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서로 대향하여 마주보며 산화/환원형 전극용액을 포함하고 있는 애노드 전극과 캐소드 전극; 상기 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 배열되고 제1 용액이 유동하는 제1 유로와 상기 제1 용액보다 고농도의 염을 포함하는 배양 원액인 제2 용액이 유동하는 제2 유로가 복수로 구획되도록 음이온교환막과 양이온교환막이 교대로 배열된 이온교환막 스택; 상기 제1 용액 유입부와 상기 제2 용액 유입부; 상기 제1 유로의 끝단에 연결되어 배양액을 외부로 배출하는 제1 유출부; 및 상기 제2 유로의 끝단에 연결되어 상기 제2 용액보다 농도가 낮아진 유출액을 외부로 배출하는 제2 유출부를 포함하고, 상기 음이온교환막과 상기 양이온교환막을 통해 음이온과 양이온이 상기 제1 유로로 이동하면서 막 포텐셜이 발생하고, 상기 캐소드 전극에서 전자를 얻고 이에 대한 전하 밸런스를 맞추기 위해 마지막 양이온교환막을 통해 상기 제2 용액에서 상기 애노드 전극용액 방향으로 양이온이 이동하면서 전류가 발생하고 상기 전류의 밀도를 제어하거나, 상기 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 제어하여 상기 배양액의 농도를 제어하는 전기 화학 밸브
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제1 항에 있어서, 상기 전류의 밀도를 제어하는 것은 상기 애노드 전극에서 상기 캐소드 전극으로의 전류의 흐름 사이에 설치된 부하를 조절하여 제어하는 전기 화학 밸브
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제1 항에 있어서, 상기 제1 유출부를 통해 배출되는 유출액을 상기 제2 용액 유입부로 순환시키는 전기 화학 밸브
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제1 항에 있어서, 상기 캐소드 전극과 애노드 전극은 각각 양이온교환막과 대향하는 전기 화학 밸브
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전기 화학 밸브; 및 상기 전기 화학 밸브에서 배출되는 농도 제어된 배양액이 공급되는 반응기를 포함하는 배양 시스템으로, 상기 전기 화학 밸브는 서로 대향하여 마주보며 산화/환원형 전극용액을 포함하고 있는 애노드 전극과 캐소드 전극; 상기 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 배열되고 제1 용액이 유동하는 제1 유로와 상기 제1 용액보다 고농도의 염을 포함하는 배양 원액인 제2 용액이 유동하는 제2 유로가 복수로 구획되도록 음이온교환막과 양이온교환막이 교대로 배열된 이온교환막 스택; 상기 제1 용액 유입부와 상기 제2 용액 유입부; 상기 제1 유로의 끝단에 연결되어 배양액을 외부로 배출하는 제1 유출부; 및 상기 제2 유로의 끝단에 연결되어 상기 제2 용액보다 농도가 낮아진 유출액을 외부로 배출하는 제2 유출부를 포함하고, 상기 음이온교환막과 상기 양이온교환막을 통해 음이온과 양이온이 상기 제1 유로로 이동하면서 막 포텐셜이 발생하고, 상기 캐소드 전극에서 전자를 얻고 이에 대한 전하 밸런스를 맞추기 위해 마지막 양이온교환막을 통해 상기 제2 용액에서 상기 애노드 전극용액 방향으로 양이온이 이동하면서 전류가 발생하고 상기 전류의 밀도를 제어하거나, 상기 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 제어하여 상기 배양액의 농도를 제어하는 배양 시스템
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제5 항에 있어서, 상기 반응기에 설치되고 배양환경 또는 정보를 센싱하는 적어도 하나 이상의 센싱부; 상기 반응기의 온도 조절을 위한 냉/난방기와 환기를 위한 배기 팬과 관수 등을 제어하는 제어부; 송신부; 및 상기 송신부와 통신하여 상기 센싱부의 감지 신호에 따라 상기 반응기를 최적 상태로 운용되도록 하고, 상기 전기 화학 밸브로 공급되는 상기 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 제어하거나 상기 전류의 밀도를 제어하는 중앙 제어 장치를 더 포함하는 배양 시스템
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제5 항에 있어서, 상기 반응기에는 미네랄, 질소, 또는 인 등이 공급되는 별도의 포트를 포함하고, 상기 배양액과 상기 질소의 비율에 따라 배지 내의 C/N 비율을 제어하는 배양 시스템
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제5 항에 있어서, 상기 반응기에 상기 배양액을 공급하기 위한 공급관; 및 상기 공급관에 설치되어 상기 배양액의 오염을 방지하기 위한 소독 광을 조사하기 위한 UV 장치를 더 포함하는 배양 시스템
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제5 항에 있어서, 상기 제2 용액은 탄소원을 포함하는 배양 시스템
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