화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2018년 봄 (05/02 ~ 05/04, 대구 엑스코(EXCO))
권호 22권 1호
발표분야 (특별세션) C1 가스 바이오전환 최신 연구 동향
제목 Methane transfer strategy for high cell density culture of methanotroph
초록 메탄의 생물학적 전환에 의한 유용물질 생산에 있어 생촉매인 메탄자화균의 고농도 배양이 필수적이며 이를 위해서는 기질인 메탄과 산소의 효율적인 전달이 매우 중요하다. 특히 탄소원인 메탄은 배양액 내 용해도 및 확산계수가 모두 낮아 전달속도가 낮을 수밖에 없어 배양이 어느 정도 진행된 다음에는 메탄전달속도가 배양의 성능을 좌우하게 된다. 기체의 전달 속도를 향상시키기 위해서 통상적으로 교반속도를 증가시키는 방법을 사용하게 되나, 이 경우 과도한 동력이 요구되므로 공정의 경제성을 크게 저하시키게 된다. 본 발표에서는 생물학적 메탄 전환 공정의 실현 가능성을 확보하기 위하여 메탄자화균의 배양에서 경제적으로 고농도 세포를 얻기 위한 가스 전달 전략을 수립하였다. 종균 배양 단계인 플라스크 배양과 생산 단계인 생물반응기 운전에서 기체 전달 속도가 세포 생장 및 가스 소모량에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 반응기 내부 구조와 가스 공급 방법을 개선한 신규 시스템을 설계하였으며 메탄자화균의 일종인 Methylomonas sp. DH-1 배양에 적용하여 성능을 평가하였다.
저자 나정걸, 정상민, 한준희, 김성일, 오병근, 이진원
소속 서강대
키워드 Biological methane conversion; methanotroph; high cell density culture; gas transfer; bioreactor system
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