In-situ flushing의 적용에 따른 농도 저감이 생물학적 분해에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 초기농도 13mg/kg dry soil과 3mg/kg dry soil인 토양을 생물학적으로 처리한 결과 제거효율은 각각 86% 및 81%였으며, 두 가지 토양 모두 24시간 이후에는 미생물에 의한 작용이 크지 않은 것으로 나타났다. 이것은 토양상에서 용액상으로의 미생물에 의한 작용이 크지 않은 것으로 나타났다. 이것은 토양상에서 용액상으로의 물질전이 속도가 율속 단계로 작용하고 있기 때문이라 생각된다. 토양에 잔류하는 계면활성제가 생물학적 분해에 미치는 영향을 본 결과, 잔류하는 계면활성제에 의해 물질전이 속도가 향상되어 생분해가 지속적으로 일어났으며 초기농도 3mg/kg dry soil인 경우 120시간이 경과한 후 89%의 제거효율을 나타내었다. 계면활성제와 보조용매가 동시에 잔류하는 경우에는 계면활성제에 대한 순응기간이 보다 길어지는 것을 알 수 있었으며, 메탄올과 에탄올의 경우 각각 84%의 제거효율을 나타내었다.
활성 빵효모를 이용한 생물학적 환원은 n-hexane, pentane과 석유에테르와 같은 유기용매에서 순조롭게 진행되어, ethyl(1)과 octyl 3-oxohexanoate(2)는 높은 %ee로 환원되었다. 활성 빵효모에 의한 생물학적 환원은 물보다 유기용매에서 생성물의 정제가 간편하고 경제적 효과가 크다는 이점이 있었다. 이러한 생물학적 환원방법은 광학활성 천연물의 합성에 이용할 수 있으리라 생각되어 진다.
본 연구는 생식주기중 폐쇄여포액내에서 생물학적, 면역학적 특성을 나타내는 GTH 의 변화를 조사하고 steroid hormone과의 상관관계를 조사하며 국부조절인자로서 의 GTH의 역 활을 조사하고자 하였다. 가임기간중 215개의 여포와 IVF과정에서 185개의 여포를 얻어 여포액내 GTH의 생물학적 또는 면역학적 활성을 측정하였다. Bioactive LH(bLH)는 생쥐의 Leydig cell-testosterone production assay, bFSH는 흰쥐의 Sertoli cell aromatase assay로 측정 하였 다. Immunological GTH(iLH , iFSH) 는 MaiaClone RIA , Delfia kits를 사용하였다. 여포액내 iLH, iFSH , ihCG 는 hyperstimulation에 의해 형성된 여포의 크기와는 무관하였다. 또 hMG, huFSH 의 처리와도 상관성이 없었다. T의 농도가 높은 여포액내의 iFSH는 현저히 낮았으며 E, P 가 고농도인 여포의 ihCG 양은 현저히 낮았다. 과배란이 유도된 난소의 여포액내 iLH는 LH specific RIA로 측정시 3mIU/ml 이하이었다. 생식주기중 여포액내 bLH, bFSH는 배란기에 현저히 증가 하였다. 혈청내 GTH B/I ratio는 엘정한 반면 여포액내 LH,FSH의 생물학적, 면역학적 활성은 미수정란을 가지거나 폐쇄된 여포내의 활성보다 현저하게 높았다. 위의 결과로 보아 여포액내 생식소자극호르온은 면역학적활성보다 높은 생물학적 활성을 가지며, 생리적 현상의 지표가 된다고 추론된다. 또한 steroid, bGTH는 여포의 선택, 폐쇄를 구분하는 지표로 사용가능하며, 여포가 폐쇄될때 여포액내 B/I ratio가 현저히 낮아지는 것으로 보아 GTH의 활성이 감소되는 것으로 판단된다.
유류로 오염된 토양에 있어서의 미생물의 분포 및 활성도에 관한 연구는 오염토양의 생물학적 복원기술을 적용시키고자 하는 지역에서는 매우 중요한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 유류 오염된 지역에서의 미생물 활성도를 ETS(Electron Transport System) 및 그 이외의 몇 가지 방법을 통하여 고찰해 보았다. 본 연구결과에 따르면 순화된 토양에서는 이미 유류를 산화시킬 수 있는 Burkholderia spp.가 이미 우점을 이루고 있었고, 생물학적 복원기술 중 Biostimulation법을 적용할 경우 이미 존재하는 미생물(Indigeonous microorganism)에 의한 유류오염물질의 산화를 가속화시킬 수 있는 것으로 나타났다.
흡착된 유기물들의 생물막상에서 오존효과(오존에 의한 생물학적 분해능)를 관찰하기 위해 파 일롯 실험이 수행되었다. 유입원수 내 용존유기물들 중에는 THM전구물질이 존재하고 염소화 정 수과정에서 생성된 THM은 원수내 염소의 양이 2배에서 5배로 증가될수록 THM중 클로로포름은 5배에서 10배 가량 증가되고 디브로모클로라이드는 5배 가량 증가된다. 이러한 THM은 활성탄에 흡착되고 생물학적 분해에 의해 제거된다는 사실이 발견되었다. 특히 암모니아성 질소는 활성탄 에서보다 생물활성탄에서 40% 가량 생물학적 제거능이 증가된다는 활성탄내부의 생분해성이 발 견되었다. 또한 본 연구의 대상인 THb7에서도 활성탄에서 보다 생물활성탄에서 미생물분해효과에 의해 제거효율이 20% 이상 증가하는 것으로 나타났다.
중질유로 오염된 토양의 생물학적 정화에 있어 amendment의 처리효과를 보고자 포장에서 pilot 규모로 105일간 실험을 수행하였다. 실험기간 중 주기적으로 토양시료를 채취하여 유류성분과 생물학적 활성과 관련된 분석을 수행하였는데 퇴비의 처리구들에서 쌀겨+무기양분처리구에 비하여 유류성분의 분해활성이 현저하게 증가함을 확인할 수 있었다. 105일 경과 후 amendment 처리구들에서는 초기농도 $6,205{\pm}173mgkg^{-1}$의 $33{\sim}45%$가 소실된 반면 무처리구에서는 8%만이 분해된 것으로 나타났다. 퇴비처리구들에서 무처리구 및 쌀겨처리구에 비해서 높은 중질유 분해활성을 관찰할 수 있었는데 실험기간 중 모니터링한 생물학적 지표들 중 soil respiration, dehydrogenase, lipase, urease 등의 효소활성이 쌀겨처리구에 비해 현저하게 높은 활성이 관찰되었고 이들 미생물학적 지표들과 중질유의 분해정도 사이에는 높은 상관관계가 존재하였다(p < 0.01).
생물학적 폐수처리 (biological treatment)의 슬러지의 활성도 측정을 위하여 슬러지의 대사 열을 측정하는 장치와 소프트웨어를 개발하였다. 슬러지의 활성을 측정하는 호흡계와 같이 간헐식으로 폭기와 침전을 반복하연서 슬러지의 대사열의 monitoring 을 통하여 슬러지의 활 성진단올 할 수 있었다.
유류오염토양의 자연복원 시 생물이용도(bioavailability)를 높이기 위해 사용되는 계면활성제의 영향을 살펴보고자 제지 폐수로부터 분리한 미생물과 5가지 계면활성제를 사용하였다. 계면활성제로는 Brij 35, Brij 30, Triton X-100, Tween 40, Tween 80을 사용하였으며 유류오염물질로는 PAHs를 사용하여 계면활성제 별 미생물의 성장률 및 PAHs 분해율을 살펴보았다. 그 결과 각각의 계면활성제에 따라 서로 다른 미생물 성장 및 PAHs 분해능을 보였다. 계면활성제에 따른 미생물 성장은 Tween 계열에서 뚜렷했으며 이들 중 Tween 40에서는 PAHs의 분해능 또한 가장 활발하였다.
오염토양 복원의 신기술로서 미생물계면활성제를 이용한 생물학적 정화법(Bioremediation)의 표준화된 절차와 현장적용 결과를 제시하였다. 적절한 양분과 수분 그리고 산소를 공급하여 유류 오염물질의 생물학적 제거효율을 극대화시킬 수 있었으며 특히 유류오염물질을 효과적으로 분산시키기 위해 미생물계면활성제를 사용함으로써 오염된 토양을 단기간 내에 복원하는데 상당히 효과적인 기술임을 확인 할 수 있었으며 지속적인 현장적용 기술의 개발을 통하여 국내외적으로 당면하고 있는 토양오염문제를 해결하는데 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.
강화된 배출수 허용 농도를 만족시키기고 염색폐수의 적정 처리를 위하여 두 가지 생물학적 처리방법을 거친 처리수에 입상활성탄을 적용하여 흡착의 적용성과 흡착의 강도, 경제적인 실용가능성을 알아보기 위해 Batch 실험을 실시한 결과는 다음과 같다. 활성탄을 흡착공정에 적용하기 전에 수행되는 흡착능력을 평가하는 등온흡착실험을 수행한 결과 대상폐수 I ,II과 활성탄의 흡착능력은 Langmuir isotherm을 적용하여 표현하는 것이 가장 적합하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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