| 초록 |
1.분석자 서문 지표수 수질 향상을 위해서는 혁신적이고 경제적으로 영양염류를 처리할 수 있는 고도화된 기술이 필요하다. 인공습지 등 전통적인 생물학적 처리기술은 저농도로 존재하는 영양염류 제거에 효과적이지 않지만, 미세조류-박테리아가 결합된 생물군집을 이용한 처리는 폐수 내 영양염류 제거에 유망한 기술이다. 부유 상태로 존재할 경우 수리학적 체류시간이 충분하지 않으면 wash out이 일어날 수 있으므로, 현실적으로는 부착형으로 적용하는 것이 바람직하다. 본 리뷰에서는 부착형 미세조류-박테리아 생물군집을 이용한 영양염류 처리기술의 원리와 장단점, 기술 현황 등을 살펴보았다. 2. 목차 1. 서론 2. 부착형 미세조류-박테리아 군집을 이용한 영양염류 제거 3. 군집 형성과 생물-비생물 상호작용 3.1. 군집의 형성 3.2. 군집 내 생물학적 상호작용 4. 고도처리 적용의 어려움 4.1. 군집 조성과 시스템 성능 제어 4.2. 시스템의 Start-up 4.3. 군집의 획득과 재생 4.4. 현 광생물반응조의 기능 5. 향후 연구 방향 및 제언 5.1. 군집 조성 제어를 위한 생태학/유전공학적 접근 5.2. 군집 조성과 시스템 성능 제어 5.3. 군집역학에 대한 수치학적 모델 5.4. 새로운 광생물반응조의 개발 6. 결론 현재 진행 중인 연구는 튼튼한 미생물종의 선택이나 합성, 특정 위치에 적합하도록 군집을 개선하는 법, 대사공학, 수치모델을 이용한 시스템 성능 예측 및 제어, 새로운 광생물반응조의 개발 등에 초점을 맞추어야 하며 이를 위해서는 생물공학, 생태학, 유전공학, 환경공학 등 다양한 분야의 협력 연구가 필요하다. 본 리뷰에서 다룬 부착형 미세조류-박테리아 군집을 이용한 광생물반응조는 지금까지의 하폐수 고도처리 시스템과는 달리 미세조류-박테리아 군집을 이용하여 질소와 인을 한꺼번에 처리하는 광생물반응조의 메커니즘, 장단점, 향후 연구 방향을 논의하였다. 국내에서도 유사한 연구가 진행된 바 있다. 부착형이 아닌 유동성 담체를 이용하여 미세조류-박테리아를 함께 배양하는 고도처리 공법 연구에서 질산화율의 향상, 하수처리시간의 획기적 단축 성과를 보고하였으며[2], 또 다른 연구에서는 지속적인 영양염류 제거를 위해 상호 이익이 되는 공생적 관계의 두 미생물 종의 선택이 중요함을 강조하였다[3]. References 1. J. Liu, Y. Wu, C. Wu, Km Muylaert, W. Vyverman, H. Yu, R. Munoz, B. Rittmann, Advanced nutrient removal from surface water by a consortium of attached microalgae and bacteria : A review, Bioresource Technology, 241, 1127-1137, 2017. 2. 강동한, 미세조류-박테리아 공배양을 이용한 하수고도처리 연구, 박사학위논문, 명지대학교, 2016. 3. 무지타바 굴람, 이기세, 미세조류와 박테리아의 공생 배양을 이용한 하폐수 고도처리, 한국공업화학회지, 27(1), 1-9, 2016. ※ 이 자료의 분석은 한국생산기술연구원의 정엠마님께서 수고해주셨습니다. |
