화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 23권 2호
발표분야 (특별세션) 바이오 공정 기술의 최근 연구 동향
제목 Corynebacterium 배양액 내의 양분 농도 제어 전략
초록 생물반응기는 보통 세포가 들어있는 반응기에 양분을 꾸준히 넣어주는 fed-batch 형태로 운전된다. 따라서 입력변수 중 하나인 양분 공급 속도가 운전 성능에 큰 영향을 주는데, 이 변수를 이용하여 배양액 내의 양분 농도에 대해 최적 trajectory를 구하기 위하여 first-principle model 기반의 접근법과 데이터 기반의 접근법을 이용한다. 모델 기반 접근법은 실험 데이터를 이용하여 반응기를 모델링하고 파라미터를 추정하여 최적화하는 과정으로 구성되어 있다. 파라미터 추정과 최적화 과정은 특정 시점에서의 불연속적 action을 반영할 수 있도록 구성되었다. 데이터 기반 접근법은 현장에서 얻은 데이터를 기반으로 다변수 분석을 수행하여 동적 시스템에 대한 모델(PCA/PLS)을 만들고 이를 활용하여 최적화를 수행하는 단계로 구성되어 있다. 이들 접근법을 실제 공정에 적용하는 과정에서 발생한 현실적인 문제들을 다루기 위해 모델과 방법론을 수정하였으며 연구 결과를 실험실 환경의 반응기에 적용하여 제안한 방식의 성능을 알아보았다.
저자 이종민1, 배재한1, 이혜지1, 신종환2, 김대식2
소속 1서울대, 2CJ제일제당
키워드 Bioreactor; fed-batch; feedrate optimization
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