Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
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Isolation of Microorganisms for Optimization of Autonomous Crack Healing and Verification of Crack Healing

자발적 균열치유작용 최적화를 위한 미생물군 분리 및 균열치유작용 검증

  • 이병재 (대전대학교 토목환경공학과) ;
  • 유연준 (주식회사 이토피아) ;
  • 이효섭 (주식회사 이토피아) ;
  • 양주경 (청운대학교 토목환경공학과) ;
  • 이윤 (대전대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2023.01.09
  • Accepted : 2023.01.31
  • Published : 2023.02.28
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Abstract

In this study, basic research was conducted to secure microbial resources applicable to autonomous crack healing concrete. To this end, in this experiment, biomineral-forming microorganisms were separated from natural sources, and the ability of survival in cement and calcium carbonate precipitation were compared to secure suitable microbial resources. Bacillus-type bacteria forming endospores were isolated from the sample, and the amount of calcium carbonate produced by the six microorganisms identified by 16S rRNA sequencing was compared. Two types of microorganisms, Bacillus velezensis and Bacillus subtilis, with the highest calcium carbonate precipitation were selected, and the survival of the microorganisms was confirmed through phase contrast microscopy after being cured after being added to the mortar. In addition, it was confirmed that the autonomous crack healing capability by the crack healing material produced by microorganisms was confirmed by artificially generating cracks in the mortar.

이 연구에서는 자발적 균열 치유 콘크리트에 적용할 수 있는 미생물자원을 확보하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 실험에서는 생체광물 형성 미생물을 시료에서 분리하고 시멘트 내부 생존 및 탄산칼슘 석출량을 비교하여 적합한 미생물자원을 확보하였다. 시료에서 내생포자(endospore)를 형성하는 Bacillus 계열의 박테리아를 분리하여 16S rRNA 염기서열 분석법으로 동정한 6종의 미생물이 생성하는 탄산칼슘 석출량을 비교하였다. 탄산칼슘 석출량이 가장 많은 Bacillus velezensis와 Bacillus subtilis의 2종의 미생물을 선별하였고, 모르타르에 첨가 후 양생하여 위상차 현미경 관찰을 통해 미생물의 생존을 확인하였다. 또한 모르타르에 인위적 균열을 발생시켜 미생물에 의해 생성된 균열치유물질에 의한 자발적 균열 치유 작용을 확인할 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2020년도 한국수력원자력(주)의 재원으로 중소기업 협력연구개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

References

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