초록 ▼

Ⅰ. 연차실적
1. 연구개발 목표 및 결과
가. 최종목표

□ 최종목표
○ 목표 1: 하수처리장 시설에서 발생되는 N₂O의 총량(처리하수 톤당 m³ N₂O 제거량)과 운전 패러미터, 미생물 군집 간의 상관관계 도출을 통하여 N₂O 배출량을 15% 이내의 오차로 예측 가능 모델 수립 (아이디어 개발)
○ 목표 2: 소규모 하수처리장에 개발된 모델을 적용하여 최적화하여 N₂O의 발생량을 10% 이상 감축 (

Ⅰ. 연차실적
1. 연구개발 목표 및 결과
가. 최종목표

□ 최종목표
○ 목표 1: 하수처리장 시설에서 발생되는 N₂O의 총량(처리하수 톤당 m³ N₂O 제거량)과 운전 패러미터, 미생물 군집 간의 상관관계 도출을 통하여 N₂O 배출량을 15% 이내의 오차로 예측 가능 모델 수립 (아이디어 개발)
○ 목표 2: 소규모 하수처리장에 개발된 모델을 적용하여 최적화하여 N₂O의 발생량을 10% 이상 감축 (공정 개선)
○ 목표 3: 소규모 하수처리장을 대상으로 발생되는 저농도 N₂O의 50% 이상 (연간 약 40 kg N₂O)을 적극적으로 제거할 수 있는 바이오필터 시스템을 개발 (공정 개발)

□ 상세목표
[정성적 목표]
○ Lab-scale 바이오필터 제작 및 운전 및 미생물 정성 정량 분석
○ 바이오필터 효율 증진을 위한 N₂O 환원 미생물 연구
○ 하수처리장 현장에서 Lab-scale 바이오필터 효율 및 지속성 분석(실외에서 운영)
○ 세세부주관기관(광주과학기술원)로부터 하수 샘플을 수령하여 Illumina MiSeq 및 Novaseq^TM 시퀀싱 기술을 이용한 미생물 군집 분석(16S rRNA 기반) 및 메타유전체, 메타전사체로부터 질소순환 관련 기능성 유전체(nirK, nirS, norB, nosZ) 정보 도출. qPCR을 이용한 주요 유전체의 정량적 분석 (하수처리 샘플의 미생물 군집 분석 약 80건, 샷건 메타지놈 분석 20건을 통한 하수처리장 유전체 정보 빅데이터 수립)
○ 세세부주관기관(대가파우더시스템)과의 협업을 통한대가파우더시스템 소규모 하수처리장에 설치한 파일럿 스케일의 N₂O 제거 바이오필터 시스템을 운전, 데이터 수집
○ 설비 개조가 완료된 소규모 하수처리장을 장기간 (1년) 운전하면서 데이터 수집
○ 세세부주관기관(광주과학기술원)과의 협업을 통한 메타데이터 (광주과학기술원이 제공)와 메타유전체, 메타전사체를 이용하여 N₂O 배출량을 예측할 수 있는 모델 수립
○ 대가파우더시스템스와 협력 하에 전과정 평가 (LCA) 수행, 경제성 및 전과정적 CO_2eq 제거량 추산
[정량적 목표]
○ TN 유입량 44.2 g/m³ (2016년 기준), TN의 N₂O 전환율 1% 가정 시, 500톤급 하수처리장 기준 연간 40.3 kg 의 N₂O (12.1 톤 CO_2eq) 제거
* 산출근거: (TN 유입량)*(500 톤/일)*(N₂O 전환율)*(365일/년)*(제거율 50%)
○ COD 유입량 102.2g/m³ (2016년 기준), COD의 CH₄ 전환율 1.5% 가정 시, 500톤급 하수처리장 기준 연간 277 kg의 CH₄ (6.93 톤 CO_2eq)을 동시에 제거. 이외에 하수처리장 악취 개선 효과
* 산출근거: (COD 유입량)*(500톤/일)*(CH₄ 전환율)*(365일/년)*(제거율 99%)
○ 바이오필터 내 미생물 군집 분석 약 15건, 샷건 메타지놈 분석 8건

(출처 : 본문 Ⅰ. 연차실적 39p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• Ⅰ. 연차실적 ... 3
• 1. 최종/당해연도 연구목표 달성 결과 ... 3
• 2. 최종/당해연도 성과목표 달성 결과 ... 7
• 3. 당해연도 연구성과 ... 9
• 4. 연구 개발비 집행 실적 ... 18
• 5. 기관(기업) 정보 현황 ... 19
• Ⅱ. 차년도 연구개발 계획 ... 20
• 1. 최종/연도별 연구목표 달성계획 ... 20
• 2. 최종/당해연도 성과계획 ... 22
• 3. 연구개발비 ... 29
• 4. 주요 연구계획 변경사항 ... 37
• 목차 ... 38
• Ⅰ. 연차실적 ... 39
• 1. 연구개발 목표 및 결과 ... 39
• 가. 최종목표 ... 39
• 나. 당해연도 개발 목표 및 결과 ... 40
• 2. 연구 평가의 착안점 및 기준 ... 67
• 3. 연구수행에 따른 문제점 및 개선 방향 ... 70
• 4. 기타 건의사항 ... 70
• Ⅱ. 차년도 연구개발 계획 ... 71
• 1. 연구개발의 필요성 ... 71
• 가. 연구개발의 개요 ... 71
• 나. 연구개발 대상의 국내․외 현황 ... 72
• 다. 기술개발의 차별성 ... 77
• 2. 연구개발의 목표 및 내용 ... 82
• 가. 연구개발의 목표 및 내용 ... 82
• 나. 평가의 착안점 및 기준 ... 91
• 3. 연구개발의 추진전략·방법 및 추진체계 ... 95
• 가. 연구개발 추진전략·방법 ... 95
• 나. 연구개발 추진체계 ... 97
• 다. 추진 일정 ... 98
• 4. 연구 개발 성과의 활용 방안 및 기대효과 ... 100
• 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 100
• 나. 사업화계획 및 효과 ... 102
• 다. 기대효과 ... 106
• 5. 위탁연구 추진계획(국제공동(위탁)연구 포함) ... 109
• 가. 위탁연구과제 개요 ... 109
• 나. 위탁연구 필요성 ... 109
• 다. 위탁연구 목표 및 내용 ... 109
• 6. 연구개발과제의 보안등급의 분류 및 결정사유 ... 110
• 7. 연구에 활용 예정인 장비 현황 ... 110
• 끝페이지 ... 111