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이산화탄소 저감 및 바이오매스 증대를 위한 미세조류 배양조건의 최적화

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Author(s)
박장민
Issued Date
2010
Abstract
Culture conditions for mass production of Chlorella sp., Dunaliella salina and Dunaliella sp. were optimized using response surface methodology (RSM). A central composite design, which was developed to facilitate the RSM, was applied to investigate the effects of initial pH, nitrogen sources and phosphate concentration on the cultivation of microalgae. Each of optimum growth condition estimated from the design was as follows : Chlorella sp. (initial pH 7.2, ammonium 17 mM, phosphate 1.2 mM), D. salina (initial pH 8.0, nitrate 3.3 mM, phosphate 0.0375 mM) and Dunaliella sp. (initial pH 8.0, nitrate 3.7 mM, phosphate 0.17 mM). Culturing of the microalgae with the optimized conditions confirmed that the maximum growth rates were attained from the parameters. The optimum CO2 concentrations of Chlorella sp., D. salina and Dunaliella sp. were 1, 3 and 1 %, respectively. The specific growth rates(μ) of Chlorella sp., D. salina and Dunaliella sp. were 0.58, 0.78 and 0.56 /day, respectively, and the The biomass productivities of Chlorella sp., D. salina and Dunaliella sp. were 0.28, 0.54 and 0.30 g dry cell wt/L/day, respectively. The CO2 fixation rate of Chlorella sp., D. salina and Dunaliella sp. were 42.8, 90.9 and 45.5 mg/L/day, respectively. Mixotrophic cultivation of Chlorella sp. with glucose increased biomass productivity from 0.28 to 0.51 g dry cell wt/L/day. But Dunaliella salina and Dunaliella sp. were not stimulated by several organic substrate (glucose, xylose, rhamnose, fructose, sucrose, galactose).
Alternative Title
Optimization of microalgae culture conditions for carbon dioxide reduction and concomitant biomass production
Alternative Author(s)
Park Jang Min
Department
일반대학원 환경공학과
Advisor
김시욱
Awarded Date
2011-02
Table Of Contents
TABLE OF CONTENTS Ⅰ
LIST OF TABLES Ⅲ
LIST OF FIGURES Ⅴ
ABSTRACT Ⅶ

제 1 장 서 론 1
제 1 절 연구배경 및 목적 1
제 2 절 연구동향 2
1. 국외 동향 2
2. 국내 동향 3

제 2 장 실험 재료 및 방법 7
제 1 절 실험 재료 7
1. 사용 균주 및 배지조성 7
2. 배양조건 7
3. 미세조류 광반응기 제작 8
제 2 절 실험방법 10
1. 세포밀도, 생체량과 흡광도와의 상관관계 측정 10
2. 질소, 인 및 배양조건에 따른 생체량의 영향 11
가. 질소의 농도가 생체량에 미치는 영향 11
나. 인의 농도가 생체량에 미치는 영향 11
다. pH가 생체량에 미치는 영향 11
라. 온도가 생체량에 미치는 영향 12
마. 빛의 세기가 생체량에 미치는 영향 12
3. 반응표면분석법 (Response Surface Methodology, RSM)을 이용한 조류 생체량 생산의 최적화 13
가. Chlorella sp.의 반응표면분석 조건 13
나. Dunaliella salina의 반응표면분석 조건 15
다. Dunaliella sp.의 반응표면분석 조건 17
4. Gas chromatography를 이용한 이산화탄소 농도의 최적화 19
5. 이산화탄소 농도가 생체량에 미치는 영향 19
6. 이산화탄소 고정율 측정 20
7. 유기물 첨가에 따른 생체량 변화 21

제 3 장 결과 및 고찰 22
제 1 절 세포밀도, 생체량과 흡광도와의 상관관계 관계 22
제 2 절 질소, 인 및 배양조건에 따른 생체량 변화 24
1. 질소 농도에 대한 생체량 변화 24
2. 인 농도에 대한 생체량 변화 26
3. pH에 따른 생체량 변화 28
4. 온도에 따른 생체량 변화 30
5. 빛의 세기에 따른 생체량 변화 32
제 3 절 반응표면분석법 (Response Surface Methodology, RSM)을 이용한
미세조류 생체량 생산의 최적화 34
1. Chlorella sp.의 생체량 생산 최적값 34
2. Dunaliella salina의 생체량 생산 최적값 38
3. Dunaliella sp.의 생체량 생산 최적값 42
4. 반응표면분석법(RSM)을 통해 산출된 조건들의 실제 생산량 비교 46
제 4 절 이산화탄소 농도에 따른 생체량 생산과 이산화탄소 고정율 48
1. 이산화탄소 농도에 대한 생체량 생산 비교 48
2. 이산화탄소 농도에 따른 고정율 50
제 5 절 유기물 첨가에 따른 생체량 변화 52

제 4 장 결론 57

참고문헌 59
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
박장민. (2010). 이산화탄소 저감 및 바이오매스 증대를 위한 미세조류 배양조건의 최적화.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8981
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000241274
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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