초록
용존산소(dissolved oxygen; DO) 전극에 미생물 막과 보호막을 장착하여 BOD(biochemical oxygen demand) 센서를 제작하였다. 토양과 물 그리고 활성슬러지에서 분리한 다양한 미생물들을 BOD 센서에 적용하여 그 감응특성을 조사하여 빠른 산소 호흡력과 회복력을 나타내는 미생물로 Bacillus 종인 HN24와 HN93을 선별하였다. 최종적으로 최적화한 BOD 센서는 Bacillus subtilis, Bacillus sp. HN24 그리고 Bacillus sp. HN93을 혼합한 미생물 막과 DO 전극의 기체투과막을 silicon rubber(SR) 막으로 사용한 것이며, 측정조건으로 완충용액에 50% 산소(질소와의 비율)를 주입하여 감응특성을 향상시켰다. 본 실험에서 제작된 BOD 센서는 100 mg/L BOD 농도 이상까지 우수한 직선감응성($r^2=0.9986$)을 나타냈다.
The BOD (biochemical oxygen demand) sensor was fabricated by covering a dissolved oxygen (DO) probe with a microbe-impregnated membrane and a dialysis membrane. Various microorganisms isolated from the soils, water and activated sludge have been evaluated for measuring biochemical oxygen demand (BOD); Bacillus species HN24 and HN93 were selected as they exhibited rapid oxygen consumption and fast recovery. Improved BOD sensor could be prepared by using mixed microbes (Bacillus subtilis, Bacillus sp. HN24 and Bacillus sp. NH93) and silicon rubber gas-permeable membrane for DO probe, and by bubbling 50% $O_2$ ($N_2$ valence) through background buffer solution. This system exhibited excellent analytical performance resulting in good linearity ($r^2=0.9986$) from 0 to 100 mg/L level of BOD.