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초록

영어

Optimum culture conditions and medium composition for hydrogen production by Clostridium beijerinckii KCTC 1785 were investigated. Initial pH and temperature for growth were 7.0 and 35°C, respectively. Agitation accelerated the hydrogen production. Although C. beijerinckii KCTC 1785 could grow up to 6% (w/v) glucose in the medium, the optimum glucose concentration for hydrogen production was 4% and hydrogen content in the biogas was 37% (v/v). However, the economical glucose concentration for hydrogen production was 1% regarding to the residual glucose which was not used in the medium.
During hydrogen fermentation, acetic and butyric acid were produced simultaneously. High concentrations of acetic (>5,000 mg/L) or butyric (>3,000 mg/L) acid inhibited hydrogen production. When pH was maintained at 5.5 in the batch fermentation, 1,728 mL of hydrogen was produced from 0.5% glucose within 15 hr. H2 yield was estimated to be 1.23 mol H2/mol glucose. It was found that yeast extract or tryptose in the medium was essential for hydrogen production.

한국어

본 연구는 C. beijerinckii KCTC 1785의 배양배지 (RCM)에서 수소생산을 위한 최적화 조건을 탐색하고 수소생산을 위한 배지성분을 최적화하였다. 수소생산을 위한 최적초기 pH와 발효온도는 각각 7.0과 35℃이었고, 교반은 수 소생산을 가속화 시켰다. C. beijerinckii KCTC 1785는 6%(w/v)의 glucose 농도까지 성장할 수 있지만 4%의 glucose 농도에서 가장 많은 수소를 생산하였으며, 이 때 바이오가스 중 수소 함량은 37% (v/v)이었다. 그러나 배지내 잔여 glucose 양을 고려할 때 수소생산을 위한 최적 glucose 농도는 1%이었다. 발효가 진행되는 동안 수소가 생산됨과 동시에 acetic acid와 butyric acid가 동시에 생성되었으며, acetic acid와 butyric acid가 각각 5,000 mg/L과 3,000 mg/L 이상의 농도에서 수소생산을 저해하였다. 또한 발효조의 pH를 5.5로 계속 유지하였을 경우 15시간 동안 0.5% glucose로부터 1,728 mL의 수소를 생산하였으며 이 때 수소의 생산수율은 1.23 mol H2/mol glucose이었다. C. beijerinckii KCTC 1785의 성장에 있어서 yeast extract 또는 tryptose는 반드시 필요한 배지의 성분이었다.

목차

Abstract
 서론
 재료 및 방법
  사용균주 및 배지
  배양조건
  수소생산 최적화 조건탐색
  배지성분 최적화
  분석방법
 결과 및 고찰
  수소생산에 대한 초기 pH의 영향
  교반유무에 따른 수소생산의 영향
  수소생산에 대한 발효온도의 영향
  수소생산에 대한 glucose 농도의 영향
  수소생산에 대한 유기산 농도의 영향
  발효액 최적 pH 탐색
  배지성분의 최적화
 요약
 REFERENCES

키워드

저자

• 김중곤 [ Jung Kon Kim | 조선대학교 생물신소재학과 ]
• Le Nhat [ 조선대학교 생물신소재학과 ]
• 김성준 [ Seong-Jun Kim | 전남대학교 환경공학과 ]
• 김시욱 [ Si Wouk Kim | 조선대학교 환경공학부 ] Corresponding author

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• 간행물명

  KSBB Journal

• 간기

  격월간

• pISSN

  1225-7117

• 수록기간

  2009~2013

• 십진분류

  KDC 476 DDC 576