• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.53-57
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• 2018

고도의 산업화에 따라 도시의 성장과 인구의 밀집으로 인하여 물의 수요가 증가하고 이에 따라 각종 오염원의 유입이 증가함에 따라서 적절한 수질 관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그리고 산업이 다양화됨에 따라 배출되는 하 폐수의 특성도 다양해져 기존의 수질처리장은 효율적인 처리를 하는데 있어 많은 어려움이 발생되고 있다. 굴 패각은 하수처리의 담체로 이용할 경우 살수여상의 문제점 중 하나로 나타나는 막힘 현상을 다소 감소시킬 수 있고, 다공질체로서 표면적이 불규칙하고 비표면적이 크기 때문에 반응기내에 공기를 원활하게 공급할 수 있으며, 중금속 이온과 유기물에 대한 흡착 효율이 뛰어나 미생물이 쉽게 부착, 성장할 수 있는 장점을 가지고 있다. 천연광물질은 전 세계적으로 발견되어 활용된 역사가 짧지만, 그 특징은 산소결핍보충, 유해원소 흡착 성능, 반도체 작용, 인체 면역력 강화, 바이러스성 질병의 예방, 중금속 해독 등의 다양한 특징으로 환경호르몬 제고, 음이온 원적외선 발생으로 세포의 노화방지, 인체 노폐물 제거와 같은 특징을 지닌 매우 유용한 자원으로 확인되고 있으며, 수질정화 능력이 탁월한 것으로 보고 있다. 이에 본 연구는 어촌폐기물인 굴 패각과 수질정화에 탁월한 천연 광물질을 혼합하여 경제적이고, 효율성이 높은 다공성 수질개선 담체를 개발하고, 수목여과용 비점오염시설 장치에 적용하여 혼합 담체가 수처리 시설의 담체로서 사용이 가능한지, 수목여과용 비점오염시설 장치에 적용할 수 있는지 검토하고자 수행하였다. 이 연구는 2017년 중소기업청 기술개발사업에서 연구지원을 받아 연구되었습니다.

• 한국습지학회지
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• 제6권2호
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• pp.57-63
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• 2004

습지는 환경 생태적으로 다양한 기능을 가지고 있으며, 이 중 특히 수질정화기능에 초점을 두고 전 세계적으로 1000여개 이상의 습지가 수처리 및 수질개선에 이용되고 있다. 자연습지 및 인공습지를 이용한 수처리 과정에서 BOD, SS, N, P, 대장균과 중금속의 제거효율을 확인한 결과, BOD의 제거효율은 약 84%로 가장 높게 나타났으며, 질소의 제거효율은 48%로 가장 낮았다. 또한 인의 제거효율은 평균 67%이며 유입되는 인의 농도가 높을수록 인의 처리 효율이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 국내 관련연구의 경우, 대부분 습지의 유입수와 유출수의 농도 변화조사와 식물체내 영양염류 농도 조사가 주를 이루어 실질적으로 인공습지 내에서 영양염류가 제거되는 기작을 밝히는 연구 및 영양염류 제거에 관여하는 미생물에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 수질정화에 최적의 인공습지 건설 및 운영이 가능하기 위해서는 복합적 영양염류 제거기작의 규명 및 지질학적, 수리학적인 연구가 병행되어야 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권1호
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• pp.41-50
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• 2014

수소생산 유효세균을 유지하기 위해 열처리한 혐기소화슬러지를 접종원으로 하여 PVA 담체를 활용한 고정화와 비고정화 방법에 의한 수소생산능 및 세균 군집을 비교분석 하였다. 고정화에 의한 수소생산성은 비고정화 방법과 비교하여 수소생산성에 영향을 미치지 않았다. 그러나 고정화 방법은 유기물 분해결과 발생하는 유기산 축적 및 pH 강하 등의 환경변화에 있어 세균의 성장과 활성에 안정적 환경을 제공할 수 있는 가능성을 나타내었다. DGGE 분석에 의한 세균군집분석에서는 비고정화와 고정화 반응조간에 형성된 세균군집이 차이가 있는 것으로 나타났으며, 상대적으로 고정화 반응조내의 유효 수소생산 세균 군집이 좀 더 안정적으로 유지되는 것으로 확인되었다. Droplet digital PCR에 의한 6종의 유효한 수소생산 세균 절대정량 분석결과, encapsulation에 관계없이 두 반응기에서의 우점세균수는 유사하였다. Firmicutes, Clostridium, Enterobacter, Ruminococcus 및 Escherichia가 $1{\times}10^5-1{\times}10^6$ copy number of ml-sample 수준에서 존재하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권4호
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• pp.15-22
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• 2009

대규모 유류오염 정화부지에 대해 수분 및 영양분 공급장치, 송풍장치, 바닥 차수 및 집수 장치등의 공학적 토양경작 시설을 적용하여 복원효율을 평가하였다. 복원초기 미생물의 생분해활성도 증가를 위해 영양제인 질소(N), 인(P) 등 주요영향인자들을 부지 환경에 맞도록 보정하여 주기적인 틸링 작업을 수행한 결과, 오염토양의 농도가 가장 높은 1,893 mg/kg일 때의 정화효율이 82%로 토양오염우려 "가" 지역 기준 500 mg/kg 이하인 348 mg/kg으로 감소하였다. 가장 원활하게 활동할 수 있는 온도 범위는 $28.9{\sim}35.6^{\circ}C$로 측정되었다. 또한 초기 농도가 서로 다른 오염토양의 TPH 농도가 법적기준 농도인 500 mg/kg 이하를 만족하는 38일 경과 후의 미생물 균수, 수분함량, 오염토양의 농도가 큰 변화 없이 일정하게 감소하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권5호
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• pp.709-718
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• 2006

식물유래 생리활성물질인 garlic, scallion, fla- vonoid, urushiol 및 anthocyanidin과 기존의 항균 제품인 Bio-MOS?瑛? 병원성 미생물과 반추위 미생물에 대한 효과를 조사하기 위하여 병원성 균인 Escherichia coli O157, Salmonella paratyphi, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus에 항균활성과 in vitro 반추위 미생물 성장률, 가스 생성량, 암모니아 농도, CMCase 활성 및 미생물 수를 측정하였다. 생리활성물질 0.10% 첨가 후, 배양시험에서는 flavonoid, scallion 및 Bio-MOS?怜? 병원성 미생물의 성장을 억제하였으나, paper disc법에 의한 항균활성 시험에서는 flavonoid나 scallion을 5.00%이상 처리 시 clear zone이 뚜렷하였으며, scallion이 가장 강력한 항균활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 생리활성물질의 in vitro 반추위 미생물 발효에 대한 영향은 크지 않았는데, 병원균에 활성을 나타내었던 flavonoid는 1.00% 처리 시 CMCase의 활성이 완전히 없어져 반추위 미생물에 대한 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 scallion은 병원균에는 강한 항균활성을 가지면서 반추위 미생물 발효에는 저해작용을 나타내지 않아 반추 가축의 대체 천연항균제로서 개발 가능성을 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.235-244
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• 2005

본 연구는 국가하천인 오산천에서 수행되었으며, 하천의 자정기능을 증대시키기 위해 부착미생물군집을 중심으로 하천에서 거동을 정량적으로 조사하였다. 하천현장에서 장기간에 걸친 모니터링을 통해 다음과 같은 결과를 도출하였다. 부착미생물군집의 현존량은 소보다는 여울구간에서 더 높았으며, 여울구간에서도 흐름 유속이 상대적으로 빠른 급여울지역에서 더 많았다. 또한, 부착미생물군집이 하상기질에 부착하는 초기에는 빠른 유속이 부착미생물군집의 증식에 부정적으로 작용하지만, 부착미생물군집이 기질에 적응하여 증식하게 되는 중${\cdot}$후반기에는 유속이 오히려 증식을 돕는데 긍정적으로 작용하였다. 강우, 댐이나 저수지 방류와 같은 외부압력에 의해 교란이 발생하였을 때, 흐름의 세기와 외부압력의 형태에 따라 탈리되는 정도가 서로 다르고, 부착미생물군집 전량이 탈리되지 않기 때문에 회복속도는 비교적 빠른 것으로 관측되었다. 따라서 본 연구를 통해서 부착미생물군집은 하천의 자정작용에 부정적 혹은 긍정적으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 따라서 하천의 자정작용을 향상시키기 위해서는 그 하천의 수질특성에 적합한 하상형태가 적용되어야 하며, 각 구간에 적합한 하도구조물을 설치하여 각 구간별 정화작용을 극대화 시킬 수 방법이 모색되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-311
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• 2012

산업용제로 널리 이용되고 있는 PCE (Perchloroethylene)나 TCE (Trichloroethylene)와 같은 염화에틸렌화합물은 안정된 세정력을 가지고 있어 널리 이용되고 있지만 무분별한 사용과 부주의한 취급으로 인해 최근 토양 및 지하수 오염지역이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 퇴적토, 슬러지, 토양, 지하수 등 다양한 지역에서 총 10개의 시료를 식종원으로 이용하여 생물학적 PCE 탈염소화 가능성을 평가하고, 가장 우수한 탈염소화 능력을 보인 낙동강 퇴적토 시료를 대상으로 PCE를 에틸렌까지 안정적으로 탈염소화 가능한 혼합미생물을 농화배양하였다. 농화배양된 탈염소화 미생물을 생물전기화학시스템(Bioelectrochemical System, BES)의 환원부에 식종하여 전극을 전자공급원으로 이용한 탈염소화 가능성을 평가한 결과, PCE가 TCE, cis-dichloroethylene, vinyl chloride를 거쳐 최종산물인 에틸렌으로 탈염소화됨을 확인할 수 있었다. Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)를 이용한 미생물군집 분석결과, 농화배양액에서 구축된 탈염소 미생물 군집과 BES 환원전극부내 미생물 군집 구조는 다르게 나타났으며, 전기화학적 활성을 지닌 다양한 미생물이 존재함을 확인할 수 있었다. BES 환원전극부에서 부유성장하는 미생물과 전극에 생물막을 형성하는 미생물 군집구조에도 큰 차이가 있었으며, 이는 탈염소화 메커니즘의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 추가적인 연구를 통해서 자세한 생물전기화학적 탈염소화 메커니즘을 밝혀낸다면 생물전기화학적 탈염소화 기술은 염화에틸렌 오염 토양/지하수의 획기적인 생물정화기술로 자리잡게 될 것이다.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.208-215
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• 2005

본 연구는 농업과 어업, 그리고 생태체험과 같은 인간들의 활동으로 인하여 상당히 영향을 받는 갯벌환경 중의 하나인 순천만을 모델장소로 갈대의 환경정화 기능에 있어 근권에 분포하는 미생물의 역할에 대한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 우선, 순천만의 갈대근권 토양을 시료로하고 anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene 등이 첨가된 다환성 방향족 화합물(polycyclic aromatic hydrocarbons; PAH)을 탄소원 및 에너지원으로 하는 농화 배양을 통하여 두 개의 consortium을 획득하였다. 두 consortium으로부터 순수 분리된 우수한 PAH분해능을 갖는 4개의 균주(SCB1, SCB2, SCB6,그리고 SCB7)를 형태 및 생리학적 특성과 16S rRNA유전자서열을 기초로 분석한 결과 각 균주는 $99{\%}$ 이상의 신뢰도로 Burkholderia sp., Aicaligenes sp., Achromobacter sp., and Pseudomonas sp.로 동정되었다. 주목할 만한 점은 Burkholderia sp. SCB1과 Alcaligenes sp. SCB2는 naphthalene이나 phenanthrene보다 훨씬 안정되어 있는 구조의 anthracene이나 pyrene에서 더 빠른 성장률과 기질 분해율을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 반면,Achromobacter sp. SCB6와 Pseudomonas sp. SCB7은 pyrene을 제외한 다른 시험기질에 대하여 유사한 성장 및 분해패턴을 나타내었다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 PAH 분해 균주들이 PAH와 같은 물질로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해 주었다.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2012

미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.335-339
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• 2010

본 연구에서는 디젤로 오염된 토양에서 디젤 분해능이 우수한 Gordonia sp. SD8을 분리하였고, 이 균주의 디젤 분해특성을 액상과 토양에서 조사하였다. SD8은 유일 에너지원과 탄소원으로 디젤을 이용하여 생장 가능하였다. SD8 균주의 성장과 디젤 분해속도에 미치는 디젤 농도 영향을 조사한 결과, 20,000 mg-TPH $L^{-1}$농도에서 최대 비성장속도($0.67{\pm}0.05\;d^{-1}$)와 최대분해속도($1,727{\pm}145$ mg-TPH $L^{-1}\;d^{-1}$)를 얻을 수 있었다. 또한, 이 균주는 40,000 mg-TPH $L^{-1}$의 고농도 디젤을 분해할 수 있었으며, $30^{\circ}C$에서 비성장속도와 디젤분해속도가 가장 빨랐다. 디젤로 오염된 토양 정화에 미치는 Gordonia sp. SD8 접종 효과를 조사한 결과, 17일 경과 후, SD8을 접종하지 않은 대조군 토양의 디젤 잔류 농도는 $8,150{\pm}755$ mg-TPH kg-dry $soil^{-1}$이었으나, SD8을 접종한 경우에는 3,724 mg-TPH kg-dry $soil^{-1}$이었다. 이러한 결과는 Gordonia sp. SD8는 향후 디젤 등을 포함한 석유계 탄화수소화합물로 오염된 토양을 정화하는데 활용 가능한 유용 미생물 자원임을 의미한다.