초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
1. 생태독성 시험생물종 3종을 적용한 다종 생물센서 기반 온라인 생태독성 측정 장비를 개발 (신청기관은 조류, 물벼룩, 발광박테리아, 황산화 미생물 4종을 적용함)
2. 생태독성 라이브러리, 딥러닝(D/L) 기반 경보지수(Alarm Index) 기반 생태독성 평가 S/W 개발

◼ 전체 내용
1. 생태독성 시험생물종 3종 이상을 적용한 다종 생물 센서 기반 생태독성 측정 장비 개발
- 생태독성 시험생물종 3종(생산자, 소비자, 분해자: 국내산 시험종 1

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
1. 생태독성 시험생물종 3종을 적용한 다종 생물센서 기반 온라인 생태독성 측정 장비를 개발 (신청기관은 조류, 물벼룩, 발광박테리아, 황산화 미생물 4종을 적용함)
2. 생태독성 라이브러리, 딥러닝(D/L) 기반 경보지수(Alarm Index) 기반 생태독성 평가 S/W 개발

◼ 전체 내용
1. 생태독성 시험생물종 3종 이상을 적용한 다종 생물 센서 기반 생태독성 측정 장비 개발
- 생태독성 시험생물종 3종(생산자, 소비자, 분해자: 국내산 시험종 1종 이상) 확보
- 생태독성 시료 측정 시간 기존 30분에서 20분으로 단축
- 표준독성물질(중크롬산칼륨기준) 동일 농도에 대한 독성 반응 시간 기준을 기존 유사 생물센서 대비 20% 개선
- 주요수질오염물질(최소 10종 이상)의 국내외 환경 기준 수준에서 작동 가능한 성능 확보
2. 생태독성 라이브러리, 딥러닝(D/L) 기반 통합독성지수 개발을 통한 통합경보지수(Alarm Index)및 생태독성 평가 S/W 개발
- 기존 유해물질 90종 이상 및 신규 유해물질 20종 이상에 대한 독성 평가 및 물벼룩시험 1TU 값 해당 농도에 대한 시험생물 3종의 독성도 지수값(TI 등) 제공하는 생태독성평가 라이브러리 구축
- 딥러닝 기반 시험생물종 4종의 개별독성지수를 이용한 통합독성지수 개발을 통한 통합경보지수 산정 및 이를 적용한 생태독성 평가 S/W 개발
3. 성능검증
공인시험기관에 의뢰하여 장비의 성능을 객관적으로 검증
- 개별배출시설, 공공하폐수처리시설에서 다양한 독성물질에 대한 현장적용성 평가 수행

◼ 1단계
❏ 목표
1. 다종생물센서 기반 생태독성 측정 장비 개발
- 1차 시제품 제작 완료
2. 생태독성 라이브러리 구축 : 유해물질 90종
3. 테스트베드 : 1곳 운영
❏ 내용
1. 다종생물센서 기반 생태독성 측정 장비 개발
- 1차 시제품 제작 완료
2. 생태독성 라이브러리 구축 : 유해물질 90종
3. 테스트베드 : 1곳 운영

◼ 2단계
❏ 목표
1. 다종생물센서 기반 생태독성 측정 장비 개발
- 시제품 제작 목표
2. 생태독성 라이브러리 구축 : 유해물질 110종
3. 통합경보지수 개발
4. 테스트베드 : 3곳 이상 운영
❏ 내용
1. 다종생물센서 기반 생태독성 측정 장비 개발
- 시제품 제작 목표
2. 생태독성 라이브러리 구축 : 유해물질 110종
3. 통합경보지수 개발
4. 테스트베드 : 3곳 이상 운영

□ 연구개발성과
[최종 성과목표 및 달성률]

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
[연구성과 활용계획]
[기대효과]
- 다종생물 생태독성 감시장치의 국산화율 증대
- 유해화합물질 사고 예방 및 하천 수질 개선 효과
- 유입수 모니터링을 통한 공공처리시설 생물반응조 부하 원인 파악
- 공공처리시설 운영 효율 증대
- 연속자동측정법(안) 제정시 시험기준을 통한 장비 성능 평가 및 관리

(출처 : 요약문 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 최종보고서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 17
• 그림목차 ... 20
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 31
• 1.1 연구개발 최종 목표 ... 31
• 1.2 연구개발 배경 및 필요성 ... 32
• (1) 실시간 생태독성 측정 시스템의 정의 ... 32
• (2) 실시간 생태독성 측정 시스템 개발의 필요성 ... 32
• (3) 생태독성 관리제도 ... 34
• (4) 수질원격감시체계(TMS) 및 국가수질자동측정망 ... 38
• (5) 수질TMS 장비도입 관련 규정 ... 41
• 1.3 연구개발 핵심내용 ... 42
• (1) 연구개발 목표 ... 42
• (2) 연구개발 목적 ... 42
• (3) 핵심기술 ... 43
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 45
• 2.1 물벼룩 생태독성 측정장치 ... 45
• (1) 1단계 1차년도 (2020년) ... 45
• (2) 1단계 2차년도 (2021년) ... 67
• (3) 2단계 1차년도 (2022년) ... 88
• (4) 2단계 2차년도 (2023년) ... 97
• 2.2 발광박테리아 생태독성측정장치 ... 109
• (1) 1단계 1차년도 (2020년) ... 109
• (2) 1단계 2차년도 (2021년) ... 115
• (3) 2단계 1차년도 (2022년) ... 125
• (4) 2단계 2차년도 (2023년) ... 133
• 2.3 조류 생태독성 측정장치 ... 136
• (1) 1단계 1차년도 (2020년) ... 136
• (2) 1단계 2차년도 (2021년) ... 144
• (3) 2단계 1차년도 (2022년) ... 153
• (4) 2단계 2차년도 (2023년) ... 162
• 2.4 황산화 박테리아 생태독성 측정장치 ... 166
• (1) 1단계 1차년도 (2020년) ... 166
• (2) 1단계 2차년도 (2021년) ... 183
• (3) 2단계 1차년도 (2022년) ... 190
• (4) 2단계 2차년도 (2023년) ... 196
• 2.5 통합생태독성 측정장치 ... 199
• (1) 1단계 2차년도 (2021년) ... 199
• (2) 2단계 1차년도 (2022년) ... 203
• 2.6 독성평가 라이브러리 ... 207
• (1) 1단계 1차년도 (2020년) ... 207
• (2) 1단계 2차년도 (2021년) ... 225
• (3) 2단계 1차년도 (2022년) ... 241
• (4) 2단계 2차년도 (2023년) ... 254
• 2.7 독성평가 프로그램 ... 272
• (1) 1단계 1차년도 : 2020년 ... 272
• (2) 1단계 2차년도 (2021년) ... 275
• (3) 2단계 1차년도 (2022년) ... 276
• 2.8 실시간 독성지수 계산을 위한 물벼룩 추적 알고리즘 개발 및 독성평가 프로그램 개발 ... 279
• (1) 실시간 독성지수 계산을 위한 물벼룩 추적 알고리즘 개발 ... 279
• (2) 인공 지능을 활용한 통합 독성 지수 예측 및 경보 개발 ... 291
• 2.9 테스트베드 운영 ... 293
• (1) 1단계 2차년도 (2021년) ... 293
• (2) 2단계 1차년도 (2022년) ... 296
• (3) 2단계 2차년도 (2023년) ... 303
• 2.10 공인기관 시험 ... 320
• (1) 성능 검사 시험 (일반 검사) ... 320
• 2.11 생물감시 장치 연속자동측정기 시험방법 ... 327
• (1) 시험평가 요소 도출 ... 327
• (2) 생태독성측정기기 성능시험(안) 기본 내용 도출 ... 329
• (3) 생태독성측정기기 연속자동측정방법(안) 협의 ... 331
• (4) 생물감시 연속자동측정방법(안) 제안 ... 332
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 333
• 3.1 연구수행 결과 ... 333
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 333
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 334
• 3.2 세부 정량적 연구개발성과 ... 335
• (1) 과학적 성과 ... 335
• (2) 기술적 성과 ... 336
• (3) 경제적 성과 ... 339
• (4) 사회적 성과 ... 342
• (5) 인프라 성과 ... 343
• (6) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 343
• 3.3 목표 달성 수준 ... 344
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 345
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 346
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 347
• 끝페이지 ... 667