포르메이트를 형성하기 위한 일산화탄소(CO)의 생물학적 전환은 버블(기포) 합체로 인해 기-액 간 물질전달 한계가 발생함에 따라 저해된다. 이는 기체 교환을 위한 계면적을 감소시킨다. 본 연구에서는 공기리프트(bioreactor)에 천공(b) 배플(perforated baffle)을 적용하고, 그 위에 혐기성(air-ophobic) 코팅을 도입하는 새로운 접근을 제시한다. 혐기성 코팅은 버블 합체를 억제하여 물질전달 효율을 향상시키고 CO의 포르메이트 전환 속도를 증가시킨다. 먼저, 효소 반응에서 CO 기체의 물질전달 속도가 최적 조건에서 최대 생산성을 결정한다는 것을 확인하였다. 이어서 천공 배플에 대한 혐기성 코팅 조건을 최적화하여 효과적인 기포 파쇄를 달성하였다. 최적화된 코팅 조건의 혐기성 코팅 천공 배플을 반응기에 설치함으로써 효율적인 기포 파쇄를 유도하고, 기포 크기를 감소시키며, 기-액 물질전달 계수를 증가시켰다. 그 결과 CO-포르메이트 전환에서 최대 부피 생산성 60.4 mM/h를 달성하였으며, 이는 코팅 배플이 없는 바이오리액터 대비 72% 증가한 값이다. 이러한 유의미한 개선은 기-액 물질전달을 향상시키는 데서 혐기성 코팅의 효과를 보여주며, 생물학적 기체 전환 산업에서 효율과 확장성을 높이기 위한 새로운 전략을 제공한다.

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