In the present study, biogas was produced from the anaerobic digestion of marine macroalgae (Laminaria japonica) biomass. The optimal anaerobic condition for producing the sludge was the freeze treatment at -70 ℃ for 20 min. Total amounts of hydrogen and methane gas produced were 667.28 mL/L and 3420.24 mL/L, respectively, which were 2.7 and 3.4 times greater than that in the control group. Freeze treatment of sludge produced the maximum biogas under an initial optimum pH of 7.0 and the maximum biomass at an initial optimum pH of 8.0. We confirmed that biogas production was greatly reduced under acidic conditions compared to that under alkaline conditions. Sludge was freeze treated, and the biomass and sludge production was optimal the total amounts of hydrogen and methane gas produced were 643.73 mL/L and 4291.6 mL/L, respectively, which were 2.6 and 4.3 times greater than in the control group. Also the results showed that under optimal conditions in a 5-L bioreactor, a maximum of 1605.03 mL/L of hydrogen and 4593.71 mL/L of methane gas could be produced by the substrate contained in the marine macroalgae biomass.

본 연구에서는 해조류 다시마를 바이오매스로 이용하는 혐기성 소화로부터 바이오가스를 생산하였다. 최적의 혐기성 배양조건을 확립하기 위해 슬러지는 -70 ℃에서 20 min 동안 냉동 전처리를 하였다. 대조군과 비교했을 때 수소와 메탄가스는 각각 2.7배와 3.4배 증가한 667.28 mL/L와 3420.24 mL/L를 생산하였다. 냉동 전처리한 슬러지의 초기 pH 최적 조건은 7.0이었고, 다시마 바이오매스의 초기 pH 최적 조건은 8.0이었으며 알칼리 조건에서 보다 산성 조건에서 바이오가스 생산량이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 슬러지의 냉동 전처리와 바이오매스 및 슬러지의 최적 pH 조건에서 최대 643.73 mL/L의 수소와 4291.6 mL/L의 메탄가스를 생산하였다. 이는 대조군과 비교했을 때 각각 2.6배와 4.3배 증가한 생산량이었다. 또한 최적 조건의 5-L 회분식 혐기성 배양에서 바이오가스의 생산량을 측정한 결과 기질에 포함된 다시마에 의해 생산될 수 있는 최대 생산량은 수소 1605.03 mL/L와 메탄가스 4593.71 mL/L로 확인되었다.