earticle

영어

A microbiological hydrogen production process was optimized. Anaerobic photosynthetic bacteria, like Rhodospirillum rubrum which is known to produce hydrogen from carbon monoxide efficiently and remove sulfur, was used. To evaluate the potential of this microorganism, the optimization of media, fermentation condition, light intensity and light requirement for CO conversion was tried in batch cultures and the continuous fermenter was also applied for this process. The gas residence time on CO conversion was sought out to get high conversion of carbon monoxide to hydrogen. Through this study, the possibility of microbial synthtics gas conversion process was proposed.

한국어

본 연구에서는 R. rubrum을 이용한 석탄합성 가스로부터 수소 생산공정에 있어서의 세포성장 및 일산화탄소 전환을 최적화하는 여러 조건들을 조사하였다. 그 중 pH의 영향을 살펴보면 R.rubrum 세포성장에는 pH 6～7이 최적이었고 수소생산에는 pH7～7.5이 최적이었으며 pH가 5.5에서는 세포성장이거의 이루어지지 않았다. 또한 온도가 34℃ 이상 증가되었을 때 세포성장이 둔화되어 멈추고 안정적인 CO 전환속도를 얻을 수 없으므로 30℃가 R. rubrum 균주 성장과 CO 전환에 최적온도라 생각된다. 또한 R. rubrum은 photosynthetic bacteria인데 이 세포의 성장에는 빛의 세기가 1,700～2,400 Lux가 최적임을 알 수 있었고 CO전환에는 계속적인 빛의 공급이 꼭 필요하지는 않고 간헐적인 빛의 노출만으로도 충분하다고 생각된다. 또한 연속반응기를 이용하여 600 rpm, 30℃, pH 7에서 합성가스 체류시간 110분시
CO 전환율 약 53%정도를 얻을 수 있었다. 이 연구가 계속 진행되어져서 photobioreactor의 개발, high pressure bioreactor의 이용, 균주의 mutation 및 전환능력 우수 균주 등의 selection을 수행한다면 매우 높은 합성가스 전환율을 갖는 생물반응기 공정개발도 가능하리라 생각된다.