선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
가설 설정
- 단위 시간에 대한 세포 농도의 변화량은 유출량과 생육량의 관계를 통해 구할 수 있다. 정상상태에서는 희석률과 비성장속도가 동일하다고 가정한다. Fig.
제안 방법
- (2) 비성장속도를 예측하기 위하여 Logistic, Gompertz, Baranyi 모델을 사용하여 성장 모델을 근사화 하였다. 모델식의 적합성을 나타내는 결정계수(R-square) 값이 Baranyi 모델에서 0.
- (3) 회귀모델을 통해 예측된 비성장속도 1.0 day-1, 0.5 day-1조건에서 미세조류를 연속으로 배양하기 위해 배양기 내의 설정된 탁도(turbidity) 값의 범위 내에서 on-off 제어기법을 적용하여 연동펌프의 on-off와 속도를 제어하였다. 연동 펌프의 속도에 따라 유입되는 배지의 양이 달라지기 때문에 자연 수확되는 미세조류의 양도 on-off 제어되는 연동펌프의 속도에 따라 결정된다.
- 배양기 내의 설정된 탁도(turbidity) 값의 범위 내에서 on-off 제어기법을 적용하여 연동펌프의 on-off 와 속도를 제어하였다. 또한, 미세조류의 비성장 속도와 연동펌프의 속도에 따라 변화하는 미세조류의 성장곡선을 비교 분석하였다.
- 미세조류의 일정한 OD680값을 유지하기 위해 탁도 값 130 (NTU)에서 오차범위 ±5를 기준으로 비성장속도 0.5 day-1에서 연속 배양을 수행하였고, 조작변수는 비성장속도 1.0 day-1에서의 실험과 동일하게 연동펌프의 작동유무로 설정하였다.
- 미세조류의 일정한 OD680값을 유지하기 위해 탁도 값 130 (NTU)에서 오차범위 ±5를 기준으로 비성장속도 1.0 day-1에서 연속 배양을 수행하였고, 조작변수는 연동펌프(peristaltic pump)의 작동유무로 설정하였다.
- 본 논문에서는 평판형 광생물반응기에서 미세조류를 회분식 배양하여 성장곡선을 모델링하고, 이를 통해 회귀 모델을 계산하여 비성장 속도를 예측하였다. 예측된 비성장 속도의 배양조건에서 평판형 광생물반응기 내의 미세조류를 연속으로 배양하기 위해 on-off 제어시스템을 구성하였다.
- 비구조(unstructured) 비분별(unsegregated) 모델을 사용하여 비성장속도(SGR: specific growth rate)를 예측하였다. 비성장속도를 예측하기 위해 Table 2와 같이 Logistic, Gompertz, Baranyi 모델을 사용하여 성장 모델을 근사화 하였다.
- 연속 배양장치는 미세조류의 광합성을 위하여 가스(CO2, O2)와 배지를 지속적으로 공급하고, 동시에 성장하는 미세조류의 탁도 값을 측정한다. Fig.
- 본 논문에서는 평판형 광생물반응기에서 미세조류를 회분식 배양하여 성장곡선을 모델링하고, 이를 통해 회귀 모델을 계산하여 비성장 속도를 예측하였다. 예측된 비성장 속도의 배양조건에서 평판형 광생물반응기 내의 미세조류를 연속으로 배양하기 위해 on-off 제어시스템을 구성하였다. 배양기 내의 설정된 탁도(turbidity) 값의 범위 내에서 on-off 제어기법을 적용하여 연동펌프의 on-off 와 속도를 제어하였다.
- 을 회분 배양하여 성장곡선을 모델링하고, 회귀모델을 통해 성장률을 예측하였다. 예측된 성장률을 이용하여 평판형 광생물반응기에서 on-off 제어 시스템을 적용하여 미세조류를 연속으로 배양하는 시스템을 구축하였다.
- 평판형 광생물반응기에서 35일 동안 미세조류 Chlorealla sp.을 회분 배양하여 성장곡선을 모델링하고, 회귀모델을 통해 성장률을 예측하였다. 예측된 성장률을 이용하여 평판형 광생물반응기에서 on-off 제어 시스템을 적용하여 미세조류를 연속으로 배양하는 시스템을 구축하였다.
대상 데이터
- 균주는 배광균일도가 70% 이상인 LED 도광판을 이용하여 빛의 세기를 100 μE/m2/s로 24:0의광 주기에서 배양하였다[15].
- 를 균주로 사용하였다. 배양에 사용된 배양액은 TAP media를 사용하였으며, 배지 조성은 Table 1과 같다. 배지는 고압 멸균기를 이용하여 121°C에서 20분 동안 멸균하여 냉각 후 사용하였다.
이론/모형
- 예측된 비성장 속도의 배양조건에서 평판형 광생물반응기 내의 미세조류를 연속으로 배양하기 위해 on-off 제어시스템을 구성하였다. 배양기 내의 설정된 탁도(turbidity) 값의 범위 내에서 on-off 제어기법을 적용하여 연동펌프의 on-off 와 속도를 제어하였다. 또한, 미세조류의 비성장 속도와 연동펌프의 속도에 따라 변화하는 미세조류의 성장곡선을 비교 분석하였다.
- 비구조(unstructured) 비분별(unsegregated) 모델을 사용하여 비성장속도(SGR: specific growth rate)를 예측하였다. 비성장속도를 예측하기 위해 Table 2와 같이 Logistic, Gompertz, Baranyi 모델을 사용하여 성장 모델을 근사화 하였다. 일반적으로 S 자형(sigmoidal shape) 성장곡선은 수학적 파라미터 (a,b,c)를 포함하고 있기 때문에 생물학적 의미를 갖는 파라미터(A, μm, λ)로 수정 하여 나타내었다[12-14].
- 9는 터비도스탯 제어시스템의 블록선도를 나타낸 것이다. 실시간 측정이 가능한 탁도법을 이용하여 세포농도를 측정하여 on-off 제어를 수행하였다.
성능/효과
- (4) 비성장속도 1.0 day-1과 0.5 day-1의 자연 수확된 미세조류 OD680의 값은 초기 설정된 값과 유사한 값으로 측정되기 때문에 비성장속도는 자연 수확된 미세조류의 OD680값에 큰 영향을 미치지 않는다.
- (5) 연속 배양 시스템을 통해 배양기 내의 여러 가지 인자들이 항상 일정하게 유지하여 제품의 균질성을 높일 수 있고, 적은 노동력으로 높은 생산성을 얻을 수 있다고 판단된다.
- 477이 나왔다. 광학 밀도값과 건조 중량의 관계를 3차 방정식으로 근사화하였고, OD680 7.22값에서 바이오매스의 건조 중량이 2.3 g/L로 가장 높게 측정되었다.
- 5 day-1일 경우에는 48시간 동안 한 번의 펌프의 작동을 볼 수 있다. 또한, 새로운 배지의 유입량이 줄어들고, 이에 따라 평판형 광생물반응기 밖으로 자연 수확된 미세조류량도 줄어들었음을 알 수 있었다. 하지만, 배양기 밖으로 자연 수확된 미세조류의 OD680의 값은 두 가지 실험의 탁도 값을 동일하게 설정하고 실험을 수행하였기 때문에 비성장속도의 변화에 따라 큰 변화는 나타나지 않았고, 초기 설정된 OD680의 값과 유사한 값으로 측정되었다.
- 3에 나타내었다. 미세조류의 광학 밀도(log(OD))가 0.8585에서 바이오매스 건조 중량이 2.3 g/L로 가장 높게 측정되었다.
- 비성장속도 1.0 day-1과 0.5 day-1에서 실험한 결과 두 실험 모두 탁도 값 135 (NTU)에서 펌프가 작동하고 125 (NTU)에서 펌프가 정지되어 on-off 제어가 잘 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다. 비성장속도가 1.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.