초록 ▼

본 연구에서는 microcomputer를 이용하여 발효공정을 관리, 제어할 수 있는 시스템을 개발하는 것을 주 내용으로 하였다. 이를 위해 발효 data를 on-line monitoring 할 수 있으며, microcomputer를 이용해 발효공정제어를 할 수 있는 software (GECBPAS1)를 개발하였다. 이 software를 사용, 스테로이드 변환공정(hydrocortisone △´-dehydrogenation→ "처리불가" prednisolone)을 모델로 하여 on-line data monitoring이 성공적으로 수

본 연구에서는 microcomputer를 이용하여 발효공정을 관리, 제어할 수 있는 시스템을 개발하는 것을 주 내용으로 하였다. 이를 위해 발효 data를 on-line monitoring 할 수 있으며, microcomputer를 이용해 발효공정제어를 할 수 있는 software (GECBPAS1)를 개발하였다. 이 software를 사용, 스테로이드 변환공정(hydrocortisone △´-dehydrogenation→ "처리불가" prednisolone)을 모델로 하여 on-line data monitoring이 성공적으로 수행될 수 있음을 확인하였으며, 추후 발효액내의 용존산소농도제어 연구를 위해 산소 전극 동특성에 관한 기초 실험을 수행하였다.

Abstract ▼

A fermentor was interfaced to the microcomputer and a bioprocess automation system was developed which is capable of on-line data monitoring and process control. This system is called GECBPAS1(Genetic Engineering Center, Bio-Process Automation System 1) and has data management functions such as on-l

A fermentor was interfaced to the microcomputer and a bioprocess automation system was developed which is capable of on-line data monitoring and process control. This system is called GECBPAS1(Genetic Engineering Center, Bio-Process Automation System 1) and has data management functions such as on-line graphic monitoring of fermentation data, printing-out of data and graphics, and data storage in diskettes. In addition, it has a capability for the direct digital control(DDC) in parallel with an appropriate computer algorithm.△´-dehydrogenation of hydrocortisone was tested by this system and DO₂and rpm data were successfully monitored "on-line" over 40hours. During the monitoring it was observed that the level of dissolved oxygen (DO₂)dropped to below a critical value at 18hr after inoculation and oxygen transfer became severely limited for 12hrs thereafter. To develop a satisfactory control scheme for the bioconversion process, investigation on the dynamic behaviour of the oxygen probe was first conducted. An easier method to calculate volumetric oxygen transfer coeffecient ($K_La$) has been suggested. $K_La$ was 0.06sec-¹ at a aeration rate of 10vvm and a agitation speed of 400 rpm. As a future work, a study on direct digital control of DO₂is suggested with the results obtained from the present study.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...5
• 요약문...7
• 목차...15
• 제1장 서론...17
• 제2장 발효기와 microcomputer의 interfacing...25
• 제1절 A/D, D/A 변환기...25
• 제2절 Instrument ＆ thermocouple amplifier...29
• 제3절 Interfacing을 위한 hardware의 구성...29
• 제3장 Data acquisition 및 발효기 제어를 위한 software의 개발...34
• 제1절 A/D 변환기로부터 data acquisition...34
• 제2절 D/A 변환기를 이용한 analog signal 출력방법...36
• 제3절 발효시스템의 전산화 software(GECBPAS1)...37
• 1. GECBPAS1 program의 구성...37
• 2. RPM 제어 algorithm...39
• 3. GECBPAS1 demonstration...42
• 제4절 전산화 발효시스템을 이용한 hydrocortisone의 △'-dehydrogenation...49
• 1. 생물 전환 조건...49
• 2. On-line data monitoring...49
• 3. GECBPAS1 을 이용한 volumetric oxygen transfer coefficient($K_L$a)의 계산...51
• 제5절 앞으로의 연구진행 방향...54
• 제4장 요약...55
• 참고문헌...56