KR100679989B1 - 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외배양조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피루리나와 같은 미세조류의 대량 배양 및 생산을 위한 수로식 옥외 배양조에 관한 것으로서, 접종물이 배양되는 접종물 배양조가 미세조류 배양을 위한 대량 배양조의 내부에 일체로 설치되어, 상기 접종물 배양조로부터 그 일측에 설치된 접종물 투입구를 통해 외부의 상기 대량 배양조로 접종물의 직접적인 투입이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 미세조류의 옥외 대량 배양시에 필요한 접종물의 투입량, 즉 접종량을 보다 용이하게 조절하여 배양할 수 있고, 필요한 시기에 보다 간편하고 신속히 접종물을 투입할 수 있는 수로식 미세조류 옥외 배양조에 관한 것이다.

대량 배양조, 접종물 배양조, 미세조류, 스피루리나, 수차

Description

접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조{Raceway-type outdoor mass microalgal culture vessel provided with seed culture vessel}

도 1은 접종물 배양조에서 배양된 스피루리나의 광학현미경 사진,

도 2는 본 발명에 따른 옥외 배양조를 도시한 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 옥외 배양조를 도시한 사시도,

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 옥외 배양조의 종단면도,

도 5는 본 발명에 따른 옥외 배양조에서 접종물 배양을 위한 접종물 배양조만을 별도로 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 대량 배양조 11 : 벽 지지대

11a : 가로 지지대 11b : 세로 지지대

12 : 상부 지지대 20 : 접종물 배양조

21 : 구획판 30a, 30b : 부유식 수차

35 : 컨트롤러 37 : 배양수 누출 차단판

41 : 에어펌프 42a, 42b : 산기관

43 : 지하수 공급부 44 : 수도관

45 : 수도꼭지 46 : 지하수 공급용 호수

47 : 접종물 투입구 48 : 밸브

본 발명은 접종물 배양조가 내부에 일체로 설치된 미세조류 배양을 위한 수로식 옥외 배양조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접종물이 배양되는 접종물 배양조가 미세조류 배양을 위한 대량 배양조의 내부에 일체로 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조에 관한 것이다.

스피루리나(Spirulina)는 도 1에서와 같이 코일모양으로 감겨져 있는 형태로 긴 사상체(filament)를 형성하고, 세포의 폭은 3 ~ 16㎛, 코일 간의 길이는 10 ~ 70㎛, 코일의 직경은 20 ~ 100㎛이며, 세포와 세포 사이가 격막(septum) 단위로 이어져 있다.

상기 스피루리나는 주로 아프리카, 아시아 및 남아메리카 등에 분포하며, 알칼리성의 기수나 담수 환경에서 잘 증식하는 남조류(cyanobacteria, blue-green algae)로서, 풍부한 단백질 함량(60 ~ 70%), 비타민(vitamin B12, provitamin A), 필수아미노산, 미네랄 및 필수지방산을 함유하여, 애완동물용 사료, 수산양식용 사료의 첨가제 및 건강보조식품으로 이용되고 있는 전 세계적으로 가장 많은 생산량을 보이는 미세조류이다[Belay, A., 2004, The potential applicaton of Spirulina (Arthrospira) as a nutritional and therapeutic supplement in health management].

특히, 스피루리나는 불포화지방산인 GLA(gamma-linolenic acid)를 다량 함유하여 면역강화제로서 유용하며, 색소인 피코시아닌(phycocyanin), 마이소크산토필( myxoxanthophyl, 제아산틴(zeaxanthin) 등은 항산화물질로서 이용되고 있다.

그 외에도 스피루리나는 호적조건하에서 증식이 매우 빨라서 이산화탄소의 고정을 위한 조류로서 최근의 생물공학의 주요 대상이 되고 있다.

스피루리나의 증식은 균주에 따라 차이는 있으나 최적 온도조건은 30 ~ 38℃의 범위로 높은 편이다.

따라서, 기온이 높은 열대 및 아열대 지역의 호지에서 생산되거나 대량 배양되는 것이 일반적이지만, 그 순도(purity)는 낮은 편이다.

그 외에는 대부분 다양한 형태의 광생물반응기(photobioreactor)를 제작하여 실내에서 소규모로 배양하거나 부분적으로 옥외에서 배양이 이루어지고 있지만, 인위적으로 온도 및 빛 조건을 조절해야 하므로 경제적인 생산은 이루어지기 어려운 실정이다.

또한, 조체의 생산성(productivity)은 초기에 접종하는 접종물(seed)의 양(농도)이 많을수록 단기간의 대량 생산이 가능하기 때문에 초기의 접종량이 매우 중요한 요인이 된다.

스피루리나의 옥외 대량 배양은 국내에서는 아직 보고된 바 없으며, 국외에서는 콘크리트나 벽돌로 된 원형의 못(circular pond)을 이용한 초기의 형태에서부 터 PVC로 코팅한 나일론 섬유로 된 장방형의 레이스웨이(raceway) 배양 수조를 이용하는 등 다양한 소재 및 형태의 배양 수조가 시도되고 있지만, 접종물의 배양을 위한 시설물이 이원화되어 있어서 접종물을 배양하여 신속하게 대량 배양에 이용하기에는 어려운 실정에 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 접종물이 배양되는 접종물 배양조가 미세조류 배양을 위한 대량 배양조의 내부에 일체로 설치되어, 상기 접종물 배양조로부터 그 일측에 설치된 접종물 투입구를 통해 외부의 상기 대량 배양조로 접종물의 직접적인 투입이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 미세조류의 옥외 대량 배양시에 필요한 접종물의 투입량, 즉 접종량을 보다 용이하게 조절하여 배양할 수 있고, 필요한 시기에 보다 간편하고 신속히 접종물을 투입할 수 있는 수로식 미세조류 옥외 배양조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조는, 미세조류가 저장되어 대량 배양되는 대량 배양조와, 상기 미세조류의 대량 배양을 위해 초기에 접종되는 접종물이 배양되는 접종물 배양조로 이루어지고, 상 기 접종물 배양조가 상기 대량 배양조의 내부에 설치되어, 상기 접종물 배양조로부터 그 일측에 설치된 접종물 투입구를 통해 외부의 상기 대량 배양조로 접종물의 직접적인 투입이 이루어질 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조가 일방향으로 길게 형성되고, 상기 접종물 배양조가 상기 대량 배양조 내부에서 동일 길이방향으로 길게 배치되는 동시에 접종물 배양조 내부의 중심위치에는 구획판이 동일 길이방향으로 길게 배치되어, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 배양수가 각각 접종물 배양조와 구획판 주변의 수로를 따라 순환될 수 있게 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 내부에 형성된 각 수로의 일측에는 배양수의 순환을 위하여 외부 컨트롤러에 의해 구동이 제어되는 부유식 수차가 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 각 부유식 수차는 대량 배양조 및 접종물 배양조 위에 그 길이방향의 횡방향으로 길게 고정 설치된 상부 지지대에 고정수단을 매개로 고정 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조에서 각 부유식 수차의 측방으로는 배양수가 튀면서 외부로 누출되는 것을 차단시켜 주는 배양수 누출 차단판이 세워져 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 내부에 형성된 각 수로의 바닥에는 외부의 에어펌프로부터 공기를 공급받아 배양수 내부로 분출시키는 다수개의 막대형 산기관이 분산 배치되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대량 배양조는 지하수를 이용하여 조류의 대량 배양이 이루어질 수 있도록 지하수가 공급될 수 있게 연결된 수도관 및 밸브 역할의 수도꼭지를 포함하는 지하수 공급부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접종물 배양조에는 내부에 배양된 접종물이 상기 대량 배양조 내부로 투입되어지는 접종물 투입구가 일측 상단부에 설치되고, 지하수가 공급될 수 있도록 외부로부터 연결된 지하수 공급용 호스가 타측 하단에 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접종물 투입구는 높이를 달리하여 다수개가 설치되고, 상기 각 접종물 투입구에 밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 스피루리나와 같은 미세조류의 대량 배양 및 생산을 위한 수로식 옥외 배양조에 관한 것으로서, 특히 접종물이 배양되는 접종물 배양조가 미세조류 배양을 위한 대량 배양조의 내부에 일체로 설치되어, 미세조류의 옥외 대량 배양시에 필요한 접종물의 투입량, 즉 접종량을 보다 용이하게 조절하여 배양할 수 있고, 필요한 시기에 보다 신속히 접종물을 투입할 수 있는 옥외 배양조에 관한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 옥외 배양조를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 옥외 배양조를 도시한 사시도이며, 도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 옥외 배양조의 종단면도이다.

여기서, 도 4a는 도 2의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이며, 도 4b는 도 2의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도이다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 옥외 배양조에서 접종물 배양을 위한 접종물 배양조만을 별도로 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 배양조는, 스피루리나와 같은 미세조류가 저장되어 대량 배양되는 대량 배양조(10)와, 미세조류의 배양을 위해 초기에 접종되는 접종물이 배양되는 별도 장소인 접종물 배양조(20)로 구성되며, 특히 상기 접종물 배양조(20)가 대량 배양조(10) 내부에 일체로 설치되어, 내부에 설치된 접종물 배양조(20)로부터 외부의 대량 배양조(10) 내부로 접종물의 직접적인 투입이 이루어질 수 있도록 구성된 것이다.

여기서, 상기 대량 배양조(10)는 비닐하우스 내에 설치되는 대형 옥외 배양조로서, 미세조류의 대량 배양이 가능하도록 규모가 큰 용기모양의 구조로 시설되며, 전체 외형이 직사각형 공간의 길이방향 양측으로 반원형 공간이 일체로 된 육상 트랙 경기장의 외형과 유사한 구조로 되어 있다.

상기 접종물 배양조(20)는 대량 배양조(10)와 유사한 외형으로 시설되며, 대량 배양조 내부의 중심위치에 대량 배양조와 동일 길이방향으로 길게 배치되어 설치된다.

따라서, 상기 대량 배양조(10)의 내부공간에는 중앙에 설치된 접종물 배양조(20)에 의해 육상 트랙 형태의 수로가 형성되며, 후술하는 바와 같이 부유식 수차(30a,30b)의 구동에 의해 내부 배양수가 트랙 형태의 수로를 따라 한 방향으로 순환하도록 되어 있다.

그리고, 상기 접종물 배양조(20)의 내부 폭방향 중심위치에는 길이방향을 따라 길게 배양수 순환 유도를 위한 구획판(21)이 세워져 설치되는데, 이 구획판(21)은 접종물 배양조(20)의 내부공간에 배양수의 순환이 이루어질 수 있는 수로를 형성하기 위한 것으로, 상기 구획판(21)에 의해 구분되는 접종물 배양조(20)의 두 내부공간에서는 부유식 수차(30a,30b)의 구동에 의해 내부 배양수가 서로 반대로 흐르게 되는 바, 전체적으로 볼 때 배양수가 구획판(21)에 의해 형성된 수로를 따라 한쪽 방향으로 계속 순환되는 형태가 된다.

즉, 상기 대량 배양조(10)의 배양수는 접종물 배양조(20) 주변의 수로를 따라 순환되고, 상기 접종물 배양조(20)의 배양수는 구획판(21) 주변의 수로를 따라 순환되는 구조인 것이다.

도 2에는 본 발명에 따른 대량 배양조(10)의 바람직한 일 예가 도시되어 있는 바, 대량 배양조(10)는 가로 길이 10.6m, 세로 길이 3.9m, 높이 0.5m로, 전체 용량이 약 16.9ton인 규모로 설치될 수 있다.

또한, 내부의 접종물 배양조(20)는 가로 길이 7.3m, 세로 길이 0.6m, 높이 0.5m로, 전체 용량이 약 2.15ton인 규모로 설치될 수 있으며, 대량 배양시 최대 10% 이상의 접종이 가능하도록 구성된다.

상기 대량 배양조(10)와 접종물 배양조(20)를 형성하는 벽(10a,20a), 그리고 접종물 배양조(20) 내 배양수의 순환을 유도하기 위한 상기 구획판(21)은 빛 에너지를 최대로 이용할 수 있도록 모두 투명 아크릴 판으로 시설되는 것이 바람직하다.

한편, 도 2와 도 3의 도면부호 11은 대량 배양조(10)의 벽(10a) 외측에 설치되어 대량 배양조(10)의 벽(10a)을 외부에서 견고히 지탱해주는 벽 지지대(11)로서, 벽(10a)이 배양수의 하중을 견딜 수 있도록 설치되는 것이며, 벽(10a)의 상단 및 하단에 가로 지지대(11a)가 각각 설치되고, 상단과 하단의 가로 지지대(11a) 사이에는 다수개의 세로 지지대(11b)가 소정 간격으로 균일하게 설치된다.

물론, 상기 벽 지지대(11)는 도시한 형태로 한정되는 것은 아니며, 구조 및 배치상태 등을 다양하게 변경하여 여러 형태로 설치가 가능하다.

그리고, 필요한 경우 접종물 배양조(20)의 벽(20a) 외측으로도 유사한 형태의 벽 지지대를 동일 목적으로 설치할 수 있다.

그리고, 도면부호 12는 대량 배양조(10) 및 접종물 배양조(20) 위에 그 폭 방향(배양조 길이방향에 대해 횡방향임)으로 길게 고정 설치되는 상부 지지대로서, 이 상부 지지대(12) 역시 대량 배양조(10)의 벽(10a)을 견고히 지탱해주는 역할을 한다.

이와 같이 상기 상부 지지대(12)는 대량 배양조(10)의 벽(10a)이 배양수의 하중을 견딜 수 있도록 대량 배양조의 벽을 지지하는 부분이면서 후술하는 바와 같이 부유식 수차(30a,30b)가 고정되는 부분이기도 하다.

상기 상부 지지대(12)는 대량 배양조(10) 양측으로 두 개씩이 나란히 배치될 수 있도록 총 4개가 설치될 수 있으며, 상기 벽 지지대(11) 및 상부 지지대(12)로는 사각강관이 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 대량 배양조(10)와 접종물 배양조(20)의 내부 일측에는 내부 에 형성된 수로를 따라 배양수를 순환시키는 동시에 교반시키기 위한 부유식 수차(30a,30b)가 각각 설치된다.

상기 부유식 수차(30a,30b)로는 양어장이나 기타 수처리시설 등에 널리 사용되고 있는 형태를 그대로 사용할 수 있는데, 그 구성에 대해 간단히 설명하면, 본체(31)에 모터(미도시됨)가 내장되고, 이 모터의 양방향 각 회전축(32)에는 모터의 회전력에 의해 회전되면서 배양수를 밀어내어 수류 발생 및 교반시키는 임펠러(33)가 본체 양 측방으로 장착되며, 본체(31) 하측에는 배양수 표면에 부유될 수 있도록 하기 위한 부력을 유지하는 부구(34)가 부착된 구조로 되어 있다.

상기 각 부유식 수차(30a,30b)의 모터는 컨트롤러(35)에 의해 전원을 선택적으로 인가받으면서 또한 상기 컨트롤러(35)에 의해 그 구동이 제어되는 바, 외부에서 컨트롤러(35)를 조작하여 부유식 수차(30a,30b)의 회전속도를 조절함으로써 배양수가 순환되는 속도, 즉 배양수의 유속을 조절할 수 있게 되어 있다.

상기 대량 배양조(10)와 접종물 배양조(20)의 각 부유식 수차(30a,30b)는 각 배양조 내부공간의 특정 위치에 고정되어야만 임펠러(33)의 회전에 의해 배양수가 송출될 수 있는 바, 각 부유식 수차(30a,30b)는 상부 지지대(12)에 고정수단을 이용하여 고정시킨다.

예컨대, 상기 고정수단으로는 와이어(36)가 사용될 수 있으며, 이때 와이어(36)의 일단을 부유식 수차(30a,30b)의 본체(31)나 부구(34)에 연결하고, 반대쪽 타단을 상부 지지대(12)에 연결하되, 상부 지지대(12)가 수차(30a,30b) 지지대 역할을 하도록 다수개의 와이어(36)로 각 부유식 수차(30a,30b)를 상부 지지대(12)에 움직이지 않게 적절히 고정시킨다.

그리고, 상기 각 부유식 수차(30a,30b)가 설치되는 위치의 측방으로는 배양수 누출 차단판(37)을 수직으로 세워 배양조에 설치한다.

이 배양수 누출 차단판(37)은 각 부유식 수차(30a,30b)가 구동될 때 대량 배양조(10) 및 접종물 배양조(20) 내의 배양수가 임펠러(33)에 의해 외부로 튀면서 누출되는 것을 차단시키는 역할을 하게 된다.

이와 같이 대량 배양조(10)와 접종물 배양조(20) 내에 부유식 수차(30a,30b)가 설치됨으로 해서 각 배양조 내 배양수가 정해진 경로(수로)를 따라 순환됨과 동시에 교반될 수 있게 된다.

그리고, 대량 배양조(10)와 접종물 배양조(20) 내에는 이산화탄소의 공급과 빛에 대한 이용성을 높이기 위하여 각 배양조의 수로 바닥에 다수개의 막대형 산기관(막대형 에어스톤, bar-type air stone)(42a,42b)을 적절히 분산 배치하여 24시간 계속 가동한다.

상기 각 막대형 산기관(42a,42b)은 막대형 몸체의 일측단에 외부의 에어펌프(41)로부터 에어를 공급받을 수 있도록 에어유입호스(41a)가 연결되고, 막대형 몸체에 공기를 분출시키도록 미세기공들이 형성된 구조로 되어 있다.

따라서, 외부의 에어펌프(41)로부터 에어가 공급되면, 해당 에어유입호스(41a)를 따라 에어가 공급되면서 각 산기관(42a,42b)의 몸체에 형성된 미세기공을 통해서 에어가 분출될 수 있는 바, 배양조의 각 위치에서 적절히 에어가 공급될 수 있게 된다.

상기 산기관(42a,42b)은 대량 배양조(10) 내에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 배양수가 흐르게 되는 방향, 즉 배양수의 순환방향에 대해 횡방향으로 길게 설치될 수 있으며, 다수개의 산기관(42a,42b)이 수로(배양수 순환경로)를 따라 소정 간격을 두고 분산 배치되어 배양조 바닥에 고정 설치된다.

또한, 접종물 배양조(20) 내에서는 수로의 폭이 좁으므로 배양수가 흐르게 되는 방향, 즉 배양수의 순환방향으로 산기관(42a,42b)이 길게 설치될 수 있으며, 역시 다수개의 산기관(42a,42b)이 수로(배양수 순환경로)를 따라 소정 간격을 두고 분산 배치되어 배양조 바닥에 고정 설치된다.

본 발명에서 각 배양조 내 배양수의 순환과 교반은 주로 상기 부유식 수차(30a,30b)에 의해 이루어지고, 조류의 빛 에너지의 이용성을 높이기 위한 교반은 상기 막대형 산기관(42a,42b)에 의해 이루어진다 할 수 있다.

한편, 상기 대량 배양조(10) 내에서 이루어지는 조류의 대량 배양은 지하수를 이용하게 되며, 따라서 대량 배양조(10)에 지하수가 공급될 수 있도록 외부 연결된 지하수 공급부(43)가 설치되는 바, 이는 대량 배양조(10) 내부로 지하수를 공급할 수 있도록 연결된 수도관(44)을 대량 배양조 외측에 세워 설치하고, 상기 수도관(44)의 지하수가 배출되는 상단 출구에는 밸브 역할의 수도꼭지(45)를 장착하여 구성한다.

또한, 상기 접종물 배양조(20) 내에서 이루어지는 접종물의 배양 역시 지하수를 이용하게 되며, 이를 위하여 지하수가 공급될 수 있도록 외부로부터 연결된 지하수 공급용 호스(46)가 접종물 배양조(20)의 일측 하단에 연결 설치된다.

또한, 상기 접종물 배양조(20)의 타측 상단부에는 내부에서 배양된 접종물이 외측의 대량 배양조(10) 내에 직접 투입될 수 있도록 접종물 투입구(47)를 설치하는 바, 이 접종물 투입구(47)는 높이를 달리하여 여러 개를 설치하고, 각 접종물 투입구(47)에는 밸브(48)가 설치된다.

상기 접종물 투입구(47)와 밸브(48)는 통상 사용하는 수도꼭지(45)를 설치하는 것으로 실시가 가능하다.

상기 접종물 투입구(47)를 높이별로 다수개 설치하는 이유는 접종물 배양조(20) 내 수위 조절 및 접종시 접종물의 투입량 및 농도 조절을 위해서이다.

본 발명에서는, 접종물의 접종시에 펌프를 이용하거나 작업자가 용기를 사용하여 접종물을 투입하는 방식을 배제하고 그 대신, 상기 접종물 투입구(47)의 밸브(48)를 열어준 상태에서 상기 지하수 공급용 호스(46)를 통해 지하수를 공급하게 될 경우, 접종물 배양조(20) 내에 지하수가 채워지면서 접종물 투입구(47)를 통해서는 배양된 접종물이 대량 배양조로 자연 배출되어 접종물 투입이 이루어지도록 한다.

이와 같이 지하수가 채워지면서 자연적으로 접종되도록 함에 있어서, 필요한 높이의 접종물 투입구(47)를 개방하여 접종물의 투입량 및 농도를 적절히 조절하게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명은 옥외의 비닐하우스 시설 내에 설치되어 스피루리나(Spirulina platensis)와 같은 유용 미세조류를 대량 배양할 수 있는 배양조로서, 대량 배양을 위해 초기 투여되는 접종물이 배양되는 접종물 배양조(20)가 대량 배양조(10) 가운데에 시설됨으로써, 필요한 시기에 보다 용이하게 접종이 가능할 뿐 아니라 필요한 농도의 접종이 가능한 일체형 옥외 대량 배양시설이다.

특히, 본 발명에 따르면, 대량 배양조(10)와 접종을 위한 배양조(20)를 동시에 운용함으로써, 수확함과 동시에 접종이 가능해지고, 지하수를 이용하여 보다 간편하고 용이한 접종이 가능해진다.

이하, 본 발명을 이용하여 실험한 예를 설명하기로 한다.

일본 국립환경연구소에서 분양받은 시아노박테리아 스피루리나 플라텐시스 NIES 46(Spirulina platensis NIES 46)을 SOT 배지(하기 표 1 참조)를 이용하여 200-L 광생물반응기에서 100ℓ 배양하였다.

이를 대량 배양조(10) 내부의 접종물 배양조(20)에 접종한 후 지하수를 이용하여 SOT 배지 400ℓ로 하였다.

하기 표 1은 스피루리나의 배양을 위해 사용된 SOT 배지의 조성을 나타낸 것이다.

배양은 자연조건하에서 수행하였으며, 접종 직후 오염생물의 혼입을 최소화하고 혼입된 오염생물의 구제를 위하여 접종물 배양조(20)의 수소이온농도를 Na₂CO₃를 이용해 10.0으로 조정하였다.

2주간 배양한 결과, 하기 표 2에서와 같이 일별 건조중량이 1.16g/ℓ까지 증가하였다.

하기 표 2는 접종물 배양조(20)에서의 배양일수에 따른 건조중량을 나타낸 것이다.

이후, 상기와 같이 배양된 접종물을 대량 배양조(10)로 직접 접종하였으며, 이때 접종물 투입구(47)의 밸브(48)를 열어준 상태에서 접종물 배양조(20) 하단에 연결된 지하수 공급용 호스(46)를 통해 지하수를 공급하여, 배양된 접종물이 접종물 배양조(20)의 윗부분에서 접종물 투입구(47)를 통해 대량 배양조(10)로 직접 투입되도록 하였다.

이후, 대량 배양조(10)에서 SOT 배지 7ton으로 하여 20일간 배양하였으며, 이때 대량 배양은 비닐하우스 내부에서 수온 및 빛 에너지를 자연조건으로 하여 배양하였다.

그 결과, 표 3에서와 같이 접종 직후의 건물량 0.07g/ℓ에서 점차 증가하여 배양 20일째에는 1.43g/ℓ로 증가하였으며(약 10kg의 건조중량), 최대 생산성은 2일째로 0.105로 나타나 높은 생산성을 보였다.

하기 표 3은 대량 배양조(10)에서 배양일수에 따른 건조중량을 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수로식 미세조류 옥외 배양조에 의하면, 남조류에 속하는 스피루리나 조류의 옥외 대량 배양에 있어서, 대량 배양 조 내부에 접종물 배양조가 설치되어 운용됨으로써, 접종물 배양조의 접종물을 필요한 시기에 보다 간편하고 용이하게 농도 조절하여 대량 배양조로 직접 접종시킬 수 있게 된다.

또한, 대량 배양조와 접종물 배양조가 동시에 운용되어, 수확 후 바로 접종하여 연속적인 대량 배양이 가능하며, 접종물 배양조를 접종물 배양용으로 사용하지 않을 경우 미세조류 배양을 위한 대량 배양조로도 활용이 가능하다.

본 발명에 의해 생산된 스피루리나는 매우 높은 순도로 사료첨가제, 의약품, 건강보조식품 등의 원료로 사용될 수 있다.

Claims (9)

1. 비닐하우스 내에 설치되는 대형 옥외 배양조로서 미세조류가 저장되어 대량 배양되는 대량 배양조와, 상기 미세조류의 대량 배양을 위해 초기에 접종되는 접종물이 배양되는 접종물 배양조로 이루어지고, 상기 접종물 배양조가 상기 대량 배양조의 내부에 설치되되, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조가 일방향으로 길게 형성되고, 상기 접종물 배양조가 대량 배양조 내부에서 동일 길이방향으로 길게 배치되는 동시에 접종물 배양조 내부의 폭방향 중심위치에는 구획판이 동일 길이방향으로 길게 배치되도록 설치되어, 상기 접종물 배양조로부터 그 일측에 설치된 접종물 투입구를 통해 외부의 상기 대량 배양조로 접종물의 직접적인 투입이 이루어질 수 있게 되며, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 배양수가 각각 접종물 배양조와 구획판 주변의 수로를 따라 순환될 수 있게 되되, 상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 내부에 형성된 각 수로의 일측에는 배양수의 순환을 위하여 외부 컨트롤러에 의해 구동이 제어되는 부유식 수차가 고정 설치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 각 부유식 수차는 대량 배양조 및 접종물 배양조 위에 그 길이방향의 횡방향으로 길게 고정 설치된 상부 지지대에 고정수단을 매개로 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 대량 배양조와 접종물 배양조에서 각 부유식 수차의 측방으로는 배양수가 튀면서 외부로 누출되는 것을 차단시켜 주는 배양수 누출 차단판이 세워져 설치되는 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 대량 배양조와 접종물 배양조의 내부에 형성된 각 수로의 바닥에는 외부의 에어펌프로부터 공기를 공급받아 배양수 내부로 분출시키는 다수개의 막대형 산기관이 분산 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 대량 배양조는 지하수를 이용하여 조류의 대량 배양이 이루어질 수 있도록 지하수가 공급될 수 있게 연결된 수도관 및 밸브 역할의 수도꼭지를 포함하는 지하수 공급부를 가지는 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 접종물 배양조에는 내부에 배양된 접종물이 상기 대량 배양조 내부로 투입되어지는 접종물 투입구가 일측 상단부에 설치되고, 지하수가 공급될 수 있도록 외부로부터 연결된 지하수 공급용 호스가 타측 하단에 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 접종물 투입구는 높이를 달리하여 다수개가 설치되고, 상기 각 접종물 투입구에 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외 배양조.

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