초록 ▼

해조류를 이용한 바이오에너지 생산은 제 3세대 에너지원으로 주목받고 있으나, 대부분의 기존 연구는 식용 가능한 해조류를 대상으로 생물공정의 효율을 비교하는데 국한되어 왔음. 구멍갈파래는 녹조현상(Green tide)을 일으키는 대표적인 유해 해조류로 우리나라를 비롯한 세계 여러 지역에서 대번식(bloom)에 의한 심각한 환경적·경제적 문제를 야기함. 이에 본 연구에서는 혐기성 생물공정을 이용하여 유해 폐기물인 구멍갈파래를 효율적으로 바이오가스로 전환시키는 기술의 개발을 수행하였음. 회분식(Batch), 연속식(Continuous),

해조류를 이용한 바이오에너지 생산은 제 3세대 에너지원으로 주목받고 있으나, 대부분의 기존 연구는 식용 가능한 해조류를 대상으로 생물공정의 효율을 비교하는데 국한되어 왔음. 구멍갈파래는 녹조현상(Green tide)을 일으키는 대표적인 유해 해조류로 우리나라를 비롯한 세계 여러 지역에서 대번식(bloom)에 의한 심각한 환경적·경제적 문제를 야기함. 이에 본 연구에서는 혐기성 생물공정을 이용하여 유해 폐기물인 구멍갈파래를 효율적으로 바이오가스로 전환시키는 기술의 개발을 수행하였음. 회분식(Batch), 연속식(Continuous), 반복회분식(Repeated-batch), 연속회분식(Sequencing batch) 및 LBR-AF(combined system Leaching Bed with Anaerobic Filter)의 서로 다른 5가지 반응기 형태 및 다양한 부하량 조건으로 시스템을 운전하며 구멍갈파래의 최적 처리 및 에너지화 조건을 도출하였음. 또한 구멍갈파래의 계절 특이성을 극복하기 위하여 유가공폐수와의 병합소화를 적용하였고, 철산화물을 투입하여 공정에서 발생하는 고농도의 황화수소를 성공적으로 제어하였음. 본 연구에서는 생물공정, 미생물/분자생물학, 통계수학적 기술을 유기적으로 연계 해석하는 융합적인 연구를 통하여 공정 안정성 향상을 위한 기초정보를 제공하고, 이를 바탕으로 고효율 구멍갈파래 바이오가스화 원천기술을 제시하였음. 이는 안정적인 국내 신재생에너지원 확보에 실질적으로 이바지할 수 있는 연구성과를 제공할 것으로 기대됨.

[연구 내용]
■ 1차년도: 구멍갈파래의 혐기성 바이오가스 공정을 위한 기질 적합성 평가 및 바이오가스 전환 가능성 검토
- 구멍갈파래의 물리화학적 성상분석
- 구멍갈파래의 열․화학적 전처리 실험
- 구멍갈파래를 처리하는 회분식 혐기소화 공정 운전 및 미생물 군집구조 파악
■ 2차년도: 구멍갈파래를 처리하는 연속식 혐기소화 공정 운전 및 공정 주요 미생물 군집구조 파악
- 구멍갈파래 및 유가공폐수 병합소화 혐기공정 운전 및 장기 모니터링
- 구멍갈파래 처리 반복적 회분식 반응기(Repeated batch) 운전 및 미생물 군집구조 파악
■ 3차년도: 고효율․고부하 구멍갈파래 혐기소화 공정 구축 및 주요 미생물 그룹 정량결과 확보
- 고효율 구멍갈파래 처리를 위한 연속식 완전교반(CSTR) 및 연속 회분식 반응기 비교 운전(SBR)
- 고부하 구멍갈파래 처리를 위한 LBR-AF 결합공법 운전 및 공정효율 파악
- 황 환원 미생물 정성·정량법 구축 및 이를 이용한 모니터링
- 철산화물 첨가를 통한 황화수소제어 평가

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 3p)

Abstract ▼

Microalgae (Seaweed) is gaining increasing attention as a sustainable source for biogas producgion. However, most previous studies have focused on edible macroalgae mainly due to their relatively higher bioavailability. Ulva sp. is a green macroalgae which dominate Green Tides of algal bloom in many

Microalgae (Seaweed) is gaining increasing attention as a sustainable source for biogas producgion. However, most previous studies have focused on edible macroalgae mainly due to their relatively higher bioavailability. Ulva sp. is a green macroalgae which dominate Green Tides of algal bloom in many regions worldwide. This study examined the potential to convert this non-edible, harmful seaweed into biogas and optimized the operation conditions for stable high-rate anaerobic digestion.

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 10