• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.678-690
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• 2020

본 연구는 점오염원인 하수종말처리장으로부터 배출되는 물의 수질을 분석하고 배출수의 영향을 받는 어류 중 지점들에서 공통적으로 출현하는 어종인 피라미(Z. platypus)를 선택하여 조직학적 변화를 참조하천 지점의 수질과 어류 조직을 비교·분석하였다. 2019년 6월 27~28일 하수종말처리장 4곳(대전, 전주, 청주, 익산)의 채집 결과, 참조하천에서 22종 450개체로 가장 많은 종 수 및 개체수가 확인되었다. 지점별로 5개체씩 2~3년생 피라미의 조직표본을 제작하여 아가미와 근육조직(피부조직)을 관찰한 결과, 참조하천을 제외한 나머지 지점의 조직은 병리적인 양상을 나타내었다. 수질분석 결과, 각 WTP에서는 배출수질 기준을 준수 혹은 더 좋은 수질로 방류하고 있었다. 그러나 하수종말처리수 배출수 및 방류수계 수질에서 오염도지표를 나타내는 항목인 BOD, COD, TP, TN, SS 값이 참조하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 빈약한 어류상과 바이오마커로 이용된 종의 조직병리학적 상태는 참조하천에 비해 낮은 수질에서 기인한 것으로 추측되며, 따라서 원인이 되는 하수종말처리장 배출수 수질개선이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.468-468
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• 2023

최근 급격한 기후변화에 의한 이상가뭄 발생 등을 대비하기 위한 비상용수 또는 대체 수자원으로서의 지하수 개발수요가 증가함에 따라 기저유량 확보 및 수질개선 방안을 수립하는 것은 지속가능한 수자원 이용 관리 측면에 있어서 매우 중요하다. 국내 지하수 사용에 따른 하천유량의 변동에 관한 연구는 활발히 진행되었으나, 실질적으로 적용가능한 지하수 저감 방안 및 지하 수질개선방안에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 바이오차를 이용하여 시험포를 설계 및 시공하였으며, 실내 인공강우 실험을 통해 지하 침투수 확보 능력 및 수질개선 효과를 평가하였다. 대조구는 폭 1 m × 길이 1 m × 깊이 0.60 m로 시공하였으며, 바이오차 시험포는 폭 1 m × 길이 1 m, 시험포 상단과 하단 각 0.10 m씩 대조구와 동일한 흙으로 채웠으며, 그 사이 0.40 m만큼은 바이오차를 채워서 시공하였다. 시험의 정밀도를 높이기 위해 동일한 조건으로 대조구와 바이오차 시험포 각 2개씩, 총 4개의 시험포를 시공하여 실내 인공강우 실험을 진행하였으며, 시험포에서 발생한 직접유출수와 기저유출수를 이용하여 바이오차의 지하 침투량 확보 및 수질개선효과를 분석하였다. 시험포 완공 후 총 2번의 실내인공강우 실험 결과 대조구에서 발생한 직접유출량은 총 0.214 m³, 바이오차 시험포에서는 총 0.194 m³로 대조구 대비 총 직접유출량 저감효과는 9.4%로 나타났다. 기저유출의 경우 바이오차 시험포(0.036 m³)에서 대조구(0.003 m³) 대비 약13배 많은 양의 기저유출수가 발생한 것으로 나타났다. 각 시험포에서 발생한 유출수의 오염부하를 산정해 대조구 시험포 대비 바이오차 시험포에서 발생한 직접유출수의 오염부하 저감효과를 분석한 결과 BOD₅ 항목과 COD_Mn 항목, 그리고 TOC 항목의 경우 26.3%과 22.0%, 그리고 27.6%로 저감 된 것으로 나타났으나, SS 항목과 T-N 항목, 그리고 T-P 항목의 경우 저감효과가 없는 것으로 나타났다. 이와 같이 바이오차는 지하 침투수 확보 능력은 효과적인 것으로 나타났으나, 직접유출수의 수질개선 효과는 미비한 것으로 나타났다. 그러나 바이오차의 지하 침투량 및 수질개선 효과는 바이오차 생산 시 사용된 열분해 방식, 사용된 바이오차의 양 등에 따라 편차가 클것으로 판단되며, 바이오차의 생산 방법, 토양 흡착 기간, 바이오차의 양 등 다양한 조건에서의 모니터링을 통해 정량화 되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국양식학회지
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• 제15권3호
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• pp.145-155
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• 2002

큰이랑피조개의 적정양성 밀도와 양성방법에 따른 성장 관계를 구명하기 위하여 충남 태안군 안면읍 승언리 내파수도 앞바다에서 2000년 4월부터 2001년 10월까지 양성시험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 양성시험 기간 중 표층수온은 4.2~25.5$^{circ}C$, 염분은 30.23~32.15 $textperthousand$, 용존산소는 5.12~7.16 $mell$/L이었고, pH는 7.84~8.17이었다. 영양염류 중 인산염은 0.22~0.56 $mu$M 및 용존무기질소는 3.16~9.10 $mu$M, 부유물질은 7.6~17.9 mg/L, COD는 0.46~1.61mg/L 및 chlorophyll-a는 0.92~5.93$\mu\textrm{g}$/L로 양성에 비교적 적합하였다. 각장의 일간성장 값은 채롱수하식이 0.066~0.071mm/day, 바닥식은 0.Off~o.082mm/day로 밀도가 높을수록 낮았으며, 전중량의 일간성장 값은 채롱수하식이 0.067~0.082 g/day, 바닥식은 0.099~0.114 g/day로 밀도가 높을 수록 낮았다. .양성방법에 따른 성장률의 유의적 검증에서 각장은 채롱수하식과 바닥식 모두 유의적 차이가 없었으나 (P = 0.08), 전중량에서는 유의차가 있었다 (P = 0.0004). 양성밀도에 따른 각장 성장률의 유의적 검증에서 밀도에 따른 각장의 차이가 뚜렷하였다 (P < 0.0001). 또한 전중량도 각장과 같이 채롱수하식 (P < 0.0001)과 바닥식 모두 유의차가 있었다 (P : 0.0012). 각장과 전중량의 일간성장률은 수온이 낮아짐에 따라 성장률도 낮아지는 경향으로 전중량보다는 각장 성장에 뚜렷한 영향을 미쳤다. 특히 수하식으로 양성한 것은 바닥식에 비해 패각 중량은 무거웠으나 육중량이 가벼울 뿐 만 아니라 동일 각장에서도 개체의 무게가 가벼웠다. 밀도별 생존율은 채롱수하식이 42.5~93.3%, 바닥식은 83.3~93.3%로 채롱수하식 및 바닥식 모두 밀도가 낮은 30개체구에서 가장 높은 생존율을 나타냈으며, 양성밀도가 높아질수록 낮았다

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제14권4호
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• pp.372-379
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• 1999

통영연근해역 해수의 물리 화학적 및 미생물학적 특성과 자란만에서 양식되고 있는 굴에 대한 세균학적 품질을 조사하여 수출용 패류생산지정 해역수질에 합당한가를 파악함과 동시에 위생지표세균의 조성, 병원성 세균 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사기간중 통영연근해역 해수의 수온은 6.9$^{\circ}C$~23.6$^{\circ}C$, 투명도는 2.6~6.2 m, COD 1.35~l.82 mg/ι, DO 5.0~9.9 mg/ι, 용존질소 1.60~8.17 $\mu\textrm{g}$-at/ι, 인산염 0.14~1.21 f$\mu\textrm{g}$-at/ι, Chlorophyll-a는 2.03-69.9 mg/㎥ 범위였으며 염분농도는 27.76~33.56 였다. 통영연근해역 해수의 세균학적 수질은 수출용 패류의 생산해역의 수질기준에 합당하였다 대장균군 최확수의 범위와 중앙치는 해수 100m1당 각각 <3.0~1,600, <3.0이였으며 230을 초과하는 시료의 비율은 7.2%였고, 분변계대장균의 경우는 <3.0~540, <3.0이였으며 43을 초과하는 시료의 비율은 3.8%로 한계치 10%이내에 있었다. 해수중의 생균수는 해수 ml당 상층에서 5.0$\times$$10^2$~6.3$\times$$10^4$/ml, 평균 3.6이었고, 하층에서 6.3$\times$$10^2$~6.3$\times$$10^4$/ml)범위에 평균 4.0으로 하층이 다소 많았다. 월별로는 6월부터 8월이 많았고 2월이 적었다. 분리된 대장균군의 분류결과 Excherichia coli type I이 약 38.02%나 되어 오염원의 주류가 분변오염임을 알 수 있었다. 그외에 살모넬라, 시겔라, 콜레라균 등 수인성 병원세균은 검출되지 않았다. 그리고 병원성 비브리오균은 여름철인 7~9월 사이에는 시료의 9-2l%에서 양성으로 나타났다. 굴에 대한 세균조사 결과 굴 Ig당 생균수는 1.4$\times$$10^2$~7.5$\times$$10^3$범위였고 대장균군의 최확수는 굴 100 g당 <18~16,000, 중앙치는 47, 분변계 대장균은 <18~l,400, 중앙치는 <18로 각각 조사되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권3호
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• pp.429-436
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• 1998

자란만 해수의 물리 화학적 및 미생물학적 특성과 자란만에서 양식되고 있는 굴에 대한 세균학적 품질을 조사하여 수출용 패류생산지정 해역수질에 합당한가를 파악함과 동시에 위생지표세균의 조성, 병원성 세균 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사기간중 자란만 해수의 수온은 $4.7^{\circ}C\~25.6^{\circ}C$, 투명도는 $3.3\~6.2\;m$, $COD\;1.67\~2.18\;mg/\ell$. $DO\;5.4\~10.0mg/\ell$. 용존질소 $1.81\~7.55{\mu}g-at/\ell$, 인산염 $0.15\~1.16{\mu}g-at/\ell$. Chlorophyll-a는 $0.95\~12.69mg/m^3$ 범위였으며 염분농도는 $31.0\~33.8\%_{\circ}$ 였다. 자란만 해수의 세균학적 수질은 수출용 패류의 생산해역의 수질기준에 합당하였다. 대장균군 최확수의 범위와 중앙치는 해수 100ml당 각각 $<1.8\~1,600. <1.8$이였으며 230을 초과하는 시료의 비율은 $3.7\%$였고. 분변계대장균의 경우는 $<3.0\~540. <1.8$이였으며 43을 초과하는 시료의 비율은 $1.9\%$로 한계치 $10\%$이내에 있었다. 해수중의 생균수는 해수 ml당 상층에서 $5.0{\times}10^2\~6.3{\times}10^4/m{\ell}$, 평균 4.1이었고, 하층에서 $6.3{\times}10^2\~6.3{\times}10^4/m{\ell}$ 범위에 평균 4.3으로 하층이 다소 많았다. 월별로는 6월부터 8월이 많았고 2월이 적었다. 분리된 대장균군의 분류결과 Escherichia coli가 약 $40.3\%$나 되어 오염원의 주류가 분변오염임을 알 수 있었다. 그외에 살모넬라, 시겔라, 콜레라균 등 수인성 병원세균은 검출되지 않았다. 그리고 병원성 비브리오균은 여름철인 $6\~8$월 사이에는 시료의 $7\~17\%$에서 양성으로 나타났다. 굴에 대한 세균조사 결과 굴 1 g당 생균수는 $1.4{\times}10^2\~7.5}{\times}10^3$범위였고 대장균군의 최확수는 굴 1009당 $<18\~16,000$, 중앙치는 47, 분변계 대장균은 $<18\~1,400$, 중앙치는 <18로 각각 조사되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.109-116
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• 2002

연구대상 시설재배지 토양의 물리성은 대부분이 모래의 비율이 높은 sandy loam이나 loam으로 투수성이 양호할 것으로 판단되나, P2나 S1에서는 미사의 비율이 높은 미사 loam으로 투수성 및 통기성이 상대적으로 낮은 것으로 판단된다. 토양의 화학성은 EC의 경우 표토의 대부분이 기준치에 도달하거나, 초과하는 경향이었고, 심토의 경우는 기준치 이하로 조사되었다. 또한 유기물 함량은 적정수준 2$\sim$3%보다 조사 대상 지점의 대부분에서 상회하였고, 심토의 일부분도 이 수준을 넘는 곳도 있었다. 조사 대상 지역의 수질 특성 중 시설재배시 지하수의 가장 중요한 염류 지표인 EC는 연평균 0.48 dS/m로 농업용수로서 작물에 미치는 영향은 없는 것으로 판단되나, 수질오염지표인 질산성 질소의 경우 19.1 mg/L로 농업용순 수질 기준인 20 mg/L에 근접한 수준을 나타내었다. 특히 조사 대상 지점의 36.4%가 수질 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 지하수중의 이온의 양과 영양염류의 양을 간접적으로 나타내는 전기전도도인 EC는 양이온인 경우 $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Na^+$, $K^+$와 정의상관이 있었으며, 특히 2가 양이온인 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$간에는 고도의 정의상관을 보이고 있었다. 또한 EC와 음이온간에는 $NO_3^-$, $Cl^-$, $SO_4^{2-}$, $PO_4^{2-}$와 상관을 보이고 있었다. 지하수 오염지표인 $NO_3-N$의 경우에는 COD를 제외한 모든 이온들과 상관을 보이고 있었다. 특히 $SO_4^{2-}$, $Cl^-$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$와는 고도의 정의 상관을 보여주고 있다. 이는 $NO_3-N$는 EC와 함께 지하수오염 중요한 지표중의 하나임을 보여주고 있다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.254-263
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• 2007

본 연구에서는 낙동강 수계의 본류에 해당하는 6개 지점을 선정하여 2004년 7월(풍수기), 2005년 3월(갈수기), 2회에 걸쳐 생물학적 건강도 지수(Index of Biological Integrity, IBI), 정성적 서식지평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석 및 이화학적 수질분석을 통해 통합적 하천 생태 건강성 평가를 실시하였다. 생태 건강성 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 낙동강의 생물통합지수는 평균 20.8(n=12)로 "악화상태" (Poor)를 나타냈으며, 각 지점에서 전반적으로 낮은 생태학적 건강도 값을 나타냈다. 이는 이화학적 수질 악화와 물리적 서식지의 교란으로 인해 수체 내의 생물에게 직접적인 영향을 끼친 것으로 사료되었다. 물리적 서식지평가지수인 QHEI의 전 지점에 대한 평균값은 110으로 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)를 보였다. 지점별 분석에 따르면, 1, 5지점은 양호상태(Good)를 보였고, 나머지 4개 지점에서는 모두 보통상태 (Fair)를 보였다. 그러나 3,4지점은 보통${\sim}$악화 (Fair${\sim}$poor)에 가까운 상태를 보여 서식지의 교란이 큰 것으로 판단되었으며, 특히 $M_1{\sim}M_5$, $M_7$, $M_{10}$에서 매우 악화된 상태를 보여 향 후 메트릭에 대한 복원이 필요할 것으로 사료되었다. 이화학적 수질은 3지점에서 금호강의 유입과 인근에 위치한 분뇨처리시설의 직접적인 영향으로 인해 크게 악화되었다. 낙동강의 하류에 해당하는 4, 5, 6지점은 남강과 황강의 유입에 의한 희석효과 및 생물학적 자정작용에 의해 수질이 개선되거나 일정농도를 유지하는 것으로 나타났다.

• 환경위생공학
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• 제20권1호
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• pp.64-75
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• 2005

2005.1.1부터 직 매립 금지 이후 음식물쓰레기를 처리하는 데 있어 많은 사회적 문제가 대두되고 있다. 그리고 우리나라의 경우 전국 음식물쓰레기 배출량이 11,398ton/day('03)으로 상당히 많은 양이 배출되고 있으며, 주로 음식물쓰레기는 매립, 소각, 사료나 퇴비로 재활용하는 방법으로 처리하고 일부 음식물쓰레기는 혐기성으로 처리 하는 방법이 사용되어 왔다. 이 중 혐기성 처리는 유용한 메탄가스를 발생하여 에너지로 사용가능 하다. 본 연구에서는 pH가 낮고 많은 양의 유기물과 고형물을 함유하고 있어 1단 혐기성 처리시 운전에 영향을 줄 것으로 예상되는 음식물쓰레기의 1단 혐기성처리 가능성 및 혐기성 처리시 메탄가스를 이용하여 에너지로서 사용 가능성에 대해 알아보고자 연구를 실시 하였다. 처리시간과 비용을 절감하기 위해 산형성조를 거치지 않고 반 고형물의 유입시 부유물로 인해 발생될 수 있는 plugging와 channeling 현상을 방지하기 위해 USAB(up flow anaerobic sludge blank)의 장점과 낮은 pH의 음식물 쓰레기의 유입시 미생물에 미칠 수 있는 충격을 최소화 할 수 있는 AE(anaerobic filter)장점을 조합하여 환형유공 지지막속에 그레뉼을 충진시킨 Hybrid Anaerobic Reactor(HAR)를 제작하여 실험을 실시하였다. 본 연구에 앞서 음식물쓰레기의 혐기성 생분해도 실험을 실시하여 혐기성처리가능성을 검토하였으며 실험결과 첨가된 VS량당 총 누적메탄량은 $0.471(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$로 원소 분석하여 얻은 이론 메탄발생량 $0.58(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$의 $81.2\%$를 나타냈으며 유기물 분해속도 상수는 $0.18(d^{-1})$로 혐기성 처리가 가능하다는 사전 연구 결론을 도출하였다. 연구 결과, 낮은 pH인 음식물 쓰레기를 처리시 산발효조를 거치지 않고도 혐기성 처리가 가능하였으며, 높은 농도로 존재하는 유기물 및 고형물의 처리효율은 매우 양호했고 또한 인의 제거율도 높게 나타났다. 연구결과를 토대로 전국 음식물쓰레기(11,398ton/d)를 대상으로 에너지를 산출하면 Braun에너지 환산계수 $5.97kwh/m3(60\%\;CH_{4})$를 적용할 때 우리나라의 1일 음식물에서 발생되는 에너지 총량은 6,727MWh로 환산될 수 있으며 이는 유기물(COD)당 발생되는 메탄 가스량을 에너지원으로 사용하기에 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.1-12
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• 2006

안동호에서 1992년부터 2004년까지 장기간에 걸친 수심별 수온분포와 DO 변동을 조사하였다. 매년 5월부터 수온성층이 형성되기 시작하였고 표층의 수온상승으로 8월까지 상 ${\cdot}$ 하층간의 수온차이는 증가하였다. 중층에는 매년 6 ${\sim}$ 7월부터 저산소층이 형성되었으며 연도에 따라 2개가 존재하였다. 2개의 저산소층은 수온성층이 형성된7 ${\sim}$ 9월의 강우량과 유입량에 영향을 받았다. 이 시기의 평균 강우량과 유입량이 각각 ${\geqq}$ 170 mm, ${\geqq}$ 50 $m^3\;sec^{-1}$ 일 때 중층 상부와 하부에서 각각의 저산소층이 강하게 형성되었으며, 1개월간 > 400 mm, > 200 $m^3\;sec^{-1}$인 경우에는 약하게 형성되었다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층에서는 수온 감소율보다 DO 감소율이 컸으며 11일 경에 소멸되었다. 중층과 심층 경계면에 형성되는 하부 저산소층은 12월까지 존재하다가 1월에 소멸되며 이 층에서는 DO보다 수온 감소율이 컸고, 상 ${\cdot}$ 하부의 저산소층 사이에서는 DO가 증가하였다. 심층의 DO는 중층 아래에서 증가하였으며 저수지 바닥 부근에서 급격히 감소하는 경향을 보였다. 홍수기에 유입수의수온은 저수지 중층의 수온분포와 유사하였으며 DO는 유사하거나 높았고, BOD, COD및 SS는 농도가 증가하였다. 고탁수층은 중층에 형성되었으며, 탁도는 중층의 상부 저산소층 아래 (산소증가층)에서 증가하여 하부 저산소층 직상부에서 최고 농도로 존재하였다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층은 표층에서의 생물활동과 관련이 있으며, 하부 저산소층은 홍수기에 중층으로 유입된 고탁수가 원인인 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권2호
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• pp.100-108
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• 1989

중요 난분해성 환경오염물질인 방향족 화합물들을 효과적으로 분해 이용할 수 있는 미생물 균주를 토양에서 분리하여 효율적인 산업폐수처리제 제조의 기초 균주로 활용할 수 있도록 균주 육종을 통한 우수 분해균주 개발에 관한 연구를 실시하였다. 총66점의 시료로부터 benzoate 분해균주, 10주, salicylate, 10주, m-toluate, 6주와 camphor, 10주 등 총 36주의 방향족 화합물 분해균주를 분리하였다. Benzoate 분해균주 중 Pseudomonas속 균주로 확인된 Ben 6에서 유래된 고활성 변이주 Ben6-2는 800$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 benzoate 농도에서도 높은 분해활성을 유지, 48시간 진탕배양했을 때 시간당 평균 기질 분해율이 11mg/$\ell$/hr이었고 최종 기질 분해율은 89%이었다. Salicylate와 m-toluate 분해균인 Pseudomenase속 5317과 7012 균주는 2,200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 이상의 기질농도에서도 높은 활성을 유지, 48시간 배양으로 각각 98.5%와 81.7%의 기질 분해율을 보였다. m-Toluate 자화능이 없는 camphor 분해 분리균인 Cam 10 Pseudomonas속 균주로부터 1,000$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 m-toluate가 첨가된 배지에서 생육할 수 있는 Cam 1040 변이주를 분리하였다. Cam 1040은 탄소원으로 각각 200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 m-toluate, benzoate, camphor 및 phenol이 혼합 첨가된 배지에서 진탕배양했을 때 균체증식에 비례적으로 COD 감소를 나타내었고 첨가 탄소원은 camphor, phenol, benzoate, m-toluate 순서로 분해 이용하였다. Cam 1040 균주는 약 98kb로 추정된 camphor 자화능과 관련된 plasmid를 보유하고 있음을 확인하였다. 또한 Cam 1040 균주에 NAH 2를 도입, salicylate와naphthalene 자화능을 가하므로서 더욱 다양한 기질 분해능을 가진 Cam 1043균주를 얻었다.