초록 ▼

○ 화약류오염토양처리를 위한 Enhanced Rhizosphere Bioremediation 기술개발
- 화약류(TNT/DNT) 분해능이 우수한 국내 토착균주의 분리·동정·확보
- 국내토양환경에 최적인 선정식물종 뿌리에 균주의 접목으로 화약류(TNT) 오염토양의 실용적 처리를 위한 Enhanced Phytoremediation 기술 개발 및 현장 적용기술 확보
○ 고농도 화약류/중금속 복합오염토양의 동시처리 화학적 처리공정기술개발
- Modified Fenton Reaction 공정을 적용한 친환경적인 화약류(

○ 화약류오염토양처리를 위한 Enhanced Rhizosphere Bioremediation 기술개발
- 화약류(TNT/DNT) 분해능이 우수한 국내 토착균주의 분리·동정·확보
- 국내토양환경에 최적인 선정식물종 뿌리에 균주의 접목으로 화약류(TNT) 오염토양의 실용적 처리를 위한 Enhanced Phytoremediation 기술 개발 및 현장 적용기술 확보
○ 고농도 화약류/중금속 복합오염토양의 동시처리 화학적 처리공정기술개발
- Modified Fenton Reaction 공정을 적용한 친환경적인 화약류(TNT) 처리 기법 개발
- 고급산화기법과 Soil washing/flushing 기술을 결합한 화약류/중금속 복합 오염토양 처리 hybrid Advanced Oxidation 처리기술 개발
○ 미국 환경청(U.S. EPA) TNT 토양 처리 기준 (17.2 mg/kg) 및 국내 토양오염 우려기준 이하의 중금속 기준을 만족 할 수 있는 처리 공정 기술 개발

Abstract ▼

In recent years, the contamination of soil/groundwater resources has been concerned as a serious issue because of its health risk as well as destruction of ecosystem in many countries therefore the remediation of soil/groundwater pollution becomes an urgent task in the world.
Particularly in Kore

In recent years, the contamination of soil/groundwater resources has been concerned as a serious issue because of its health risk as well as destruction of ecosystem in many countries therefore the remediation of soil/groundwater pollution becomes an urgent task in the world.
Particularly in Korea, the soil/groundwater resources have great possibilities to be contaminated with lots of explosives due to outbreak the Korean War in early 1950s and the military training because Korea is the only a divided country.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 요약문 ...2
• Summary ...6
• Contents ...8
• 목차 ...12
• 표목차 ...16
• 그림목차 ...20
• 제1장 서론 ...27
• 제1절 화약류 오염토양 처리 기술개발의 목적 ...27
• 제2절 화약류 오염토양 처리기술의 필요성 및 개발 목표 ...28
• 제3절 화약류오염토양 처리기술의 연차별사업내용 및 범위 ...35
• 1. 연차별 목표 ...35
• 가. 1차년도 목표 ...35
• 나. 2차년도 목표 ...35
• 다. 3차년도 목표 ...35
• 2. 연차별 사업내용 및 범위 ...35
• 가. 1차년도 사업내용 및 범위 ...35
• (1) TNT/DNT 분해능 토착균주 분리 및 동정 ...36
• (2) 균주부착을 위한 식물종 선정 및 시스템 기초설계 인자 확립 ...36
• (3) 복합 오염 처리를 위한 Modified Fenton 반응 공정 설계 ...36
• 나. 2차년도 사업내용 및 범위 ...37
• (1) TNT, DNT 및 RDX 분해능 토착균주 분리.동정 및 screening ...37
• (2) 선별된 균주 및 식물종을 이용한 Lab microcosm 연구 ...38
• (3) Hybrid Advanced Oxidation 공정의 운전인자 확립 및 pilot 실험 ...38
• 다. 3차년도 사업내용 및 범위 ...39
• (1) 포플러 및 TNT 분해균주를 이용한 Enhanced Phytoremediation공법 현장 적용 및 운영인자 확보 ...39
• (2) Hybrid Advanced Oxidation 공정의 현장 실증 실험 ...39
• 제2장 국내외 관련기술현황 ...40
• 제3장 실험 방법 및 결과 ...43
• 제1절 이론적 배경 ...43
• 1. 처리 대상 오염원 성상 및 특징 ...43
• 가. TNT (2,4,6-Trinitrotoluene) ...43
• 나. RDX (Hexahydro-1,3,5-trinitrio-1,3,5-triazine) ...44
• 2. 생물학적 처리방법 ...45
• 가. Phytoremediation ...45
• (1) Rhizodegradation ...48
• (2) Phytotransformation(Phytodegradation) ...49
• (3) Phytoextraction ...50
• (4) Phytostabilization ...52
• (5) Rhizofiltration ...52
• (6) Phytoremediation의 한계와 향후 전망 ...54
• 나. 미생물학적 처리기법 ...55
• (1) 호기성 미생물에 의한 TNT의 환원 ...56
• (2) TNT 환원 물질의 acylation 반응 ...60
• (3) 진균류에 의한 TNT의 분해 ...61
• (4) 미생물에 의한 TNT의 denitration 반응 ...62
• (5) 혐기성 상태에서의 TNT의 환원 ...65
• (6) 미생물에 의한 RDX의 분해 ...68
• 3. 화학적 처리공법 ...70
• 가. TNT 처리를 위한 고도산화공정 (Advanced Oxidation Process, AOP) ...70
• (1) Fenton Reaction ...71
• (가) Classical Fenton Reaction ...71
• (나) Modified Fenton reaction ...75
• (다) Fenton-Like reaction ...76
• (라) Combined Modified Fenton and Fenton-Like reaction ...77
• 나. 중금속 처리를 위한 Soil Washing and Flushing ...78
• 4. Enhanced Rhizosphere Remediation 기술개발 ...80
• 가. Enhanced Phytoremediation ...81
• 나. Hybrid Advanced Oxidation System ...81
• 제2절 연구내용 및 결과 ...83
• 1. Enhanced Phytoremediation 위한 미생물의 분리 및 동정 ...83
• 가. 화약류 오염토양 복원을 위한 호기성 미생물의 분리 및 동정 ...83
• (1) 실험 방법 ...83
• (가) TNT의 생물학적 분해 미생물 ...83
• (나) 호기성 균주 순수분리(Pure culture) ...87
• (다) 화약류 오염토양에서 분리한 미생물의 동정 방법 ...87
• (2) 실험 결과 ...92
• (가) 화약류 오염토양에서의 호기성 미생물 분리 결과 ...92
• (나) 화약류 오염토양에서 분리한 미생물의 동정 결과 ...94
• 나. 화약류 오염토양 복원을 위한 혐기성 미생물의 분리 및 동정 ...99
• (1) 실험 방법 ...99
• (2) 실험 결과 ...99
• (가) 화약류 오염토양에서 분리한 혐기성 미생물의 분리결과 ...99
• 다. 화약류 제거를 위한 호기성 균주의 스크린과 회분식 실험 ...104
• (1) 호기성 미생물의 고효율 균주 스크린 실험 방법 ...104
• (2) 호기성 미생물의 고효율 균주 스크린 실험 결과 ...104
• (3) 회분식 배양을 통한 화약류 제거 호기 균주의 최적 배양 인자 도출 ...107
• (가) 균 농도별 회분식 실험 ...107
• (나) 화약류 농도별 회분식 실험 ...108
• (다) 환경 조건별 회분식 배양 ...110
• (4) 화약류 제거 호기 균주의 최적 배양 인자 도출 ...114
• 라. 화약류 제거를 위한 혐기성 균주의 스크린과 회분식 실험 ...115
• (1) TNT/DNT 제거 고효율 혐기성 균주 스크린 ...115
• (가) 배지 및 균주 준비 ...115
• (나) 접종 ...116
• (다) TNT 및 DNT 제거량 측정 및 고효율 혐기성 균주 스크린 ...116
• (2) TNT/DNT 제거 고효율 혐기성 균주 스크린 결과 ...116
• (3) 회분식 배양을 통한 화약류 제거 혐기 균주의 최적 배양 인자 도출 ...117
• (가) 접종 균 농도별 회분식 배양 ...117
• (나) 온도별 회분식 배양 ...118
• (다) 배지별 회분식 배양 ...119
• (라) 탄소원별 회분식 배양 ...120
• (마) 혼합 균주별 회분식 배양 ...122
• (바) pH 별 회분식 배양 ...124
• (사) 화약류 농도별 회분식 배양 ...124
• (4) 화약류 제거 혐기 균주의 최적 배양 인자 도출 결과 ...124
• 마. 화약류 오염 토양에 적용을 위한 기초 연구 ...125
• (1) 화약류 오염토양에 적용하기 위한 혐기성 고효율 균주의 최적 배양인자 도출 ...125
• (가) 고효율 균주의 농도별에 따른 회분식 실험 ...125
• (나) 고효율 균주의 화약류 오염 농도별 회분식 실험 ...130
• (다) 고효율 균주의 배양 온도별 회분식 실험 ...133
• (라) 고효율 균주의 pH별 회분식 배양 ...136
• (마) 배지별 고효율 균주의 회분식 실험 ...137
• (바) 고효율 균주의 탄소원에 따른 화약류 제거효율 비교 ...138
• (사) 혼합 균주 회분식 실험 ...140
• 바. RDX 분해 균주 분리 및 동정 ...142
• (1) 실험 방법 ...142
• (가) 균주 분리 ...142
• (나) 분리 균주 동정 ...142
• (2) 균주 분리.동정 결과 ...142
• 사. TNT 분해 혐기성 미생물의 중간산물 확인 실험 ...144
• (1) 실험 방법 ...144
• (가) 배지 ...144
• (나) TNT 오염 ...145
• (다) Pre-culture ...145
• (라) Cell harvest ...145
• (마) 균 접종 ...145
• (바) Sampling과 추출 ...145
• (사) 분석 ...146
• (2) 실험결과 ...146
• (가) KT66의 TNT 제거 실험 결과 ...146
• (나) 중간산물 확인 실험 결과 ...146
• 2. Enhanced Phytoremediation 설계인자 도출 실험 ...147
• 가. 화약류 오염원 분해능이 있는 미생물의 활성 실험 ...147
• (1) 실험방법 ...148
• (2) 실험결과 ...149
• 나. Enhanced Phytoremediation에 사용될 식물종 선정실험 ...151
• (1) 중국산 Hybrid Poplar이용한 TNT 분해효율 Test ...151
• (2) 미국산 Hybrid Poplar를 이용한 분해효율 Test ...154
• 다. 미생물의 오염토양 처리효율비교 ...162
• (1) 실험 방법 ...162
• (2) 실험 결과 ...163
• 라. 미생물을 부착한 포플러의 오염토양 처리효율비교 ...164
• (1) 실험 방법 ...164
• (2) 분석방법 ...165
• (3) 실험 결과 ...165
• 3. Hybrid Advanced Oxidation System ...167
• 가. Experimental Methods ...167
• (1) General procedure ...167
• (2) TNT 분석 Method ...167
• 나. Hybrid Advanced Oxidation System ...169
• (1) Fenton Reaction ...169
• (가) Classic Fenton reaction ...169
• (나) Modified Fenton Reaction ...173
• (다) Fenton-like Reaction ...175
• (라) Combining Fenton-like reaction and Modified Fenton reaction ...178
• (마) Fenton reaction을 이용한 RDX의 동시적용 효율성 확인실험 ...180
• (2) 중금속 제거를 위한 Soil washing/flushing 실험 ...184
• (가) 중금속 오염토양제조 ...184
• (나) 각 유기산을 이용한 중금속 오염토양 제거 실험 ...185
• (3) Hybrid Advanced Oxidation System ...191
• (가) 실험방법 ...191
• (나) 실험결과 및 고찰 ...192
• 제3절 화약류 오염 토양 처리를 위한 Enhanced Rhizosphere Remediation 기술개발 현장적용 ...196
• 1. 현장 적용을 위한 TNT 처리 대상지역 선정과정 ...196
• 가. 현장방문 ...196
• 나. 현장 site 토양 분석 ...198
• (1) 실험방법 ...198
• (2) 실험결과 및 고찰 ...199
• 2. 현장 실증실험을 위한 처리 부지 조성 ...199
• 가. 현장 부지 설계 ...199
• (1) 부지조성 ...200
• (가) 생물학적 처리부지 (Enhanced Phytoremediation) ...200
• (나) 화학적 처리부지 (Hybrid Advanced Oxidation) ...200
• 나. 현장 사진 ...204
• 다. 실험방법 ...207
• (1) Enhanced Phytoremediation ...207
• (가) 인공 오염 토양 제조 ...208
• (나) Experimental Procedure ...209
• (다) 토양 Sampling 방법 및 추출방법 ...211
• (라) 실험결과 및 고찰 ...212
• (2) Hybrid Advanced Oxidation System ...216
• (가) 인공으로 오염된 토양 제조 ...216
• (나) Experimental Procedure ...216
• (다) Hybrid Advanced Oxidation 실험 결과 및 고찰 ...218
• (라) 현장실증실험에서의 TNT/중금속 동시처리시 중금속 처리결과 ...220
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...222
• 제1절 연구개발목표 달성도 ...222
• 제2절 대외기여도 ...225
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...231
• 제6장 설계도면 ...232
• 제7장 참고문헌 ...245
• 제8장 부록 ...258
• 부록 A. 용어정리(Nomenclature) ...258
• 부록 B. 호기성 미생물과 혐기성 미생물의 스크린 결과 ...259
• 부록 C. Enhanced Phytoremediation ...266
• 부록 D. Hybrid A dvanced Oxidation System ...268
• 부록 E. 생물학적 처리 현장결과 ...272
• 부록 F. 화학적 처리 현장결과 ...275