초록 ▼

〇 본 연구개발을 통해 난분해성 유기물질인 트리클로산, 트리클로로에틸렌, 염화다이옥신류, 브롬화디페닐에테르, 그리고 클로로페놀 등의 물질을 나노영가철과 미생물 반응의 융합을 통해 완전 제거가 가능함을 보임
〇 나노영가철과 미생물 반응의 다양한 나노-바이오 융합 조합을 개발하기 위해 개별기술의 다양성을 확보하였으며, 이를 통해 환원력 또는 흡착력이 강화된 다양한 유무기 복합 영가철을 개발할 수 있었고, 새로운 이화작용 능력을 보유한 미생물 또는 효소를 발굴할 수 있었음
〇 나노-바이오 융합 처리를 기술의 효율성을 높이기 위

〇 본 연구개발을 통해 난분해성 유기물질인 트리클로산, 트리클로로에틸렌, 염화다이옥신류, 브롬화디페닐에테르, 그리고 클로로페놀 등의 물질을 나노영가철과 미생물 반응의 융합을 통해 완전 제거가 가능함을 보임
〇 나노영가철과 미생물 반응의 다양한 나노-바이오 융합 조합을 개발하기 위해 개별기술의 다양성을 확보하였으며, 이를 통해 환원력 또는 흡착력이 강화된 다양한 유무기 복합 영가철을 개발할 수 있었고, 새로운 이화작용 능력을 보유한 미생물 또는 효소를 발굴할 수 있었음
〇 나노-바이오 융합 처리를 기술의 효율성을 높이기 위해 나노 영가철과 미생물간의 상관관계 및 저해 요소에 대한 평가가 이루어졌고, 이러한 평가를 통해 융합 처리 효율을 극대화시킬 수 있었음
〇 융합 처리를 통한 난분해성 유기물질 분해 기작을 규명하기 위해 다양한 분석기술을 이용하여 시간별로 분해 생성물 및 반응 기작을 규명하였으며, 이를 통해 융합 처리를 위한 최적의 연계시점을 평가하였음
〇 결론적으로, 현재까지 주로 개별적으로 적용 되었던 나노영가철 또는 미생물 처리 기술의 장단점을 상호 보완하여 기존에 보고되지 않은 효율적이고 친환경적인 난분해성 유기오염물질 융합 처리 방법 기술을 개발함

(출처 : 보고서 초록 3p)

Abstract ▼

IV. Research results

● Trough this research, complete mineralization of recalcitrant POPs, such as triclosan, TCE, PCDD/Fs, PBDEs, Flurophenols, and Chlorophenols was achieved. Toward this end, hybrid systems of ZVI-microorganisms and ZVI-oxidative enzymes were proposed.
● Trough advanceme

IV. Research results

● Trough this research, complete mineralization of recalcitrant POPs, such as triclosan, TCE, PCDD/Fs, PBDEs, Flurophenols, and Chlorophenols was achieved. Toward this end, hybrid systems of ZVI-microorganisms and ZVI-oxidative enzymes were proposed.
● Trough advancement of individual removal technologies, various kinds of ZVIs were constructed to maximize dispersion(Polyphenol-ZVI), dehalogenation efficiency (Dithionite-ZVI), and adsorption properties(Acetone-ZVI) in underground conditions. Additionally, ZVI-Mediator system was developed to enhance ZVI-based oxidative reactions.
● Similarly, several microorganisms from the environment showing different catabolic actions were isolated and characterized, we performed scale-up processes to grow bulk of the microbes and to purify microbial enzymes, and we also developed enzyme-mediator systems to enhance oxidation capacity, thus increasing removal efficiency of POPs.
● Based on individual removal technologies, we developed ZVI-Microorganisms- or ZVI-Oxidative enzymes -based removal systems. To maximize the removal efficiency of POPs, we also evaluated which factors of ZVI affect bio-toxicity. Fe ions produced from reductive reactions of ZVIs with halogenated compounds strongly inhibit oxidative enzyme activities. Thus, we controlled both concentrations of Fe and mediators properly for the optimization of ZVI-Oxidative enzyme systems. Additionally, we demonstrated that increasing concentrations of nano Fe particles strongly inhibit the growth of microbes. This information allowed us to optimize the time of combining reductive ZVI reactions with oxidative microbial reactions.
● In conclusion, we demonstrated that novel combinations of ZVI-based reductions with aerobic microbe-based oxidations are very effective to mineralize emerging POPs. The results described above have been published in SCI(E) journals, indicating that our concepts of removal systems are both feasible and original.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 14
• 요약어표 ... 17
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제1절 연구개발의 중요성과 목적 ... 18
• 제2절 연구개발의 범위 ... 20
• 1. 연구개발의 추진 전략 ... 20
• 2. 연구대상 난분해성 유기독성물질 선정 및 연구 방향 ... 21
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 제1절 세계적 수준 ... 22
• 제2절 국내 수준 ... 23
• 제3절 국내·외의 관련연구현황 ... 24
• 제4절 기존 개발 기술과의 차별성 ... 25
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 26
• 제1절 개별기술의 다양화 및 고도화 ... 26
• 1. ZVI-전자전달매개체(Mediator)시스템 개발 ... 26
• 2. 천연 다가페놀을 이용한 유기-ZVI 복합체 개발 ... 31
• 3. 디티오나이트를 이용한 무기-ZVI 복합체 개발 ... 34
• 4. 락카아제-다중 전자 전달 시스템 개발 ... 40
• 5. 천연 페놀 물질을 이용한 락카아제 전자 전달 시스템 개발 ... 43
• 6. 1,4-다이옥산 분해 미생물 발굴 및 대사 특성 규명 ... 46
• 7. 불소화페놀 분해 미생물 발굴 및 대사 특성 규명 ... 48
• 8. nZVI와 Pd/nZVI를 이용한 팔염화다이옥신 탈염화 반응 평가 및 기작 규명 ... 51
• 9. 제강분진을 이용한 영가철 합성 및 펜톤 산화 반응 유도 ... 54
• 제2절 나노-바이오 기술의 상관관계 규명 ... 57
• 1. ZVI 존재 하에서 균류의 생장 저해 능력 평가 ... 57
• 2. ZVI 존재 하에서 호기 박테리아의 생장 저해 능력 평가 ... 58
• 제3절 난분해성 유기독성물질 처리를 위한 나노-바이오 융합기술 개발 ... 60
• 1. PEDEs 제거를 위한 나노 영가철-호기 미생물 융합 기술 개발 ... 60
• 2. 트리클로산 제거를 위한 나노 영가철-호기 미생물 융합 기술 개발 ... 65
• 3. 트리클로산 제거를 위한 나노 영가철-락카아제 융합 기술 개발 ... 71
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 76
• 제1절 연차별 목표 달성도 ... 76
• 1. 1차년도 ... 76
• 2. 2차년도 ... 77
• 3. 3차년도 ... 79
• 4. 1-3차년도 종합 ... 80
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 81
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 82
• 제1절 연구개발결과 실적 ... 82
• 제2절 연구개발결과 활용계획 ... 85
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 86
• 제1절 국외 유사연구 현황 ... 86
• 제2절 해외기술정보 (○○ 사) ... 87
• 제7장 참고문헌 ... 88
• 끝페이지 ... 90