응기가 단순히 교반혼합하는 반응기에 비하여 우수한 결과를 줌을 알 수 있었다. 반면 주어진 양의 당을 생산하는데 소요되는 동력소모를 검토한 결과 TDTB가 VITB에 비하여 다소 낮았으나 고농도의 경우는 급속히 증가되었다. 적절한 bioreactor의 선정에는 기질의 가격, 당화수율, 고농도 당화, 그리고 반응기의 scale-up의 용이성등이 종합적으로 검토되어져야 할 것이다.