폐-광석으로부터 금속구리분말을 회수하기 위하여 더미 미생물용출, Fe 제거와 전기분해실험을 수행하였다. Cu가 0.034% 함유된 폐-광석시료에 대하여 더미 용출실험을 수행한 결과, Cu 용출률은 박테리아 용출-용액에서 61%, 황산 용출-용액에서 62%로 나타났다. Fe를 효과적으로 제거하기 위하여 더미 용출-용액에 NaOH, H2O2 및 Ca(OH)2를 각각 적용한 결과 H2O2가 가장 효과적인 Fe 제거제로 선정되었다. 전해질 용액을 준비하기 위하여 H2O2를 더미 용출-용액에 처리한 결과 박테리아 용출-용액에서 Fe가 99%, 황산 용출-용액에서 60%로 제거된 반면에 Cu 제거율은 각각 5%와 7%로 나타났다. 이 용액에 대하여 전기분해 실험을 수행한 결과 Cu 회수율이 박테리아 용출-용액에서 98%, 황산 용출-용액에서 76%로 나타났다. 모수석 형태의 금속구리분말이 양쪽 용출-용액에서 회수되었다.

하수슬러지, 음식물폐기물과 같은 유기성폐기물에 미생물제제 등을 추가하여 퇴비화에 필요한 미생물반응을 촉진하기위한 다양한 방법들이 연구되어 왔다. 하지만 기존 연구에서는 미생물활성도가 떨어지고 적응시간이 길기 때문에 퇴비화 진행 시 악취가 발생하거나 퇴비기간이 늘어나는 단점이 있었다. 본 연구에서는 다음과 같은 문제점을 최소화하고 퇴비기간을 줄이기 위해 하수처리 중 미생물제제를 활성슬러지에 우점화 시켜 미생물 활성도가 높은 슬러지를 생산하고, 생산된 슬러지와 음식물폐기물을 혼합하여 퇴비화에 사용하였으며 최근 커피소비량 증가로 인해 점차적으로 폐기물의 양이 증가되고 있는 커피부산물을 퇴비 팽화제로의 사용가능성을 확인하였다. 본 연구는 실험실 규모의 활성슬러지 장치를 이용하여 복합미생물 우점화 슬러지를 생산하였으며, 생산된 슬러지와 음식물쓰레기를 혼합한 시료와 비교실험을 위해 일반슬러지를 이용한 실험을 진행하였다. 팽화제로 톱밥과 커피부산물을 각각 사용하여 퇴비화 시료를 제작하였다. 퇴비화 실험장치는 호기성와 혐기성이 공존하도록 긴 원통에 아래에는 산기관을 설치하여 호기조건을, 상부에는 혐기조건을 형성했다. 퇴비화 반응실험을 진행한 결과 슬러지에 우점화 되어있는 악취제거 미생물로 인해 Control에 비해 악취성분이 낮게 검출되었다. 복합미생물제제가 우점화된 슬러지가 포함된 퇴비는 혼합 후 48시간 경과 후 초기온도 25℃에서 37.2℃로 온도상승현상이 나타났으며, 퇴비화 시간 또한 퇴비화 종결시점이 Control보다 3일정도 빨라진 것을 확인할 수 있었다. 본 결과를 토대로 일반슬러지보다 복합미생물제제로 우점화된 슬러지가 악취제어에 효과적이고 퇴비화 시간도 단축시키는데 도움을 주고, 특히 커피부산물을 팽화제로 사용한 퇴비의 경우 톱밥을 팽화제로 사용한 퇴비보다 다량 원소와 미량원소를 충분히 함유하고 있으며, 유기질과 무기질 함량이 풍부하여 식물재배용 퇴비로 사용하기에 적합한 것으로 측정되었다. 이는 커피부산물을 활용한 퇴비가 토양의 질을 향상시켜주고 식물생장에 도움을 줄 것으로 예상되며 일반폐기물로 버려지는 커피부산물을 퇴비화 하여 퇴비의 품질상승은 물론 폐기물저감효과를 동시에 가져올 수 있다.

2013년 폐기물 해양배출 금지로 인하여 음폐수 육상처리가 의무화되었으며, 그로 인하여 음폐수 육상처리방안에 대한 새로운 방안들이 제시되고 있다. 음폐수와 같은 고농도의 폐수는 많은 유기물을 함유하고 있기 때문에, 이러한 유기물로부터 에너지를 회수하는 방안들이 연구되고 있으며, 그중 하나가 미생물 에너지 전환기술이다. 미생물연료전지는 혐기성 조건에서 미생물을 이용하여 유기물질을 에너지발생원으로 이용하여 전기를 생산한다. 따라서, 화학에너지를 전기에너지로 변화시키므로 별도의 오염물질을 발생시키지 않아 친환경 에너지 전환기술로 주목 받고 있다. 본 연구에서는 Single Chamber인 미생물연료전지를 이용하여 음폐수 초기 pH 및 기질교체율에 따른 미생물 연료전지의 성능에 대해 알아보기 위하여 실험을 진행하였다. 대상폐수는 수도권매립지관리공사 내 음폐수처리장 혐기성소화조 처리수(pH 7.56, SCODcr 956 mg/L)를 사용하였다. 산화전극과 환원적극으로 각각 Graphite felt, Carbon cloth를 사용하였으며, 분리막은 Ceramic막을 사용하였고, 외부저항 1,000Ω, 운전온도 35℃이었다. 실험은 초기 pH를 5~9로 설정하여 batch로 진행하였으며, 그 결과 중성 조건 즉, pH 6, 7에서 전력발생량이 가장 안정적으로 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 기질교체율을 1%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%의 경우로했을 경우, 10%일 때 기질교체시 충격부하에 의해 미생물연료전지의 성능이 저하되는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로, 기질교체율을 충격부하의 영향을 받지 않는 1%, 2%, 4%, 6%, 8%로 설정하였고 초기 pH를 6~7로 조절하여 각 pH 별 기질교체율에 따른 미생물연료전지의 전력발생량을 비교하였다. 실험은 매일 같은 시간 기질을 교체하는 Fed-batch로 진행하였다. 음폐수 초기 pH 및 기질교체율에 따른 미생물연료전지의 성능을 비교한 결과, pH 6일 경우 기질교체율 1%, 2%, 4%, 6%, 8%에서 평균 0.552 V ~ 0.605 V의 범위를 보였으며, 최대값은 기질교체율 6%에서 나타났다. 또한 pH 7, 기질교체율 1%, 2%, 4%, 6%, 8%에서 전력발생량은 평균 0.486 V ~ 0.569 V의 범위이었으며 pH 6의 경우와 마찬가지로 기질교체율 6%에서 최대값을 나타내었다.

본 연구에서는 유입수의 변동이 심하고 전문가가 부재한 환경인 선박에서 발생하는 오수의 효과적인 처리를 위하여 RCM공법을 선박오수처리장치에 적용하는 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 질소·인의 고도처리 효율과 선박이라는 특수환경과의 접목성을 검토한 결과 RCM공정에 유효미생물을 주입하는 방법은 선박환경에 적합한 것으로 평가되었다. 또한 RCM공정은 활성슬러지 공정에서 배출되는 슬러지 는 배출시키지 않고 슬러지액화분해조(SDC)에서 재분해하여 순환함으로써, 최근 해양투기가 금지됨으로 인해 문제가 되고 있는 슬러지의 발 생량을 최소한으로 하여 친환경적인 수처리가 가능하다. 복합미생물제제 주입 후 미생물 관찰결과 고도처리에 유리한 미생물종의 출현을 확 인하였으며 이들의 상호기작으로 질소·인의 처리에 도움을 주어 처리효율이 높은것이라 판단된다. 유기물 제거효율 실험결과 BOD5, CODcr T-N, T-P의 처리효율이 각각 96, 97, 78, 81.68 %로 나타나 Membrane이나 Filter없이도 강화되어가는 해양오염기준을 충족시킬 수 있는 공 정으로 판단된다.

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC)는 산화환원지시약으로 미생물의 증식에 의한 산소 소비를 쉽게 확인할 수 있다. 용해 후 무색의 형태를 띠고 있으나 생리활성이 있는 조직에서는 탈수소 효소(dehydrogenases)에 의해 환원되어 빨간색의 불용성 1,3,5,-triphenylformazan (TPF)가 된다. 본 연구에서는 병원성 미생물(Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterococcus faecium, Candida albicans)에 TTC 지시약을 활용하여 미생물 성장시험에 대해 확인하였다. 시험 균주에 TTC를 첨가하여 확인한 결과, 모두 탈수소효소 반응으로 인한 TPF 형성으로 붉은색 콜로니를 관찰하였다. 이후 TTC 0.04% 이상의 농도 및 12 h 이상 배양조건으로 최적화 실험 후 균주별 CFU 값을 통해 TPF 발현능을 확인하였다. 결국 TTC가 병원성 세균 및 효모균 성장에 큰 영향을 끼치지 않으며 배양 시 세균의 경우 12 h, 효모균의 경우 48 h 이후부터 확인이 가능하였다. 이러한 결과들로부터 TTC를 활용한 미생물 성장 확인 시험법이 더 신속 정확한 방법으로 화장품 연구에 활용 가능할 것으로 사료된다.

Electron beam-induced grafting polymerization was employed to prepare Acrylic acid-grafted bacterial cellulose (BC-g-AAc). BC-g-AAc as an adsorbent was applied to remove heavy metals (e.g., As, Pb, and Cd). This study examined followings; morphological change of surface, adsorptive behavior of BC-g-AAc, and interpretation of adsorptive kinetics. Specific surface areas of BC and BC-g-AAc were 0.9527 m2 g-1 for BC and 0.2272 m2 g-1 for BC-g-AAc, respectively as measured by BET nitrogen adsorption, revealing the morphological change of the surface of BC-g-AAc. Batch adsorption test was performed to investigate adsorptive behavior of BC-g-AAc in aqueous solution. The amounts of Pb and Cd adsorbed on BC-g-AAc were 69 mg g-1 and 56 mg g-1, respectively. However, As was not adsorbed on BC-g-AAc due to its neutral nature. Both the Benaissa model and the Kurniawan model were applied in the study to interpret adsorptive kinetics. From the value of correction coefficient (R2), adsorptive kinetics of Pb and Cd were subjected to Kurniawan model referred to pseudo-second-order. Taken together, the results of this study show that BC-g-AAc has potential as a heavy metal (eg., Pb, Cd)-adsorbent made of an environmentally friendly material.

수확 후 돌나물의 미생물학적 안전성 확보를 위해 1% acetic acid 침지 세척과 10 kJ/m2 UV-C 조사를 병합처리하여 10°C에서 6일간 저장하면서 미생물 수, 색도, 비타민 C 함량, 항산화능을 측정하였다. 돌나물에 병합처리 후 총 호기성 세균 수는 대조구와 비교하여 3.28 log CFU/g, 효모 및 곰팡이에서는 4.22 log CFU/g 감균 효과를 보였으며, 이러한 효과는 저장 6일 동안 유지되었다. Acetic acid와 UV-C 병합처리는 대조구와 비교하여 돌나물의 저장 중 Hunter 색도 값에 부정적인 영향을 끼치지 않았다. 또한 비타민 C 함량과 항산화능은 저장기간 동안 처리구와 대조구 모두 감소하였으나, 처리에 의한 차이는 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과 acetic acid와 UV-C 병합처리가 수확 후 돌나물의 저장, 유통 시 미생물학적 안전성을 확보하고 품질 유지에 효과적인 hurdle technology라고 판단된다.

본 연구는 환경 친화적인 새싹채소류의 고품질화를 위한 경제적이고 효율적인 살균기술을 개발할 목적으로 국내산 적무 종자의 다양한 열처리 방법에 따른 발아율과 미생물 저감효과를 조사하였다. 열수처리는 60, 65, 70, 75, 80, 90℃에서 각각 30, 60초간 실시하였고, 건열처리는 70, 80, 90, 100℃에서 5분간 실시하였다. 열수 처리에 따른 미생물의 제어효과는 시간에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았으나, 온도변화에 따른 유의적인 차이를 나타내었다 (p<0.001). 70℃ 이상의 온도에서 총세균수는 3 logs 이상의 감소를 보였으며, L. monocytogenes는 검출되지 않았다. 건열처리는 온도변화에 따른 유의적인 차이를 나타내었다 (p<0.001). 100℃에서 5분간 처리한 후 총세균과 L.monocytogenes 수는 3 logs 이하 감소하였다. 열수처리에 따른 발아율의 변화는 처리 전과 후 모두 시간에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았으나, 75℃ 이상의 온도에서 온도증가에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 한편, 열수처리 후 침지시킨 종자에서 발아가 더 촉진되는 것으로 나타났다. 건열처리에 따른 발아율은 80℃ 이상의 온도에서 온도 증가에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 건열처리한 후 증류수에 3시간 침지시킨 종자의 발아율은 90℃ 이상의 온도에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 결론적으로 적절한 열처리는 75℃, 30분 이상의 열수처리하는 방법으로, 적무 새싹채소의 종자의 미생물학적 안전성을증가시킴과동시에발아율을증가시키는것으로판단된다.

Maesa japonica (Thunb.) is an evergreen shrub belonged to the Myrsinaceae family, which was discovered in2006 in South Korea. And, its biological functions have not been well studied. In this study, we determined the antioxidantactivities, α-glucosidase inhibitory effects and antimicrobial activities of methanol extract and the solvent fractions of M.japonica leaves and twigs. The highest antioxidant activity obtained by 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical-scav-enging assay and reducing power assay was found in the ethylacetate fraction of twigs methanol extract, which contained thehighest level of total phenolic compounds compared to the other fractions. In addition, ethylacetate fraction of twigs extractexhibited higher inhibitory activities against α-glucosidase (IC50=0.8㎍/㎖) compared to the IC50 of the buthanol fraction(IC50=16㎍/㎖) of leaves extract. It showed antimicrobial activities against Bacillus atrophaeus and Bacillus subtilis subsp.Spizizenii. Although the data is too limited, the current study is the first report on biological functions of M. japonica.

본 연구는 국내에서 유통되고 있는 국내산 건고추의 품질 기준을 제시하기 위하여 농가에서 가장 많이 사용하고 있는 열풍 건조한 고추와 소비자가 선호하는 태양 건조한 고추를 지역별로 수집하여 물리화학적 및 미생물학적 품질비교를 하였다. 열풍건조한 고추와 태양 건조 고추의 건물량으로 환산한 캡사이신노이드 함량의 경우 열풍건조 시료는 10.85~126.39 mg%, 태양 건조 시료는 0.43~164.09 mg%로 넓은 범위의 분포도를 나타내었고, 총 유리당 함량은 각각 10.82~20.77%, 9.26~23.10%로 건조 방법에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 ASTA 값과 비타민 C 함량의 경우, 열풍건조 시료는 49.12~154.69, 0.0~1,010 mg%, 태양건조 시료는 70.08~182.13, 620~1,050 mg%로 태양건조 시료가 열풍건조 시료보다 높은 범위의 값을 보였다. 총균수와 효모의 경우, 열풍건조 시료군은 2.01~6.67 log CFU/g, 1.03~4.12 log CFU/g이었고, 태양 건조 시료군은 1.74~5.77 log CFU/g, 1.05~6.10 log CFU/g이었다. 또 병원성 미생물인 Clostridium perfringens와 Bacillus cereus도 건조 방법에 상관없이 검출되었다. 한편 이들 품질 특성들을 이용한 주성분 분석 결과 제1요인은 38.47%, 제2요인은 18.31%였고, 총 설명력은 56.78%였다. PC1은 비타민 C, ASTA값, 색도와 관련이 있었고, PC 2는 수분함량, 미생물 수, 건조 방법과 관련이 있었다. 본 연구결과는 국내에서 유통되고 있는 고춧가루의 건조방법에 따른 품질 차이와 미생물의 오염도가 확인되었고, 소비자가 원하는 고추 품질 지표에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

자생하는 미생물의 활성을 촉진시킴으로써 오염된 연안퇴적물을 현장생물정화하기 위하여 사용하는 미생물활성촉진제의 용출특성에 대한 연구를 수행하였다. 미생물의 생리활성을 촉진하는 황산염, 질산염을 오염되지 않은 연안퇴적물과 혼합하였으며, 혼합물을 볼 형태로 만 든 뒤 셀룰로스 아세테이트 및 폴리설펀으로 각각 표면을 코팅하여 볼 형태의 미생물활성촉진제 2종을 제작하였다. 또한, 황산염과 질산염이 용해된 생리활성물질 용액에 입상활성탄을 침지시켜 입자상 미생물활성촉진제를 별도로 준비하였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활 성촉진제를 전자현미경으로 관찰한 결과 코팅층 내부는 다소 큰 공극이 불규칙적으로 존재하였으나 코팅층 외부는 촘촘한 벌집모양의 공극들 이 분포되어있었다. 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제의 경우는 코팅층의 내부와 외부 모두 공극이 없는 치밀한 구조를 보였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제의 생리활성물질 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 증류수와 해수에서 모두 높 았으며, 입자상 미생물활성촉진제로부터의 생리활성물질의 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 약 9배 이상 높았다. 미생 물활성촉진제로부터 생리활성물질들의 용출속도는 정체조건에 비해 난류조건에서 약 3배 이상 빠른 것으로 평가되었으며, 생리활성물질들 중 에서 질산염은 황산염에 비해 빠르게 용출되는 특성을 보였다.

For the field application of dielectric barrier discharge plasma reactor, a multi-plasma reactor was investigated for the inactivation of microorganisms in sewage. We also considered the possibility of degradation of non-biodegradable matter (UV254) and total organic carbon (TOC) in sewage. The multi-plasma reactor in this study was divided into high voltage neon transformers, gas supply unit and three plasma modules (consist of discharge, ground electrode and quartz dielectric tube). The experimental results showed that the inactivation of microorganisms with treated water type ranked in the following order: distilled water > synthetic sewage effluent >> real sewage effluent. The dissolved various components in the real sewage effluent highly influenced the performance of the inactivation of microorganisms. After continuous plasma treatment for 10 min at 180 V, residual microorganisms appeared below 2 log and UV254 absorbance (showing a non-biodegradable substance in water) and TOC removal rate were 27.5% and 8.5%, respectively. Therefore, when the sewage effluent is treated with plasma, it can be expected the inactivation of microorganisms and additional improvement of water quality. It was observed that the NH4 +-N and PO4 3--P concentrations of sewage was kept at the constant plasma discharging for 30 min. On the other hand, NO3 --N concentration was increased with proceeding of the plasma discharge.

In a pilot-scale dyeing wastewater treatment using two-type fluidizing media, each thickness of biofilm was 15 and 30 μm, respectively. The numbers of protozoa inhabited in small-size (PEMT A) and big-size (PEMT B) media were 7.5 x 104 and 1.25 x 105 cells/ml, respectively, and dominant species were Entosiphon sulcatus var sulcatus in PEMT A and Chlamydomonas reinhardtii in PEMT B, respectively. Flask experiments using the two media revealed that the percentages of color removal were 25.8% in PEMT A and 27.1% in PEMT B after 72-h cultivation, indicating the necessity of bioaugmentation. Experiments for bioaugmentation effect on color removal were carried out in the pilot-scale treatment for 75 d by three-step operation under the control of wastewater loading rate and microbial input rate. Dye degradation occurred mainly in the second reaction tank, and the attachment of augmented dye-degrading microorganisms to media took at least 35 d. Final value of chromaticity in effluent was 227, meeting the required standard. Therefore bioaugmentation onto media was good for color treatment. In summary, thickness of biofilm formed on the media depended upon the size of media, resulting in different ecosystem inside the media. Hence, this affected microbial community and color treatment further. Accordingly, the reduction of operation cost is expected by efficient color-treatment process using bioaugmented media.

본 연구에서는 생물학적 정화기술의 효율향상을 목적으로 유류분해 유용미생물에 의한 TPH 농도 저감효과를 알아보았다. 하절기와 동절기 각 13주간 실제 정화현장의 각 섹터별 유류오염토양에 유용미생물들을 수분, 영양염류 등과 함께 투입하여 주 2회 정기적으로 뒤집기를 실시하였다. 하절기의 경우 유용미생물을 투입한 조건의 경우 평균 60%의 TPH 제거율을 보인 반면에 유용미생물을 투입하지 않은 대조군의 경우 평균 41%의 TPH 제거율을 나타내었다. 동절기의 경우에 유용미생물을 투입한 조건의 경우 평균 41%의 TPH 제거율을 보인 반면에 유용미생물을 투입하지 않은 대조군의 경우 평균 13%의 낮은 TPH 제거율을 나타내었다.결론적으로 하절기와 동절기 모두 유용미생물을 투입하여 TPH의 제거효율의 향상 효과를 얻을 수 있었으며, 하절기에 비하여 동절기의 TPH 제거효과가 낮은 이유는 초기 높은 오염농도와 상대적으로 낮은 기온의 영향인 것으로 판단된다.

오미자의 위생과 저장성에 관여하는 미생물(총 호기성 세균, 효모 및 곰팡이균)의 저감을 위해서 세척수 종류(물, ClO2, H2O2) 및 농도별 이산화염소수(ClO2 10 ppm, ClO2 15 ppm, ClO2 20 ppm, ClO2 25 ppm, ClO2 30 ppm)처리에 따른 세척시간(30~90초) 및 세척배수(×1~×4)을 달리 처리 하여 오미자 표면에 존재하는 총 호기성 세균수, 효모 및 곰팡이균수를 측정하였다. 오미자의 세척수 종류에 따른 미생물 균수 측정 결과, 세척하지 않은 구(control) 및 물세 척 처리구보다 이산화염소수 처리구 및 과산화수고 처리구 가 총세균, 효모 및 곰팡이 균수가 감소하였음을 확인하였 다. 이산화염소(ClO2)수를 이용한 오미자의 세척시간에 따 른 미생물 균수 측정 결과 총 세균과 효모 및 곰팡이는 이산화염소 농도 30 ppm 에서는 30초, 15 ppm에서는 60초, 10 ppm에서는 90초 처리시 검출되지 않았다. 또한 세척 배수에 따른 미생물 사멸 효과는 이산화염소 농도 30 ppm 에서는 ×1, 20 ppm에서는 ×2, 15 ppm에서는 ×4로 처리시 총 세균과 효모 및 곰팡이가 측정되지 않았다. 이런 결과로 미루어 보아 이산화염소수 처리구는 이산화염소수의 농도 가 증가하고 세척 배수가 증가함에 따라 미생물 저감화 효과를 확인할 수 있었다.

미생물제제 및 화학비료 시비에 따른 무와 배추의 생육 변화를 조사하기 위해 지상부와 지하부의 길이, 엽면적, 그리고 중량을 측정하였다. 시비 종류에 따른 무의 지하부 생체중은 미생물제제와 화학비료의 혼합 시비에서 148.9g으로 가장 높아 화학비료 처리구(112.8g)와 비교하여 약 1.3배 증가하였으며, 지상부의 생체중 역시 미생물제제와 화학비료의 혼합 시비 처리구(160.3g)에서 화학비료 처리구(111.1g)와 비교해 약 1.4배 증가하였다. 미생물제제와 화학비료를 혼합하여 처리하였을 때 생육이 가장 왕성하였으나 미생물제제 처리구도 화학비료 단독시비 처리구의 생육과 비교하여 지상부, 지하부 모두 생체중이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 배추의 지상부 생체중은 미생물제제와 화학비료의 혼합시비 처리구에서 316.6g으로 가장 높아 화학비료 처리구(225.7g)와 비교하여 1.4배 증가하였으며, 또한 지하부의 생체중도 미생물제제와 화학비료의 혼합시비 처리구(4.4g)에서 화학비료 처리구(3.1g)와 비교하여 1.4배 증가하였다. 배추의 엽면적은 미생물제제와 화학비료의 혼합시비 처리구, 화학비료 처리구, 미생물제제 처리구에서 각각 3567.7, 2387.5, 2735.9cm2로 미생물제제의 처리로 배추의 엽면적이 증가함을 확인할 수 있었다. 실험의 결과를 통해 미생물제제가 관행의 농법에서 사용되는 화학비료를 대체하여 친환경비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 화학비료에 토양미생물제제를 혼용 처리하여 무와 배추의 생육을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 건전한 육종재료를 육성하기 위한 시비 방법으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

폐기물 자원화시설 및 산업시설에서는 유기성 및 무기성 악취물질이 동시에 발생된다. 악취를 처리하기 위하여 많은 연구가 진행되었지만 기존 연구는 무기성 또는 유기성 악취물질을 단독으로 처리하는 공정 중심으로 개발되었다. 악취를 처리하기 위한 공정에는 물리･화학･생물학적인 공정이 존재한다. 이 중 생물학적 공정인 바이오필터는 경제적이고 2차 오염물질의 발생이 상대적으로 적다. 본 연구에서는 바이오필터를 이용하여 유기성 악취물질인 톨루엔과 무기성 악취물질인 암모니아를 동시에 처리하였으며 시간에 따른 처리특성과 반응기 유입부, 중간, 유출부의 미생물 분포 특성을 파악하고자 하였고 그에 따른 Kinetic 실험도 하였다. 실험에 사용된 바이오필터 반응기의 규격은 내부직경 0.1 m, 높이 1.3 m 이었다. 담체의 재질은 1 cm₃의 폴리우레탄 폼을 이용하였으며 충전된 높이는 0.6 m, 충전된 부피는 0.0047 m₃ 이었다. 톨루엔 가스 유입 농도는 50 ppm(유입부하량 5.63 g/m₃/hr)에서 150 ppm(유입부하량 16.88 g/m₃/hr)까지 순차적으로 증가시킨 후 100 ppm(유입부하량 11.25 g/m₃/hr)으로 유지하였다. 암모니아 가스 유입농도는 591 ppm(유입부하량 12.29 g/m₃/hr)으로 유지하였으며 총 가스유량은 2 L/min, EBRT(Empty bed retention time) 2.35 min으로 설정하였다. 톨루엔 가스는 GC/FID로 분석하였으며, 암모니아 가스는 대기오염공정시험법에 준하여 분석하였다. 미생물 분석은 톨루엔 가스 유입농도 100 ppm에서 처리효율이 안정적으로 유지될 때 담체를 채취한 후 PCR-DGGE를 실시하였다. Kinetic 실험은 반응기 유입부, 중간, 유출부에서의 순차적인 처리효율을 파악하였다. 120 일의 연속실험 결과 암모니아는 99%이상 처리효율을 보였으며, 톨루엔은 100 ppm까지 95% 이상의 효율을 나타냈지만 150 ppm에서 74%의 처리효율을 나타내었다. 반응기의 유입부, 중간, 유출부 담체의 미생물 분포를 파악한 결과, 가스유입부에서 암모니아 분해미생물이 우점종으로 나타났으며 중간, 유출부에서는 톨루엔 분해미생물이 우점종으로 나타났다. Kinetic 실험 결과, 가스유입부에는 암모니아 분해미생물이 우점종으로 나타나 42%의 처리효율을 보였으며 충전된 담체의 중간에서 86%의 처리효율을 나타냈다. 톨루엔의 경우 유입부에서 20%, 중간 54%, 유출부에서 92%의 처리효율을 보였다.

본 연구는 기계적 효율이 뛰어난 수층교반장치와 정화력이 뛰어난 광합성세균을 이용하여 호소의 수질을 개선하는 기술을 연구하고자 하였다. 대상기술인 2가지 중 수층교반장치에 대한 성능을 확인하기 위하여 교반으로 인한 수층에서의 용존산소 증가량을 확인하였고, 광합성 세균에 대한 성능을 확인하기 위하여 실험실내에 호소수 및 퇴적물을 이동하여 동일한 수조에 동일한 양을 넣은 후, 비드투입량 및 폭기 여부에 따라 퇴적물의 유기물 함량, 총인, 총질소의 농도변화를 확인하였다. 또한, 호소의 퇴적물 내 비드의 잔존 여부를 확인하기 위하여 DGGE 및 BacLight 분석을 통하여 잔존 여부를 확인하였다. 교반으로 인한 수층의 움직임을 확인하기 위하여 부위 100개를 우선 수층에 띄워 이동방향을 확인하였고, 이를 기준으로 대상 지점별로 0.5m 간격으로 유향, 유속, DO등을 확인하였다. 이를 확인한 결과, 호소 중앙부방향으로 다량의 퇴적물이 발생되어지는 것을 확인하였으며, 교반장치 가동 전에는 호소 전체 저층부(1.5m 이상 수심)에 일관성 없는 일정 유속의 수류가 형성되었고, 가동 후에는 수층(수면층 ~ 2.0 m) 각 4지점으로부터 중심부로의 수류 형성 후 확산에 의한 전체적인 교류, 수류의 가속화와 용존산소 중가로 인해 자정능력이 부여되는 것을 확인하였다. 즉, 모든 측정 지점에서 클로로필-a 및 용존산소 값의 변화가 발생하였으며, 특히, 용존산소는 각 측정지점 별 125 ~ 833% 향상되어지는 것을 확인하였다. 실험실 내 수조시험은 각 수조에 비드를 18, 36, 180, 360 g 투입하여 퇴적물 내 유기물 함량 및 총질소, 총인 농도 변화를 확인하고자 하였으며, 그 결과, 유기물 함량은 비드 투입농도가 증가되어짐에 따라 62.3% 제거되어짐을 확인하였으며, 총질소 농도는 12.5%, 총인 농도는 25.5% 제거되어졌음을 확인하였다. 호소 내 대상 광함성 세균의 잔존 여부를 확인하기 위하여, 호소 내 4개 지점에 대한 수질 및 퇴적물에 대한 BacLight 및 DGGE(Denaturing Greadient Gel Electrophoresis)분석을 실시한 결과, 총세균수(BacLight법)는 수질시료는 2.0×107 ~ 3.9×107 cells/ml로 확인되었고, 퇴적물 시료는 1.4×107 ~ 3.3×107 cells/ml로 조사되어 물시료에서 다소 높게 측정되었지만, 평균적으로 107 cells/m로 조사되었다. 활성세균의 비율의 경우, 물 시료에서는 82 ~ 88%로 지점 2 (W2)에서 가장 높게 확인되었고, 저질시료의 경우, 77 ~ 93%로 확인되어 지점 1 (S1)에서 가장 높은 활성을 보이다가 차츰 지점 번호에 따라 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 시료와 저질시료의 활성세균의 비교시, 최고의 활성 세균비율을 나타낸 지점은 저질 1(S1) 시료였는데, 저질의 경우, 유기물이 물시료보다 많이 분포함에 따라 세균의 활성 및 분해 활동이 활발히 일어났을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 총세균수에 대한 활성세균의 비율이 모든 지점에서 77% 이상으로 매우 높게 확인되었다. 활성세균이란 대사적으로 활성을 띄고 있는 살아있는 세균으로써 에너지 생산, 물질 순환 및 유기물 및 영양염의 높은 이용 및 분해 등과 관련하여 총세균수보다 훨씬 정확하고 유용한 정보를 제공한다(Rodriguez et al., 1992). 그러므로 총세균수에 대한 활성세균수의 비율이 매우 높게 조사된 이번 지점에서는 조사 환경에서 영양염류의 순환이나 유기물 분해가 매우 활발히 일어나고 있음을 알 수 있었다. DGGE분석결과는 수질시료와 퇴적물 시료의 군집구조가 확연히 다름을 확인하였고, 우점종으로 확인되어지는 밴드는 각각 유지되고 있음을 확인하였다.