초록 ▼

□ 연구개요
고도처리공정의 아산화질소(N₂O)배출을 억제할 수 있는 기술 개발을 위해, 질소 제거 고도처리공정 성능, 기능성 유전자 및 메타전사체 정보의 상관관계를 통합 분석하여 N₂O배출 저감 전략을 도출하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 하 폐수 고도처리 중 질산화와 탈질 과정에서 N₂O생성 기작을 파악하기 위해, N₂O생성에 미치는 운전 및 조업인자의 영향에 대한 포괄적인 연구를 수행하였다. N₂O생성에 관여하는 미생물 군집 조성과 거동을 분자생물학적 방법을 활용하여 분석하였다. 또한, 질

□ 연구개요
고도처리공정의 아산화질소(N₂O)배출을 억제할 수 있는 기술 개발을 위해, 질소 제거 고도처리공정 성능, 기능성 유전자 및 메타전사체 정보의 상관관계를 통합 분석하여 N₂O배출 저감 전략을 도출하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 하 폐수 고도처리 중 질산화와 탈질 과정에서 N₂O생성 기작을 파악하기 위해, N₂O생성에 미치는 운전 및 조업인자의 영향에 대한 포괄적인 연구를 수행하였다. N₂O생성에 관여하는 미생물 군집 조성과 거동을 분자생물학적 방법을 활용하여 분석하였다. 또한, 질산화 및 탈질공정에서 질소화합물의 거동 및 이에 관련된 기능성 유전자의 정성적·정량적 분석을 통한 미생물 생태 및 기능학적 특성을 규명하였다. 고도처리공정에서 N₂O가 배출되는 주요 경로는 hydroxylamine 산화, nitrifier 탈질 및 종속영양 탈질공정의 3가지로 구분되며, N₂O배출량에 영향을 미치는 중요한 조업인자는 용존산소와 아질산염 농도 및 COD/N 비율이었다. 특히, Network 분석 결과를 통해 탈질 효율과 운전인자, 기능성 유전자는 서로 간 복잡한 상호 연관성을 지니는 것을 알 수 있었다. 또한 여러 핵심인자 중, C/N ratio가 N₂O생성 및 저감에 가장 직접적인 연관성을 지니고 있었으며, C/N ratio가 탈질 성능 및 N₂O생성에 있어 가장 중요한 인자였다. 고도처리공정에서 N₂O배출을 저감하기 위한 새로운 전략으로, 높은 N₂O환원효소 활성을 가진 혼합 세균 컨소시움 이나 순수분리 세균인 Azospira sp. HJ23을 적극 활용하는 생물공학기술을 제안하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구 결과는 질산화와 탈질과정에서 N₂O를 비롯한 질소 거동에 관한 미지의 기작을 해석하는데 활용될 수 있다. 또한, 이러한 결과는 N₂O 배출을 최소화할 수 있는 기후변화 대응 고도처리 기술 상용화를 위해 필수적인 정보로 활용 가능하다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 질산화 공정의 N₂O 배출 기작 규명 ... 5
• 2) 탈질 공정의 N₂O 배출 기작 규명 ... 6
• 3) SBR 고정의 N₂O 배출 기작 규명 ... 9
• 4) 공정성능, 기능성 유전자 및 메타전사체 정보의 통합분석 방법 ... 13
• 5) SBR 공정의 N₂O 배출저감 전략 ... 14
• 6) 고도처리공정의 N₂O 배출 최소화 전략 ... 17
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 34