• 자원리싸이클링
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• 제17권2호
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• pp.3-15
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• 2008

다양한 독성 폐기물이 주변 환경에 배출되면 궁극적으로 모든 생명체의 생존에 위협이 된다. 박테리아 및 곰팡이종의 반응을 이용한 미생물침출 및 미생물복원을 포함하는 바이오 습식제련은 환경문제를 극복하는데 적합한 경제성이 있는 잠재기술이다. 미생물침출은 Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, Laptospirillum ferrooxidans와 같이 금속과 반응을 일으키는 박테리아를 이용하여 다양한 광물 및 폐기물로부터 금속 성분을 용해하는 것을 말한다. 일반적으로 미생물 침출반응은 직접 및 간접반응으로 나누어진다. 직접반응에서 박테리아는 성장 및 물질대사를 위하여 침출 기질로부터 전자를 받아 황산을 생산하므로써 황화광물을 산화시킨다. 반면 간접반응에서는 철산화 박테리아에 의해 생성된 $Fe^{3+}$가 황화광물을 산화시킨다. 이러한 침출기구를 통하여 저품위 광물 및 정광, 슬러지, 광미, 플라이 애쉬, 슬래그, 전자 스크랩, 폐밧데리 및 폐촉매 등으로부터 금속을 회수할 수 있다. 생물학적 방법은 폐기물의 매립을 극복할 수 있는 대체기술로서 건강하고 깨끗한 환경 보존에 기여할 수 있다.

• 지질공학
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• 제23권1호
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• pp.37-46
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• 2013

가축 매몰지내 침출수의 누출은 인간과 다른 가축들에게 쉽게 질병을 확산시킬 수 있는 중요한 문제이다. 본 연구에서는 매몰된지 5개월 이내의 초기 16개 가축매몰지에 대한 침출수의 물리화학적 특성과 분자미생물학적 방법을 이용하여 침출수내 존재하는 호기성 미생물을 분석하였다. 총대장균군, 총유기탄소, 암모니아이온 및 질산성질소가 관련된 참고문헌자료에 비하여 높게 나타났다. 또한 암모니아 이온과 질산성질소는 국내 먹는물 기준치를 초과하여 나타났다. 16S rNA 서열 분석법을 사용하여 호기성 조건에서 침출수의 미생물 분포를 분석한 결과, 높은 빈도의 Bacillus pumilus, Lysinibacillus sphaericus 및 Bacillus sphaericus이 관찰되었지만, Bucillus cereus와 Salmonella와 같은 식중독 미생물은 발견되지 않았다. 본 연구는 가축매몰지로부터 형성되는 침출수에 대한 지질 매체 내에서의 거동특성, 처리 및 위해성 평가에 대한 기초자료로 활용 가능할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권1호
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• pp.17-25
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• 2005

폐전자스크랩으로부터 미생물 침출법에 의해 유가금속을 회수하기 위한 기초 연구로 Thiobacillus ferrooxidans를 이용하여 Cu, Zn, Al, Co, Ni, Sn 및 Pb의 침출 거동을 조사하였다. 예비실험으로 각 금속의 침출 거동을 조사하기 위해 먼저 폐전자스크랩 대신 각 금속분말을 이용하여 침출 실험을 실시하였는데, 금속분말의 양이 증가함에 따라 츰출율을 감소하는 경향을 보였으며 각각의 금속분말의 농도가 5 g/L이하에서 Cu, Co 및 Zn의 경우 85%이상의 침출율을 나타내었다. 한편 폐전자스크랩을 이용한 침출실험 결과 고액농도가 100 g/L에서 Cu, Co의 경우는 90%이상의 침출율을 보이고 있으나 Al, Zn 및 Ni의 경우는 40%이하의 침출율을 나타내었다. Pb의 경우는 PbSO$_4$ 형태로 Sn의 경우는 SnO 형태로 침전되어 침출액중으로는 거의 용출되지 않았다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.64-69
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• 2014

코발트 정광으로부터 코발트와 구리의 회수를 위한 기초 연구로 Aspergillus균주를 사용하여 당밀 배지에서 Co, Cu, Fe, Mg, Al 등의 미생물 침출 거동을 조사하였다. 실험의 주요 변수로는 균주 종류 및 당밀의 당도, 고액농도(pulp density), 반응시간 등의 영향에 대해 고찰하였다. 실험결과 당밀의 농도가 증가할수록 코발트 및 구리의 침출율이 증가하는 경향을 보였으며 적정 당도는 4%이었다. 한편, Aspergillus niger KCTC 6985의 경우 당도 4%, 고액농도가 10 g/L인 조건에서 21일 경과 후 코발트는 최대 90 %, 구리의 경우는 최대 70%의 침출율을 나타내었고, Aspergillus niger KCTC 6144의 경우는 당도 4%, 고액농도가 5 g/L에서 코발트 및 구리가 각각 90%의 최대 침출율을 나타내었다.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.427-434
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• 2013

구제역 매몰지에서 발생하는 침출수는 지하수, 호소수 및 하천수 등의 자연수에서 나타나는 유기물질의 성상(친수성 유기물질: 22~27%)과 달리 친수성유기물질을 44~50%로 포함하고 있었다. 자연수에서는 유기탄소가 미생물의 대사 등에 의해 감소되는 경향을 나타낸다. 하지만, 매몰 초기에 발생하는 구제역 침출수(leachate-1, 2)에서는 RTOC와 RDOC의 농도가 초기 TOC, DOC 농도보다 높게 나타나는 특성이 있다. 매몰시간이 경과하면서 RTOC와 RDOC는 초기 TOC와 DOC보다 낮게 검출되었다. 구제역 침출수 중 386일이 경과한 leachate-6의 RDOC는 RTOC 중에 91%를 차지하였다. 이것은 안정화된 매몰지 환경에서도 침출수 중에는 여전히 미생물 등의 활동에 의해 제거되기 어려운 형태의 난분해성 유기물질이 유기물질의 대부분을 차지하고 있음을 알 수 있다. 따라서 구제역 침출수의 난분해성 유기물질의 검출수준과 성상은 지표수 및 지하수에 대한 영향을 파악하는 정보로서 유효하며, 침출수 내 환경을 이해하는 데에도 기여할 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.241-246
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• 2004

매립지 차수층에는 다짐점토층이 사용되고 있지만 건조/수축, 동결/융해 등의 환경적인 영향에 대한 내구성을 향상시키기 위한 기능성 복합차수층에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 원지반토양에 고화재를 첨가한 BLT층과 벤토나이트와 미생물 배양액을 첨가한 BLM 층으로 구성된 복합차수층의 차수기능과 BLM층에서 미생물 배양액 첨가에 따른 Bio-barrier 기능을 평가하였다. 원지반토양에 고화재와 벤토나이트를 각각 8, 10%(w/w)를 첨가하였r고, 미생물 배양액은 1%(v/w)을 첨가하였다. 실험결과 원지반토양은 SC계열의 토양으로 분류되었고, BLT, BLM 차수층의 8% 혼합비율에서도 1$\times$ $10^{-7}$cm/sec 보다 낮은 투수계수를 나타내었다. BLM 층에 첨가된 미생물 배양액에 의한 Bio-barrier 기능 실험결과 미생물 배양액 첨가에 의하여 침출수에 대한 내구성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제46권4호
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• pp.345-350
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• 2013

본 연구에서는 매몰경과시간에 따라 4지점의 가축매몰지 침출수에 대하여 물리화학적 특성과 분자미생물학적 방법을 이용하여 침출수내 미생물을 분석하였다. 침출수에 대한 물리화학적 분석 결과, 매몰중기 (매몰경과 20개월)에서 매몰초기 (매몰경과 5개월) 자료에 비하여 EC, DO, $HCO_3{^-}$, TOC, T-N 과 $SO_4{^{2-}}$ 의 함량이 높게 나타났다. 16S rRNA방법을 이용한 침출수의 미생물을 동정한 결과, 매몰초기에 Lysinibacillus sphaericus, Bacillus pumilus, Pseudoclavibacter helvolus, Pseudochrobactrum saccharolyticum 과 Corynebacterium callunae 이 동정되었으며, 매몰중기에는 Bacillus cereus, Lysinibacillus sphaericus, Bacillus circulans 과 Corynebacterium glutamicum이 검출되었고, Bacillus cereus, Lysinibacillus sphaericus과 같은 병원성 미생물이 발견되었다. 본 연구는 가축매몰지로부터 형성되는 침출수에 대한 지질 매체 내에서의 거동특성, 처리 및 위해성 평가에 대한 기초자료로 활용 가능할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.455-457
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• 2004

환경동위원소 기법을 쓰레기 매립장의 침출수 및 주변 지하수에 적용해본 결과 미생물의 활동에 의한 유기물의 분해과정에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 특히 유기물 분해로 생성된 이산화탄소는 일차적으로 침출수의 알칼리도를 높이고 이차적으로 일어나는 이산화탄소의 환원작용에 의하여 메탄가스가 형성되었다. 이러한 과정에서 침출수에 잔류하는 용존무기탄소(DIC)의 탄소 동위원소 조성이 크게 부화되었으며, 아울러 생성된 메탄과의 수소동위원소 교환반응에 의하여 물의 수소 동위원소 조성이 크게 부화되는 특징이 국내에서 처음 관찰되었다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.127-133
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• 2001

미분해 유기물이 다량 존재하는 매립초기에 발생되는 침출수는 미생물에 의한 혐기성 소화가 진행됨에 따라 침출수중의 유황성분이 유황환원세균 등에 의해 황화물이온으로 환원되고, 이것이 금속이온의 양보다 과잉으로 많을 경우 sol화된 금속황화물이 되어 침출수를 검은색으로 변색시킴을 알 수 있었으며, 이들은 검은색의 입자상 물질을 형성하여 침전물을 생성함을 알 수 있었다. 따라서 이와 같은 침출수 처리를 위해 과잉의 황화물이온을 당량이상의 금속이온과 반응시킨다면 부동태화시킬 수 있다는 향후의 경제적 효율적인 처리를 위한 중요한 가능성을 확인할 수 있었다.

• 미생물과산업
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• 제16권3호
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• pp.40-43
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• 1990

미생물을 이용하여 광석더미에서 광물을 침출하고 금속을 선광하는 방법(microbial leaching)은 자원고갈현상에 대한 대비책으로 1950년 이후 각광을 받고 있다. Microbial leaching은 hydrometallurgy의 한 분야로 저렴한 비용및 간단한 기술로도 순도가 낮은 광석에서 금속을 여과해낼 수 있고 또 recycling system이라 환경을 오염시키지 않는다는 등의 많은 장점을 지니고 있다. 현재에는 생물공학의 발달과 함께 금속선광에 중요한 미생물의 유전자를 전이시켜 다양한 광석및 금속에 대한 선광능력을 증가시킬 수도 있다. 본 고에서는 선광에 적합한 미생물의 생태, 생리학적 특이성과 leaching에 있어서의 생물공학의 상업적 중요성에 대해 간단히 논의하고자 한다.