해상에 유출된 유류의 생물정화방법은 자연상태로 존재하고 유류분해능력이 있는 박테리아, 균류 또는 효모와 같은 토착미생물의 환경요인을 최적화하거나, 병원성 또는 유전자조작미생물을 제외한 특별한 환경정화능력을 가진 미생물을 오염된 지역에 투입하여 유류오염물질을 자연적으로 분해함으로써 오염된 환경을 원래의 상태로 회복시키는 기술이다. 현재 우리나라규정에는 해양오염사고시 생물정화제제를 사용할 수 있는 제도적인 근거가 마련되어 있지 않아 실제사용 뿐만 아니라 관련 기술개발에 있어 많은 제약이 따르고 있다. 본 연구에서는 생물정화제제의 개발과 활용을 위해 관련규정에 대한 법률적 개정방향을 제시하였고 사람의 건강과 생태계의 유해한 성분을 포함하고 있는지 혹은 발생가능성이 여부를 확인하기 위하여 4단계의 생물정화제제 성능시험방법, 검정기준 및 형식승인절차를 제시하였다. 1, 2단계의 절차를 통해 생물급성독성 및 유류분해성능을 평가하여 형식승인을 여부를 결정하고 3, 4단계 절차를 통해 현장적용 가능성을 평가하는 단계로 구분하였다.
해상에 유출된 유류의 생물정화방법은 자연상태로 존재하고 유류분해능력이 있는 박테리아, 균류 또는 효모와 같은 토착미생물의 환경요인을 최적화하거나, 병원성 또는 유전자조작미생물을 제외한 특별한 환경정화능력을 가진 미생물을 오염된 지역에 투입하여 유류오염물질을 자연적으로 분해함으로써 오염된 환경을 원래의 상태로 회복시키는 기술이다. 현재 우리나라규정에는 해양오염사고시 생물정화제제를 사용할 수 있는 제도적인 근거가 마련되어 있지 않아 실제사용 뿐만 아니라 관련 기술개발에 있어 많은 제약이 따르고 있다. 본 연구에서는 생물정화제제의 개발과 활용을 위해 관련규정에 대한 법률적 개정방향을 제시하였고 사람의 건강과 생태계의 유해한 성분을 포함하고 있는지 혹은 발생가능성이 여부를 확인하기 위하여 4단계의 생물정화제제 성능시험방법, 검정기준 및 형식승인절차를 제시하였다. 1, 2단계의 절차를 통해 생물급성독성 및 유류분해성능을 평가하여 형식승인을 여부를 결정하고 3, 4단계 절차를 통해 현장적용 가능성을 평가하는 단계로 구분하였다.
For the last decade, some 400 small and large oil spill accidents have occurred every year. Such accident blow a serious damage to the marine resource and ecosystem, which can't be estimated in terms of economic and environmental losses. The physical/chemical methods used currently may be effective ...
For the last decade, some 400 small and large oil spill accidents have occurred every year. Such accident blow a serious damage to the marine resource and ecosystem, which can't be estimated in terms of economic and environmental losses. The physical/chemical methods used currently may be effective at the initial stage of accidents, but they can't serve to remove the spilled oil completely. Moreover, the dispersant may lead to a secondary contamination detrimental to the lives inhabiting wet lands, beaches and tidal zone. Thus, a new decomposing technology Is required for the environmentally sensitive areas. Bioremediation is the active use of biological techniques to mitigate the consequences of a spill using biological processes and refers both of stimulation of pollutant biodegradation and/or to enhance ecosystem recovery Bioremediation is an economically attractive method for the clean-up of oil-contaminated area. Bioremediation has been demonstrated to be an effective oil spill countermeasure for use in cobble, sand beach, salt marsh, and mud flat environment.
For the last decade, some 400 small and large oil spill accidents have occurred every year. Such accident blow a serious damage to the marine resource and ecosystem, which can't be estimated in terms of economic and environmental losses. The physical/chemical methods used currently may be effective at the initial stage of accidents, but they can't serve to remove the spilled oil completely. Moreover, the dispersant may lead to a secondary contamination detrimental to the lives inhabiting wet lands, beaches and tidal zone. Thus, a new decomposing technology Is required for the environmentally sensitive areas. Bioremediation is the active use of biological techniques to mitigate the consequences of a spill using biological processes and refers both of stimulation of pollutant biodegradation and/or to enhance ecosystem recovery Bioremediation is an economically attractive method for the clean-up of oil-contaminated area. Bioremediation has been demonstrated to be an effective oil spill countermeasure for use in cobble, sand beach, salt marsh, and mud flat environment.
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문제 정의
본 항의 목적은 생물정화제제의 생분해능력을 평가하는 것이다. 이러한 평가의 가장 기초적인 근거가 되는 항목은 유류성분의 감소를 통하여 평가할 수 있다.
유류오염 생물정화제제의 성능시험기준(안) 및 검정기준(안)의 자세한 시험방법은 해양경찰청 분석과 홈페이지 분석자료실에 게시되어 있으며 본 연구발표를 통해 전문가의 다양한 의견과 여론을 수렴하여 제도 개선사항에 반영하고자 한다.
해상유출유의 방제작업시 사용할 수 있는 품목은 해양오염방지법 제64조 2항(해양오염방지설 비 · 자재 또는 약제의 형식승인), 동법시행규칙 제104조(자재 · 약제의 형식승인신청)에 규정되어 있으며 검정방법 및 검정대행자 또한 법제화되어있다. 이러한 규정은 방제자재 · 약제를 사용함에 있어 해양환경에 미치는 영향을 최소화하고 일정성능이상의 제품을 생산·판매토록 유도하고자 함을 목적으로 하고 있다.
이에 따라 본 연구에서는 '02년도 7월에 완료한 '생물정화제제 형식승인제도 도입을 위한 연구용역' 결과와 'IMO의 생물정화제제 지침서'를 기본으로 하여 생물정화제제의 활용의 필요성, 사용기법 및 법제도 현황 등을 고찰하고 우리나라 실정에 맞는 생물정화제제 성능시험 및 검정기준(안), 형식승인 절차를 제시하고자 한다.
제안 방법
3단계 자료는 실제 현장조건을 모사한 소규모실험을 실험실에서 수행하여 제품의 효율성과 안정성을 평가하는 것이다. 본 단계에서는 현장 생분해를 모사할 수 있는 다양한 소규모실험 시스템을 이용한다. 그러므로 2단계 연구에서 모사하여 구성할 수 없는 조건 하에서 생물정화제제의 상대적 효율성과 독성을 검증할 수 있다.
캐나다의 경우는 생물학적인 변화나 생분해를 통한 광물화에 관한 실험내용은 수록되어 있지 않고 다만 총 석유탄화수소(GCD-TPH), 지방족탄화수소, 방향족탄화수소를 검출하여 20, 20, 15%이상 감소한 제품에 대하여 성능시험에 통과한 것으로 판단하며 그 이하인 경우 성능시험에 통과하지 못한 것으로 규정되어 있다. 본 성능시험안에서는 두 선진국에서 만들어진 지침서와 국내 연구내용을 토대로 하여 성능시험의 항목은 일차적으로 미국과 캐나다에서 공히 사용하는 총 석유탄화수소(GCD-TPH), 지방족탄화수소, 방향족탄화수소를 검출하고 그 외 보조자료로 이용할 수 있는 유류분해미생물의 검출 및 생분해과정을 통하여 탄화수소가 완전산화될 때 생성되는 이산화탄소의 생성율(호흡율)을 측정하는 이산화탄소 생성량 측정방법을 포함한 3가지 분석항목을 설정하였다. 또한 플라스크 실험조건으로 미국과 캐나다와 같이 대조구, 영양염대조구 및 생물정화제제 시험구로 설정하였으며 최종 판단근거는 대조구와 비교하여 생물정화제제 시험구의 생분해도 차이를 이용하여 총 석유탄 화수소(GCD-TPH), 지방족탄화수소, 방향족 탄 화수소가 각각 20, 20, 15%이상 감소한 제제는 성능시험을 통과한 것으로 판단기준을 제시하였다.
Table 6은 저]1단계의 평가기준, 평가항목 및 평가방법에 대해서 표로 요약하였다. 제품에 대한 정보질의서는 제품의 구성성분, 성분의 안전성 및 위해성, 적용방법, 생분해능, 적용사례, 제품의 생산능력에 대한 자료를 제시하도록 작성하였다.
이론/모형
해양 조류(Algae)는 해양생태계의 일차생산자로 유처리제의 1차 피해 대상 생물로 알려져 있으며 일반적으로 독성시험에 3종의 조류(Skeletonema costatum, Thalassiosira pseudonana, Dunaliella tertiolecta)가 사용되고 있다. 본 안에서는 국내에 널리 분포하는 Skeletonema를 시험종으로 이용한 KS M 2800 규정 시험방법을 고려한다.
성능/효과
2단계까지의 평가기준을 만족하게 되면 시험의뢰한 생물정화제제는 성능시험합격과 동시에 형식승인서를 발급받을 수 있다. 다음 3, 4단계는 형식승인과는 별도로 제품의 신뢰성을 높이기 위한 시험방법으로 제조자의 자의에 의해 수행의뢰할 수 있다.
본 단계에서는 현장 생분해를 모사할 수 있는 다양한 소규모실험 시스템을 이용한다. 그러므로 2단계 연구에서 모사하여 구성할 수 없는 조건 하에서 생물정화제제의 상대적 효율성과 독성을 검증할 수 있다. 소규모 실험 시스템을 위한 프로토콜은 다음과 같은 7 가지의 생태계에 적합하도록 개발할 필요가 있으나 이 과제는 향 후 장기적인 안목으로 보완연구되어야 한다.
제 4단계는 2, 3단계의 결과가 얼마나 신뢰성이 있는 평가인지를 평가할 수 있으며 생물정화제제를 직접 현장에 적용하였을 때 방제 효율성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 그러므로 제한된 규모의 실현장 시험을 통하여 생물정화제제의 효율성과 독성을 평가할 수 있으며 이러한 결과로부터 3단계의 실험실결과가 얼마나 정확한 지를 검증할 수 있다.
본 성능시험안에서는 두 선진국에서 만들어진 지침서와 국내 연구내용을 토대로 하여 성능시험의 항목은 일차적으로 미국과 캐나다에서 공히 사용하는 총 석유탄화수소(GCD-TPH), 지방족탄화수소, 방향족탄화수소를 검출하고 그 외 보조자료로 이용할 수 있는 유류분해미생물의 검출 및 생분해과정을 통하여 탄화수소가 완전산화될 때 생성되는 이산화탄소의 생성율(호흡율)을 측정하는 이산화탄소 생성량 측정방법을 포함한 3가지 분석항목을 설정하였다. 또한 플라스크 실험조건으로 미국과 캐나다와 같이 대조구, 영양염대조구 및 생물정화제제 시험구로 설정하였으며 최종 판단근거는 대조구와 비교하여 생물정화제제 시험구의 생분해도 차이를 이용하여 총 석유탄 화수소(GCD-TPH), 지방족탄화수소, 방향족 탄 화수소가 각각 20, 20, 15%이상 감소한 제제는 성능시험을 통과한 것으로 판단기준을 제시하였다.
본 안은 해양을 대상으로 한 생물정화제제임 을 감안할 때 담수 기준안인 캐나다의 생물종을 대상으로 기준을 정하는 것보다는 미국기준과 같이 해양생물종을 대상으로 정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.
후속연구
또한 향후 생물정화제제 독성평가를 수행하는 과정에서 이미 확립된 해양오염방지 자재 · 약제의 성능시험 기준과 병행하였을 경우 편리성을 고려하여 본 안에서는 해수환경 생물에 대한 독성시험 방법으로 5가지의 대상생물 즉 조피볼락, 송사리, 알테미아새우, 해양성 조류(algae)에 대한 급성독성 시험과 Microtox 급성독성시험을 제안하고자 한다.
마지막으로 미생물을 이용한 독성시험으로 널리 상용화되어 있는 Microtox 시험을 추가하고자 한다. Microtox 시험은 해양성 발광 미생물인 Photobacterium phosphoreum(NRRL B-11177) 의 발광 저해도를 측정하는 생물학적 독성평가 기법이다(Bulich[1984]).
그러므로 2단계 연구에서 모사하여 구성할 수 없는 조건 하에서 생물정화제제의 상대적 효율성과 독성을 검증할 수 있다. 소규모 실험 시스템을 위한 프로토콜은 다음과 같은 7 가지의 생태계에 적합하도록 개발할 필요가 있으나 이 과제는 향 후 장기적인 안목으로 보완연구되어야 한다. 선진국 중 가장 선두의 위치에 있는 미국의 경우도 현재 해수환경에 대한 시험 방법만이 확립되어 있고 습지, 모래해안은 기술적인 검토가 끝났으나 아직 공식적인 발표가 없으며 나머지는 개발단계이다.
현장실험의 표준화된 적용은 3단계에서 제시한 7가지 가상 시나리오를 기초로 하여 설정되어야 한다. 향후 실현장 실험을 위한 다양한 프로토콜들을 개발할 필요가 있다.
형식승인을 요청하는데 필요한 시험도안 및 설치, 유류분해 미생물 수 측정, CO2 생성율 분석, 잔류유류화합물의 분석, 총 미생물 수 검증, 영양염 정량 및 단백질 농도 측정방법에 대한 세부검정을 거쳐야 한다.
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