초록 ▼

1. 태양광을 이용하는 녹조류, 시아노박테리아, 홍색 비유황 세균에 의해, 물과 이산화탄소로부터 수소를 생산하는 생물학적 통합공정 개발.
2. 본 공정은 녹조류를 이용한 바이오매스 생산, 녹조류 바이오매스로부터 혐기 발효에 의한 수소생산 및 유기산으로의 전환, 유기산으로부터 홍색비유황세균의 광합성에 의한 수소생산으로 구분됨.
3. 녹조류, Chlamydomonas reinhardtii는 4% C$O_2$,물, 미량원소를 기질로 태양광을 이용하여 1.5-2.0 g/l-농축조류바이오매스)
4. 조류바

1. 태양광을 이용하는 녹조류, 시아노박테리아, 홍색 비유황 세균에 의해, 물과 이산화탄소로부터 수소를 생산하는 생물학적 통합공정 개발.
2. 본 공정은 녹조류를 이용한 바이오매스 생산, 녹조류 바이오매스로부터 혐기 발효에 의한 수소생산 및 유기산으로의 전환, 유기산으로부터 홍색비유황세균의 광합성에 의한 수소생산으로 구분됨.
3. 녹조류, Chlamydomonas reinhardtii는 4% C$O_2$,물, 미량원소를 기질로 태양광을 이용하여 1.5-2.0 g/l-농축조류바이오매스)
4. 조류바이오매스는 원심분리 및 응집제를 이용하여 약20배 농축
5. 조류바이오매스는 혐기 세균 복합배양에 의해서 수소와 유기산으로 전환
6. 광합성세균 Rhodobacter sphaeroides KD 131은 유기산을 이용해서 수직 평판형 배양기, 반연속배양으로 40l-수소/$m^2$를 생산,인공광 변환효율5-6%
7.Ph$b^-$및 Hu$p^-$ 유전자가 제거된 변이주는 약2.3배 이상의 수소생산성을 나타냄,R.sphaeroides 2.4.1에 비해서는 20배 이상 수소 생산성 증가
8. 개발된 광합성 배양시설은 수직.평판형 배양시설로 높이X폭X깊이가 1mX1mX0.1m 또는 0.5mX1mX0.1m이며, 녹조류 배양과 광합성 미생물에 의한 수소생산에 이용됨
9. 태양광 이용 수소생산 시설이 본연구에 설치됨

Abstract ▼

The purpose of this research os to develop the biological $H_2$ production system converting algal biomass into $H_2$ using indirect two-step water splitting process by the several micro organisms such as green algal, cyanobacteria, purple non-sulfur bacteria. R&D activities co

The purpose of this research os to develop the biological $H_2$ production system converting algal biomass into $H_2$ using indirect two-step water splitting process by the several micro organisms such as green algal, cyanobacteria, purple non-sulfur bacteria. R&D activities composed of three parts, $CO_2$ fixation by algae, conversion of algal biomass to organic acids $H_2$ production by photo-fermentation.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...15
• 제 1절 연구의 필요성 및 목적...15
• 제 2절 기술의 종류 및 범위...17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...33
• 제1절 서론...33
• 1. 국외 연구 현황...33
• 2. 국내 연구 현황...38
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...40
• 제1절 광합성 세균 Rhodobacter sphaeroides KD131에 의한 수소생산...40
• 1. 서론...40
• 2. 실험 재료 및 방법...44
• 3. 결과 및 고찰...57
• 4. 결론...95
• 제 2절 복합 혐기 미생물 Clostridium butyricum 및 하수슬러지 분리균에 의한 수소 생산...96
• 1. 서론...96
• 2. 실험 재료 및 방법...98
• 3. 실험 결과 및 고찰...106
• 4. 결론...130
• 제 3절 藻類 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 미생물에 의한 수소생산...131
• 1. 서론...131
• 2. 실험 재료 및 방법...132
• 3. 실험 결과 및 고찰...138
• 4. 결론...153
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...155
• 제 1절 연구개발목표의 달성도...155
• 1. 1차년도 연구목표...155
• 2. 1차년도 달성도...155
• 2. 관련분야 기술 발전에의 기여도...158
• 3. 2차년도 연구목표...156
• 4. 2차년도 달성도...157
• 5. 3차년도 연구목표...158
• 제2절 관련분야 발전에의 기여도...158
• 1. 기술적 측면...158
• 2. 산업적 측면...159
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...161
• 제 1절 추가연구의 필요성...161
• 제 2절 타 연구에의 응용...163
• 제 3절 기업화 추진 방향...163
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...165
• 제 7 장 참고문헌...167
• 위탁연구(서강대)...172
• 위탁연구(서울대)...212