초록 ▼

□연구개요
- 시프로 플록사신 (ciprofloxacin, CIP)은 가장 널리 사용되는 항생제로서, 수계 및 하폐수 처리 시설에서 쉽게 검출되고 생물체에 독성을 일으키는 신종 미량 오염물질임.
- 본 연구에서는 활성 슬러지 하폐수 처리 공정에서 CIP의 거동과 위해성을 분석하고, CIP 오염 정화와 적정 관리 대책 수립을 위한 과학기술적 근거를 제공하고자 함.
- 과제 주요 목표는 1) CIP이 활성 슬러지 공정에 미치는 위해성 평가, 2)　생물학적 CIP 처리 공정 구축 및 제거 메커니즘 분석, ３）미생물 균주

□연구개요
- 시프로 플록사신 (ciprofloxacin, CIP)은 가장 널리 사용되는 항생제로서, 수계 및 하폐수 처리 시설에서 쉽게 검출되고 생물체에 독성을 일으키는 신종 미량 오염물질임.
- 본 연구에서는 활성 슬러지 하폐수 처리 공정에서 CIP의 거동과 위해성을 분석하고, CIP 오염 정화와 적정 관리 대책 수립을 위한 과학기술적 근거를 제공하고자 함.
- 과제 주요 목표는 1) CIP이 활성 슬러지 공정에 미치는 위해성 평가, 2)　생물학적 CIP 처리 공정 구축 및 제거 메커니즘 분석, ３）미생물 균주 개발 및 CIP 생분해 공정의 최적화,　４) 생물학적 CIP 처리 기술의 근본 원리 규명임.

□연구 목표대비 연구결과
1. CIP이 활성 슬러지 공정에 미치는 위해성 평가
- CIP이 활성 슬러지에 미치는 단기 (2 주 이내) 및 장기 독성 (세달 이내) 평가 완료
- CIP이 슬러지 주요 기능 (유기물 제거, 바이오매스 합성, 메탄 생성, 발효 부산물 생성 등)에 미치는 장·단기적 영향 평가 완료
- CIP이 슬러지 군집 생태 구조 특성 (종 다양성, 종 풍부도, 종 구성비율 등)에 미치는 영향 평가 정량화
2. 생물학적 CIP 처리 공정 구축 및 제거 메커니즘 분석
- 실규모 하폐수 시설을 모사하는 실험실 규모 생물학적 CIP 처리 공정 구축 및 운전 달성
- CIP 처리 공정 내에서 다양한 농도의 CIP 유입 시 CIP 거동 분석 (장단기 제거율 정량 평가) 완료
- 생물학적 처리 공정에서 CIP 제거 메커니즘 (생분해, 생흡착, 가수분해, 광분해, 휘발 등의 제거 경로 정량 평가) 규명 완료
3. 미생물 균주 개발 및 CIP 생분해 공정의 최적화
- CIP를 제거하는 단일 (Bradyrizhobium 속) 및 조합 미생물 규명
- CIP 제거에 영향을 미치는 영향 인자 및 최적 운전 조건 평가 완료:　최적 탄소원 종류, 탄소원 농도, CIP 농도 등
4. 생물학적 CIP 처리 기술의 근본 원리 규명
- CIP의 생물학적 물질대사 (공대사)와 변형 경로 (biodegradation pathway) 규명

□연구개발결과의 중요성
- 잔류 항생제가 활성 슬러지 공정에 미치는 위해성을 분석하여 하폐수 처리 시설의 안정적 운영 및 규제·대책 마련을 위한 과학적 근거 제공함.
- 항생제 오염을 정화하는 미생물 균주 개발 및 정화 공정 최적화 결과를 이용하여, 의약물질을 함유한 축산·병원·의약 폐수의 친환경적 처리 공정 개발에 공헌 가능
- 의약물질 처리를 향상하는 운전 및 환경조건은 결과는 실규모 하폐수 시설 운전 시 적용이 가능하고, 관련 연구 결과는 국내 하폐수 처리 산업의 기술력을 제고하는데 이용될 뿐만 아니라, 환경 플랜트의 해외 수출 사업 증진에 기여 가능.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1. 활성 슬러지 공정에 미치는 CIP 장단기 위해성 평가 ... 5
• 2.2. 생물학적 CIP 처리 공정 구축 및 제거 메커니즘 분석 ... 9
• 2.3. CIP 생분해 미생물 균주 개발 및 생분해 공정 최적화 ... 10
• 2.4. 생물학적 CIP 처리 기술의 근본 원리 규명 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 32