년도

2000

분야

기타

연구과제명

유류 분해 미생물 제재 개발

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책임자/기관

박경량/한남대학교

연구기간

2001년 4월 ~ 2001년 10월 (7개월)

참여 연구원수

3 명

연구사업비

10,000만원

연구목적

산업의 발달과 함께 석유탄화수소의 사용량 역시 크게 증가하고 있으나, 석유는 지구상의 일부 지역에서만 생산되어 각 나라로 수송되기 때문에 수송과정과 저장과정, 그리고 사용과정 등에서 많은 양이 누출되어 환경오염을 야기 시킨다. 더구나 석유탄화수소는 난분해성 물질들이 혼합된 물질로서 자연계에 농축되면 생태계를 교란시키고 자연정화에도 오랜 시간이 소요되기 때문에 반드시 오염된 유류는 제거해 주어야 한다. 이런 오염된 유류를 제거하는 방법으로는 물리, 화학적 처리방법과 생물학적 제거방법이 있지만 비용과 2차 오염 방지 등으로 볼 때 생물학적 제거 방법이 가장 유용한 방법이라 생각되어지고 있어 생물학적 처리 방법인 유류 분해 미생물제재 개발에 대한 연구와 이의 실용화가 시급한 실정이다.

주요내용

유류 분해 미생물제재 개발에 있어 가장 중요한 점은 유류분해 활성을 오래 유지하기 위해 유류 분해능이 우수한 야생형 균주를 이용해야 하는 점이다. 따라서 대전, 충남지역의 주유소, 세차장, 자동차 정비소등 유류로 오염된 지역에서 총 270균주의 유류분해세균을 분리하여, 유류의 유화활성이 가장 우수한 10균주를 최종 선별하여 이들을 동정하고 균주 특성을 조사하였다. 선별균주는 동정 결과 대부분 그람 음성균이었고 2균주는 Acinetobacter sp. 1균주는 Flavobacterium sp., 1균주는 Stenotrophomonas sp., 1균주는 Rhodococcus sp.로 동정되었고 나머지 5균주는 미 동정되었다. 또 선별균주들의 당과 탄화수소 이용능을 조사한 결과 glucose, sorbose, octane, tetradecane, hexadecane, phenoxyacetic acid 등은 잘 이용하였지만 hexane과 cyclohexane, BTEX, 그리고 3-chlorobenzoic acid 등은 이용하지 못하였다. 항생제는 spectinomycin과 tetracycline에서 약간의 내성을 나타내었고, Ba, Li, Al, Mn의 중금속은 mg/ml 단위까지 내성을 갖는 것으로 확인되었다. 또 선별균주가 최적의 유류 분해능을 갖기 위한 조건 탐색을 위해 원유가 단일 탄소원으로 첨가된 최소액체 배지에서 pH, 온도, 유화농도, NaCl농도, 질소원, 인산염 등의 요인이 미생물 생육에 미치는 영향을 B6a, Acinetobacter sp. B4, Acinetobacter sp. B10의 단독 배양과 혼합배양으로 조사한 결과, 단독 배양과 혼합배양의 차이점은 발견할 수 없었고, 선별균주들의 최적활성 조건은 30℃, pH7, 2% 원유 농도, 1% NaCl 농도, 0.2% K2HPO4, 이었고 무기질소원으로는 (NH4)2PO4, 유기질소원으로는 tryptone을 가장 잘 이용하였다. 또 선별균주들의 유류분해능을 30℃에서 배양하며 gas chromatograph로 분석한 결과 대부분의 탄화수소 peak가 배양 2-3일 후에 거의 검출되지 않음을 확인하였다.

연구결과 활용

본 연구에서 확인된 온도, pH, N, P 농도들을 활용하면 오염된 유류를 효과적으로 제거함과 동시에 부영양화를 유발하는 N과 P의 량도 조절할 수 있을 것이라 판단된다.

따라서 본 연구과제가 추구하는 유류분해 미생물제재 개발이 완료된 경우

1) 대전, 충남 지역의 토양에 오염된 유류 정화에 2) 대청호에 유입된 유류 정화에 3) 유류가 많이 포함된 공장 폐수나 폐기물처리의 처리제로 4) 합성세제를 대신하는 생분해성 계면활성제개발에 5) 중금속 내성이 높은 균주 특성을 이용하여 중금속 함량이 높은 폐수나 폐기물 처리에 6) 미생물을 이용한 여러 발효공정의 부동화 기술에 7) 항생제와 중금속 내성을 이용하여 유류 분해능이 우수한 균주를 개발하는데 등에 활용될 것으로 예상된다.