초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
적조는 완전 제거할 수도 없고, 제거해서도 안되는 자연현상임 따라서 본 연구는 적조를 완전 제거하는 것이 아니고 어민들의 적조피해를 최소화하는 것이 목표임. 연구개발 목표는 장기적으로 적조피해를 줄이고, 해양생태계를 복원하기 위하여 적조 발생의 주원인 중 하나인 해양환경오염 중 육상양식장 오염배출수를 정화하는 시스탬 개발, 육상 양식장, 해양 양식장의 적조피해를 최소화하는 시스템 개발, 그리고 신속 정확한 적조 검출 시스템을 개발하는 것을 목표로 하고 있음.

□ 연구개발성과
○ 고효율

□ 연구의 목적 및 내용
적조는 완전 제거할 수도 없고, 제거해서도 안되는 자연현상임 따라서 본 연구는 적조를 완전 제거하는 것이 아니고 어민들의 적조피해를 최소화하는 것이 목표임. 연구개발 목표는 장기적으로 적조피해를 줄이고, 해양생태계를 복원하기 위하여 적조 발생의 주원인 중 하나인 해양환경오염 중 육상양식장 오염배출수를 정화하는 시스탬 개발, 육상 양식장, 해양 양식장의 적조피해를 최소화하는 시스템 개발, 그리고 신속 정확한 적조 검출 시스템을 개발하는 것을 목표로 하고 있음.

□ 연구개발성과
○ 고효율 질소 인 제거 미생물 및 살조 미생물을 해양에서 분리 및 동정하였고, 이를 이용하여 적조 방제 시스템 및 배출수 처리 시스템에 적용함.
○ 랩반응기를 이용한 회분식 실험을 통하여 운전 인자 및 최적운전 인자를 도출하였고, Pilot plant를 제작 및 운전하는데 기초 연구 자료로 사용함.
○ 육상양식장 배출수 처리시스템을 이용한 배출해수 정화결과 사계절동안 90% 이상의 COD_Mn 제거효율을 보였으며, 국내배출해수 기준치보다 낮게 유지되었음.
○ 바이오/에코세라믹을 이용한 소형, 중형, 대형 랩반응기 연구를 통하여 Pilot plant를 제작 및 운전하는데 기초 연구 자료로 사용함.
○ 살조능이 좋은 살조물질을 확보하기 위하여 최적생장인자를 도출하였고, 추출한 살조물질 5 mg/ml과 1 mg/ml의 농도에서 99.9 %의 살조율을 보임.
○ 유해조류 방제형 다공성 멤브레인 개발
- 6가지 배합비의 세라믹 다공체 개발 및 대량생산 제조기술 확립
- Ag + SPC를 이용한 다공체의 바이오 파울링 억제 표면제어 기술 확립
- 세라믹 다공체의 바이오 파울링 억제를 위한 나노구조체 증착기술 확립
- 인공부도용 및 해양 양식장 적용 멤브레인 시제품 제작 완료
- 인공부도 및 해양 양식장 mock-up 제작 및 수조를 이용한 실험 수행
- 멤브레인용 세라믹 다공체 및 멤브레인의 유속 및 안정성 전산모사
- 멤브레인용 고정식 Cage의 안정성 전산모사
○ 인공부도 제작
- 단위용적 중량이 2.0 tonf/m³인 경량 콘크리트 폰툰 설계 기술 개발
- 안정적인 멤브레인 막 설치를 위한 콘크리트 부유구조물에 적용할 고내구성 High volume SCMs 콘크리트 개발 완료
- High volume SCMs 콘크리트와 강재+PE 하이브리드를 이용한 2가지 형태의 인공부도 제작 및 설치 완료
- High volume SCMs 콘크리트와 강재-PE 하이브리드 인공부도의 부유성 및 구조성능에 대한 분석 및 안정성 분석
- 인공부도의 유속 측정 및 적조 농축 특성 결과 분석 및 모니터링
- 필터 프레스를 이용한 인공부도 내부의 적조 정화 및 제거효율 특성 분석
- 인공부도의 멤브레인 거동 전산모사
○ 2 중막 해양양식장용 폰툰 제작
- 판형 멤브레인 설계 및 사각형의 Box 형태의 해양 양식장 설계 완료
- 2중 막 외에 투수율이 낮은 멤브레인 최후막 설계
- 지역조건보다 최대 3배 빠른 조류조건을 기준으로 부유 안정성 검토 완료
- 해양 양식장의 수직/수평 부재의 구조적 안정성 검토 완료
- 10×10×2.7m(가로×세로×높이)크기의 2 중막 해양양식장용 폰툰 제작 완료
- 2 중막 농축 적조의 fliter press를 이용한 정화 시스템 구축 완료
- 투수막 및 차수막으로 구성된 2 중막에서의 해수 흐름 전산모사 수행
○ 국내 유해조류 발생 모니터링 기술 구축
- 유해조류 발생기작을 규명하기 위한 생태학적 연구
- NGS 기법을 통해 통영해역에서 유해조류 및 휴면포자의 출현종 및 출현빈도 분석
○ 유해조류 종판별 디바이스 개발 및 현장적용
- 휴대용 Real-time PCR 장비를 이용한 유해조류 종판별 기술 확립
- SH 기반 Glucose meter를 이용한 유해조류 종판별 기술 확립
○ 인공생태계 이용 생태계 위해성 평가 연구
- 개방형 및 패쇄형 소형생태계에서 생태계 변화 양상 규명
- 인공생태계를 이용한 살조물질, 살조세균의 적조제어 및 현장 적용가능성 평가

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 육상 녹조 방지 시스템 및 담수 정화 시에 사용 할 수 있음.
○ 적조가 발생했을 때 적조를 제어한 깨끗한 해수를 육상 양식장에 공급이 가능하며, 적조가 발생하지 않았을 때에는 장치를 양식장으로 사용가능.
○ 해수 내 오염물질을 개발한 미생물을 이용하여 정화하므로써 장기적으로 어민 삶의 질 향상, 해양 레저산업 등 국민 생활에 사회적 기여도를 높임.
○ 바이오 파울링 제어 기술의 경우 다양한 해양 구조물 관련 분야로의 활용이 가능할 것으로 판단됨.
○ 바이오 파울링 억제 기술의 해양 관련 산업 분야로의 활용이 가능할 것으로 판단됨.
○ 세라믹 멤브레인 막이 적용된 인공부도는 멤브레인막을 이용한 부도 내부에 유해조류(적조)를 농축시키고, 필터 프레스 시스템을 이용하여 유해조류를 제거하는 친환경적인 유해조류 방제시스템으로 다양한 종류의 해양 유해조류의 방제에 활용 가능할 것으로 판단됨.
○ 본 과제를 통해 개발된 2 중막 멤브레인 적용 해양양식장을 이용하여 유해 조류(적조) 발생 시 멤브레인을 통한 양식장 보호하고자 함.
○ 기존 양식장 대체 제품으로의 활용뿐만 아니라, 다양한 형태의 해양구조체로의 응용이 가능할 것으로 판단됨.
○ 관련분야 업체로의 기술이전을 통한 사업화 가능성과 특허 및 신기술 획득과 같은 사업화 관련 업무의 지원 및 협력 과정을 통해 본 기술의 활용성을 높이고자 함.
○ 신속/정확한 검출 및 모니터링 시스템 개발
- 유해조류 진단 시스템의 선진화
- 유해조류 대발생 경보 시스템 구축을 통한 경제적 비용 절감
- 전국 연안의 유해조류 모니터링 자동화
○ 우리나라 실정에 맞는 생태계 위해성 평가기술 기반구축
- 유해조류 제어기술의 직접적인 현장적용에 의해 발생 가능한 일차적인 위해성을 스크린 할 수 있는 기술의 확보
- 자연생태계에 직접 적용 시 야기되는 문제점의 사전 감지 및 방지 연구를 통하여, 자연 서식 생물의 피해 저감 방안 제시
- 상업적 생산품 활용으로 재현성 연구 수행을 통한 노하우 축적

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1-1. 연구개발의 목적 ... 7
• 1-2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 1-3. 연구개발의 필요성 ... 10
• 1-4. 연구개발의 범위 ... 23
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 29
• 2-1. 연구단 및 세부 내용 변경 사항 ... 29
• 2-2. 연구수행내용 및 결과 ... 30
• 2-3. 홍보활동 ... 37
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 44
• 4. 연구개발결과의 활용계획 ... 50
• 4-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 50
• 4-2. 연구개발결과의 기대효과 ... 52
• 참고문헌 ... 58
• 끝페이지 ... 62