• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.133-140
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• 2017

방사성 폐기물에 대한 우려가 증대됨에 따라 생물정화 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 병원과 원자력발전 등에서 발생되는 많은 양의 방사성 폐기물이 환경에 직접 노출됨에 따라, 이를 정화하기 위한 다양한 물리화학적 기술이 보고되고 있다. 하지만, 이러한 방법은 고비용 및 고위험성 과정이 수반되기 때문에 미생물을 이용한 친환경적 생물정화 기술이 요구되고 있다. 최근, 고방사선 노출 등과 같은 극한환경에서 서식할 수 있는 방사선저항성 미생물에 대한 연구가 많이 보고되고 있으며, 이를 이용한 방사성 폐기물 정화에 대한 연구적 관심이 높아지고 있다. 데이노코쿠스 라디오두란스는 대표적인 방사선저항성 미생물로써 높은 방사선에 저항성을 갖는 특성으로 인해 방사성 폐기물 등의 유해물질 정화에 이용될 수 있다. 본 총설에서는 데이노코쿠스 라디오두란스의 방사선내성과 관련한 일반적 기작에 대해 소개하고, 방사성 폐기물의 생물정화 활용 가능성에 대해 논의한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.377-385
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• 2014

본 연구에서는 고염폐수의 정화능이 우수한 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC (Highsalt Wastewater Treatment Community)를 이용한 고염폐수 처리시스템을 개발하였으며, HWTC의 미생물 군집의 다양성을 확인해 보았다. HWTC의 고염폐수 처리능력은 HRT 2.5일만에 $COD_{cr}$ 84%의 처리효율로 확인하였다. 미생물 군집분석은 PCR-DGGE 기법과 16S rRNA gene clone library를 통하여 미생물 다양성을 확인하였다. 4%의 염농도의 폐수에서 우점하는 미생물은 Halomonas sp.와 Paenibacillus sp.로 나타났고, phylogenetic tree 분석을 통해 ${\gamma}$-proteobacteria 속하는 미생물의 다양성이 높게 나타났으며, firmicutes속 하는 미생물이 우점하고 있었다. 고염폐수를 처리할 수 있는 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC를 이용하여, 고염의 폐수 정화를 가능하게 할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제24권1호
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• pp.57-61
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• 1986

폐수중에 함유된 카드뮴을 미생물학적인 방법으로 정화하기 위한 기초 연구로서 아연 광산에서 고도 카드뮴 내성 효모 B-7을 분리하여 동정한 바 Hansenula anomala B-7 또는 그 유연끌으로 밝혀졌다. 이 효모는 농도 구배 한천 명판법에 의하여 $2,700{\mu}g/ml$의 카드뮴 농도에서도 내성을 나타내므로 고도 내성균으로 분류되었고 $1,000{\mu}g/ml$의 고농도 카드뮴 함유 액체 배지에서도 생육이 가능함을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.592-592
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• 2016

국내에는 17,500여개의 농업용 저수지가 전국적으로 분포하고 있다. 국내 농업용 저수지는 대부분이 소규모이며, 연중 수량 변동이 심하고, 유역배율이 작아 태생적으로 수질오염에 취약한 구조로 되어 있다. 특히 농업용 저수지는 도시 근교나 농촌지역에 많이 위치하고 있어 유역 내 축산 농가나 미처리 생활하수에서 유래된 유기물 및 영양염류 유입에 의한 수질오염도가 높다. 저수지에 고농도로 유입되는 유기물, TN, TP를 처리하기 위하여 농어촌연구원과 수생태복원(주)에서는 공동으로 친환경 수처리시설인 생태융합형 접촉산화시스템을 개발하였다. 생태융합 접촉산화수로는 상부 식생과 수로 내의 섬유상 끈상 미생물 접촉재를 이용하여 오염수가 수로를 흐르면서 침전, 여과, 흡착, 산화, 흡수 등 물리학적, 화학적, 생물학적 원리를 이용하여 고농도의 유기물과 질소, 인을 제거하는 물리적, 생물학적 공정을 융복합 기술이다. 본 연구에서는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 저수지에 현장 Test-bed를 구축하여 수질정화효율을 평가하였다. M 저수지는 유효저수지량이 약 23만톤에 해당하는 소규모 저수지로, 1941년도 준공된 아주 노후화된 저수지로 평균 수심이 2m 이하이고 연중 수질오염도가 높은 저수지이다. 매화저수지 수변에 설치된 생태융합형 접촉산화수로의 전체규모는 길이 8.6m, 폭 2m, 수심 2m에 해당하며, 끈상 미생물 메디아조 3개($2{\times}2{\times}6m^3$), 침전조 1개($2{\times}2{\times}2m^3$)로 구성되어 있다. 기타 부대 장치로는 끈상 메디아조에 산소공급을 위한 Air-mist(마이크로 버블 발생장치), 자동운전계기판, 유입펌프 등이 있다. 생태융합형 접촉산화수로의 처리 공정은 유입수${\rightarrow}$에어미스트${\rightarrow}$고속복합응집장치${\rightarrow}$융복합 산화조(3조)${\rightarrow}$침전조${\rightarrow}$방류로 구성되어 있다. 테스트 베드는 2015년 8월 말경에 구축 완료하였으며, 끈상 미생물 메디아조의 수질정화효율을 평가하기 위하여 9월부터 11월까지 총 7회 걸쳐 유입수와 유출수를 각각 조사하였다. 현장 측정항목인 수온, pH, EC, DO 등은 유입수 및 유출수간 큰 차이가 없었고, COD, SS, Chl-a, TP 등은 수처리시스템 초기 가동시에는 메디아에 미생물 부착율 저조로 유입수 및 유출수 수질농도에 큰 차이가 없었으나, 운영시간의 경과와 함께 메디아의 미생물 충진율이 높아짐에 따라 처리효율이 최대 SS 69.6%, Chl-a 89.3%, TP 89%까지 도달하는 것으로 나타났다. 생태융합 접촉산화수로는 부지 집약적인 컴팩트한 수처리 시설로서 현재 널리 이용되고 있는 인공습지를 대체할 수 있는 경제적인 시설로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.353-359
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• 2013

본 연구의 목표는 압축공기분사시스템을 이용하여 원유로 유출이 된 해안을 정화함에 있어서 그 정화효율성과 정화 전후의 총석유탄화수소(total petroleum hydrocarbon; TPH) 농도 및 미생물군집변화를 관찰함으로써 그 최적 정화과정을 이해하기 위한 기초자료를 얻고자 하는 것이다. 압축공기제트시스템을 2-5회 연속적용 시 오염지의 TPH가 약 66%까지 저감이 된 반면에 대조구인 해수를 펌핑한 경우에는 40% 정도의 저감효과가 관찰이 되었다. 압축공기의 분사 후 PCR-DGGE에 의한 미생물군집분석 결과에서는 유류분해미생물의 군집은 확인이 되지 않았다. 이는 정화에 의한 낮은 TPH 농도(약 100 mg/kg 수준, 탄소원), 처리환경에 내재적인 제한적인 질소 및 인의 농도에 기이한 것으로 판단된다. 따라서 잔여분의 유류는 에어제트시스템을 적용시 제한적 영양염류(질소 및 인 등)를 적절한 방식과 농도로 투여할 경우 거의 완전하게 제거가 가능할 것으로 사료된다. 향후 본 기술은 고농도의 유류 및 유기물로 오염된 다양한 수질환경 및 토양환경의 효율적이고 환경친화적인 정화에 활용이 될 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권3호
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• pp.205-212
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• 1988

Saccharomyces formosensis를 wood chip과 alginate gel에 고정화 실험을 한 결과, 모두 효모 고 정화도 매우 높으므로 고정화를 인한 Support로서 적절한 것으로 판단되었다. 관형발효기에 효모를 고 정화한 wood chip 및 alginate gel를 충전하여 연속발효 실험을 수행한 경우 0.446-0.485g EtOH/ g glucose로서 비슷하였으나, cell 수율은 alginate gel의 경우가 wood chip의 경우보다 낮아서 down stream의 처리시 유리하였다. 관형발효기의 에탄을 생산성은 wood chip을 이용할 경우 정상상태에서 에탄을 농도 68.3-54.9g/$\ell$ 범위에서 17.1-32.6g EtOH/$\ell$.hr를 나타내었고, alginate gel을 이용할 경우 정상상태에서 에탄올 농도 80.0-56.8g/$\ell$범위에서 에탄올 생산성은 20.0-32.0g EtOH/ hr를 얻었다. 본 실험의 에탄올 생산성은 다른 고정화법에 비하여 높았으며, 고정화 방법 중 alginate gel을 이용한 고정화법은 에탄을 생산을 위하여 효과적인 에탄을 생산 방법으로 사료되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.5-13
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• 2010

본 연구는 생물학적 지상처리 토양정화공정을 기본으로 생물반응기, 롤형 접촉산화장치(rolled pipe type of contact oxidation system, RPS), 화학처리장치의 처리과정을 통해 유류, 중금속, 영양염류로 오염된 토양 및 지하수를 동시에 정화 복원할 수 있는 생물학적 복합토양정화공정을 개발 검증하고자 실시하였다. 실험을 통해 현장 토양 중에 있는 토양정화효율이 우수한 5종의 미생물을 분리 선발하였고, 토양으로부터 유류를 효과적으로 분리하기 위한 계면활성제로는 Anion과 Nonion계 복합제가 가장 우수한 것으로 확인되었는데, 오염된 토양에 계면활성제를 처리한 후 선발된 미생물을 혼합해 적용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 토양정화조를 이용해 석유계총탄화수소(Total Petroleum hydrocarbon, TPH)로 오염된 토양을 처리한 결과, 5,000mg/L 내외의 저농도 오염시 28일간 90.0%, 10,000mg/L 이상의 고농도 오염시 81일간 90.7%의 처리효율을 나타냈으며, 토양정화조에서 배출된 침출수를 생물반응기로 1차 처리하고 롤형 접촉산화장치로 2차 처리한 결과, BOD 90.6%, $COD_{Mn}$ 73.0%, SS 91.9%, T-N 73.8%, T-P 65.7%의 평균 처리효율을 얻을 수 있었다. 이후 응집제를 통한 화학처리장치를 적용하여 중금속을 99.0% 이상 제거하였다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.354-361
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• 2009

본 연구의 목표는 생물담체(biocarrier)에 의한 생물접종기술(bioaugmentation)을 개발하여 원유로 오염된 해양저질의 정화에 활용하고자 하는 것이다. 몇 군데의 원유로 오염된 해안으로부터 수 가지의 분해미생물군집을 농화배양하여 평가한 결과 기능적으로 상이한 2가지의 미생물군집을 분리하였다. 이들 미생물군집을 혼합 배양한 경우 Alcanivorax sp.가 우점종을 이루는 것으로 나타났으며, 이 군집과 대나무활성탄 등을 이용하여 미생물제제(MA-2)를 제조하여 사질의 원유오염 해안토양에 처리할 경우 5주 후 산소발생제의 존재하에 90% 이상의 TPH 분해력을 나타내었다. 또한 점질의 토양도 미생물제제(MA-1)를 처리할 경우 5주 후 71% 정도의 분해율을 나타냈다. 이는 분리된 토착미생물군집을 활용하여 오염토양의 처리에 효과적으로 활용할 수 있음을 의미한다. 한편 계면활성제의 고농도의 처리는 분해미생물의 작용을 억제하므로 적절한 농도의 확인이 필요하며 점토질의 토양의 정화를 위해서는 적절한 통기를 시키는 방법(산소발생제 투여, 기계적 aeration 등)의 활용이 요구된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권2호
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• pp.199-203
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• 1986

Wood chip을 support로 충전한 관형발효조에 Saccharomyces formosensis 효모용액을 통과시켜 고정화한 관형발효조에서 연속 발효실험을 수행한 결과 wood chip은 support로서 높은 효모 고정화율을 나타내었다. 관형발효조에서 발효실험시 유량 및 농도의 변화시 정상상태에 도달하는데 약 60시간 소요되었고, 정상상태에서 ethanol수율은 0.473-0.483로서 회분식 발효조 경우보다 높은 값을 나타냈다. 정상상태에서 ethanol생산성 (공간체적 기준)은 ethanol농도 61.4-65.7 g/l 범위에서 24.4-19.1g EtOH/$\ell$.hr를 나타내어 다른 고정화법에 의한 것과 비슷하게 높았다. 관형발효조에서 410시간 연속 발효운전시 오염현상이 없었고 효모생존율은 88-93%로 유지되었다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1979년도 추계학술대회 심포지움
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• pp.244.2-244
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• 1979

고분자 기질을 분해하는 효소의 고정화 후의 활성 yield을 높히고자 Polysaccharide의 표면에 acrylamide 및 N-hydroxysuccinimidyl acrylate을 graft 공중합 시킴으로써 긴 측쇄에 활성 ester을 가지는 새로운 carrier에 phosphiesterase을 고정화 시켰으며 이 고정화된 phosphodiesterase의 몇가지 성질을 조사하여 본래의 phosphiesterase의 성질과 비교하였다. 1) 이 Carrier에 phosphodiesterase을 직접 고정화시킨 결과 52%가 고정화되었으며 고정화된 효소는 38%의 비활성을 나타내 주었다. 2) phosphodiesterase는 이상과 같이 고정화됨으로써 최적작용 pH는 8.0부근에서 9.0부근으로 최적작용온도는 $50^{\circ}C부근에서$ $60^{\circ}C부근으로$ KM치는 1.11mg에서 2.1mg/ml로 변하였으며 열안정성은 훨씬 증가하여 본래의 phosphodiesterase의 열불활성속도상수가 0.4인데 고정화된 효소는 0.03 이었다. 또 $5^{\circ}C에서$ 수용액상태(pH 8.0 Tris buffer)로 6개월 보관후의 관존 활성은 본래의 효소가 0.2%인데 고정화된 효소는 42%로 높은 치를 나타내주었다.