<h1>3. 결과 및 고찰</h1><h2>\( 3.1 \) 미생물 농화배양을 통한 전기활성 균체성장 및 아세트산 생산</h2><p>Fig. \(2\)는 독립영양조건에서 생물전기화학적 \( \mathrm{CO}_{2} \) 전환을 위한 전기활성 혼합미생물 농화배양 및 아세트산 생산 결과를 나타낸다. 철과 같은 금속 농도가 상대적으로 높은 봉암갯벌에서 채취한 슬러지의 현탁액을 \( 0.02 \mathrm{OD} \) 수준으로 생물전기화학 반응기에 접종하였고, \(90\)일간 \(3\)번의 계대배양을 실시하였다(Fig. 2, Stage I IV). 반응기 운전동안 전압은 -1.1 V(vs. \( \mathrm{Ag} / \mathrm{AgCl}) \) 로 고정하였고, 무기탄소원으로 \( \mathrm{CO}_{2} \) 를 포함한 혼합가스\( \left(\mathrm{CO}_{2}: \mathrm{N}_{2}=40: 60\right) \)를 연속 공급하였다.</p><p>접종초기 \(6\)일 동안 \( \mathrm{OD} \) 증가가 없었으나, 이후 상당한 미생물 성장이 관찰되었다(Stage I). 배양액을 HPLC로 분석하였을 때 흥미롭게도 아세트산만이 생물전기활성 대사산물로 관찰되었다. 또한 아세트산은 균체농도 증가와 거의 비례적으로 증가하였다. 운전 14 일 후 혼합미생물 및 아세트산 농도는 각각 \( 0.26 \mathrm{OD} \) 및 \( 54 \mathrm{mmol} / \mathrm{L} \) 이었다. 이러한 결과는 접종된 슬러지 미생물들이 전기활성 배양조건에서 성장하고 아세트산을 생산하는데 어느 정도 적응시간이 필요하다는 것을 나타낸다.</p><p>두 번째 배양은 전기활성 배양효율을 높이기 위해 두 가지 계대배양 방법의 효율을 조사하였다. 첫 번째로 앞서 \(14\)일간 운전한 생물전기화학 반응기의 환원전극을 혐기성 챔버에서 새로운 생물전기화학 배양기에 옮기고, 새로운 영양배지를 첨가하여 운전하였다. 그러나 \(12\)일 간의 장기간 배양에도 불구하고, 앞선 운전(Stage I, \( 54 \mathrm{mmol} / \mathrm{L}) \) 보다 상당히 낮은 \( 21 \mathrm{mmol} / \mathrm{L} \) 의 아세트산 생산이 관찰되었다. 이 결과는 본 실험조건의 전기활성 미생물들이 생물막(Biofilm) 형태로 전극과의 직접적인 전자전달보다는 수소와 같은 전자전달 매개체에 대한 의존도가 높아 대부분 부유상태로 존재함을 나타낸다. 실제로 환원전극에서 생물막은 육안으로 관찰하기 어려웠다. 두 번째 방법으로 전기활성 배양액을 새로운 생물전기화학 반응기에 \( 8 \%(\mathrm{v} / \mathrm{v}) \) 수준으로 접종하였다(Fig. \(2\), Stage II). 첫 번째 배양(Stage I)과 달리 접종 후 지체기 없이 균체성장이 관찰되었다. 균체성장은 총 \(46\)일간 꾸준히 증가하여 최종 \( \mathrm{OD} \) 는 \( 0.41 \) 에 이르렀다. 아세트산 생산은 접종 후 약 10 일간 느리게 증가하였지만, 이후 급속한 증가가 관찰되었다. 배양 \(46\)일 후 최대 아세트산 생산농도는 \( 98 \mathrm{mmol} / \mathrm{L} \) 이었다. 이후 농화 배양은 앞선 배양액 일부를 새로운 반응기에 접종하는 식 \( (8 \%, \mathrm{v} / \mathrm{v}) \) 으로 진행하였다.</p>
아세트산은 균체농도 증가와 거의 비례적으로 감소했어?
NO