고염농축수를 활용한 미세조류 대량생산 시스템 파일럿 연구

Title
고염농축수를 활용한 미세조류 대량생산 시스템 파일럿 연구
Principal Investigator
강도형
Author(s)
강도형; 허수진; 오철홍; 손영백; 유신재; 백승재; 송유재; 이태희; 양현성; 서연지; 김태호; 서정민; 박광섭; 이지영; 이원규; 유용균
KIOST Author(s)
Kang, Do-Hyung(강도형)Heo, Soo Jin(허수진)Oh, Chulhong(오철홍)Son, Young Baek(손영백)Baek, Seungjae(백승재)Song, Yujae(송유재)Lee, Taehee(이태희)Yang, Hyun Sung(양현성)Suh, Yeon Jee(서연지)Kim, Taeho(김태호)Seo, Jungmin(서정민)Park, Gwang Seob(박광섭)Lee, Won Kyu(이원규)Ryu, Yong Kyun(유용균)
Publication Year
2018-12
Abstract
Ⅰ. 제목
고염농축수를 활용한 미세조류 대량생산 시스템 파일럿 연구

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
○ 제주 용암해수 담수화 시 생산되는 고염농축수를 활용한 에너지절감형 미세조류 대량생산 파일럿 테스트 연구

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
○ 제주 용암해수 담수화 시 생산되는 고염농축수를 활용한 미세조류 대량생산 파일럿 테스트 연구
○ 고염농축(고염분)수 적용 배양균주 선별 및 배양시스템 분석 등 활용가능 기술도출
- 용암해수 가공 후 배출되는 고염분수를 활용하여 유용 미세조류 자원을 배양
- 생물소재의 산업화 value chain에서 가장 중요한 원재료/소재 표준화를 위한 배양장치 및 시스템 기술 발굴
- 향후 시스템에서 배양된 원재료를 이용하여 항노화 소재 개발 전략 마련
○ 해수배터리 기반 배양 단가 저감 및 부산물 Na2CO3 활용 기술 도출
- 해수배터리 시스템의 CO2 포집 성능 검증
- CO2 포집 결과 산출되는 Na2CO3 자원화 방안 도출
- 일체형 ESS(Energy Storage System) 구축 전략 수립
○ 배출수 영향 평가/관리 기법 도출
- 배출수 주변해역 고염분 방류수 확산 범위 산정 기법 도출
- 배출수 주변해역 해양환경 및 생물 영향 평가 기법 도출

Ⅳ. 연구개발결과
○ 고염분 적응 및 생산을 위한 미세조류 및 미생물 탐색
- 기존문헌 및 유전체 정보 기반 고염분 적응 미세조류/미생물 탐색
- 고염 생장 우수 미세조류/미생물 선발, 생산용 배양배지 탐색 및 조성
○ 에너지 절감형 하이브리드(Energy-Saved Hybrid) 배양시설 계획
- 대형화 규모 모듈화 프로세스 설정(실험실 → 실외 12 ton → 300 ton)
- 고염/고농도 배양을 위한 scale-up 기술 단계별 예비 프로토콜
- 소형 해수배터리(300Wh) 기반 CO2포집, Na2CO3 생산 및 배양배지 재활용 검증 방안 도출
○ 미세조류 원재료 생산성 설계
- 일일생산성(30 g/m2/day 이상, KIOST 전략목표-2) 성과 추진 테스트
○ 항노화 후보소재 탐색(고염 적응 균주의 생리특이성 검증 및 생리활성 검증)
○ 해수배터리 적층 기술 및 고염분수 활용 검증
- 각 셀 별 과충/과방 방지, 결함체크 기능 검증, 적층을 고려한 수밀 구조 커넥터
○ 해수배터리 시스템의 CO2 포집 기술 개발 및 고염분수 활용 검증
- 고염분수 조건하에서 CO2 포집 성능 검증, 소듐카보네이트 추출 성능 검증 및 자동포집 기법 제안
○ 배출 연안역 수온/염분 실시간 관측 및 염지하수의 환경영향평가 기법 고찰

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
○ 고령사회에 대응하는 건강기능성 소재 발굴을 통한 건강기능식품 개발
○ 제주도를 대표할 수 있는 제품 개발을 통한 해양산업 및 제주도 발전에 기여
○ KIOST 제주연구소, 한국에너지기술연구원(KIER) 제주글로벌센터 및 제주테크노파크에서는 기관간 선순환 기술 융합사업 추진
○ 제주지역 특성(청정+해양자원)을 반영한 지역성장의 플랫폼으로 발전
- 배출 농축수의 안정적 방류 방안으로 농축수를 활용한 해양생물배양 및 해수전지 발전을 통한 해양 방류 최소화 및 지속적인 배출지역 모니터링
- State of Art (BT+IT+ET) 기술 집적을 통한 4차산업혁명 기술 플랫폼으로 전환
○ 시간해상도 및 공간해상도 높은 정밀 분석이 필요한 연안 환경모니터링 추진
Research Period
2018-08~2018-12
Sponsorship
한국해양과학기술원
Report No.
BSPE99702-11876-3
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/36530
Type
Report
Related Researcher
Research Interests

Computer System,System Software,Storage System,컴퓨터 시스템,시스템 소프트웨어,스토리지 시스템

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