사업과제

연구목적: 최근들어 대전ㆍ충청권의 수자원공급의 대부분을 담당하고 있는 대청호수에 영양염류가 다량 유입되고 수온이 높은 여름철의 경우 수화현상(Algal Bloom)이 발생하여 여러 가지 문제를 유발하고 있다. 대청호수는 1981년부터 담수를 시작한 이후 부영양화가 급속히 진행되어 1988년부터 하절기에 주기적으로 수화현상 (Algal Bloom)이 발생되고 있다. 대형호수를 대상으로 1997년부터 조류발생 예보제가 실시된 이후 대청호에서는 2001년에 조류 대발생이 발령되기에 이르렀다. 따라서 효율적인 수자원의 이용, 관리측면에서 수화발생 억제 및 수화시 조류의 제거를 위한 대책마련이 시급하다. 따라서 본 연구는 대청호 조류 대발생과 수화 현황을 파악하여 과거의 자료와 비교함으로서 대청호의 부영양화 변화를 예측하고, 물리적 전처리의 대안인 전자선 조사를 통하여 생물학적 침전을 유도하여 조류발생억제기술 개발을 시도하였으며, 남조류의 분해능이 우수한 미생물을 분리, 동정하고 분해기작을 이해하고 효율을 평가함으로서 수중 생태계의 균형을 파괴하지 않는 범위에서 부영양화 현상을 제어하고자 한다.

주요내용: 대청호에서 지형조건이 서로 다른 2장소인 선착장과 회인천에서 계절별 (5월, 8월, 9월 및 11월)로 종(種)조성과 밀도를 파악하고, 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 수화 원인종을 관찰하고 특징을 정리함으로서 조류발생 제어를 위한 기초 데이터로 이용하고, 식물플랑크톤 동정을 위한 메뉴얼을 만든다. 실내 배양한 조류에 Flow Mixing, pH등의 운전변수가 조류의 생물학적 침전에 미치는 영향 및 조류 Density 및 종(種)별 침전특성을 평가하였다. 또한 전자선조사 후 운전조건에 따른 엽록소의 감소, 물리화학적 특성변화 및 Extra Biopolymer의 생성량 변화와 조류의 침전유도와의 관계를 평가하였다. 남조류의 분해능이 우수한 미생물을 대청호에서 분리ㆍ동정하고, 최적 성장환경을 도출한 후 분리된 미생물과 조류의 우점경쟁을 통해 분해효율을 평가하고, 남조류의 분해기작을 이해한다. 또한 광합성 세균에 의한 질소?인의 제거효율을 평가함으로서 중장기적으로 수화현상의 원인감소를 위한 기초자료로 제공하고자 한다.

연구결과 활용: 2002년도의 각 계절별 및 각 지역별 식물플랑크톤의 종조성 및 밀도변화 결과를 과거자료와 비교 검토함으로써 각 계절별 식물플랑크톤의 밀도변화를 미리 예측함과 동시에 각 계절별로 효과적인 조류 대발생 제어를 위한 기초자료로 활용이 가능하다. 전자선을 조사하여 조류발생을 제어하는 기술은 타방법에 비해 획기적이고 선도적인 조류제거 결과를 보이고 있다. 또한 전자선의 우수한 살균력과 소독력에 의해 병원성 미생물을 효과적으로 제어할 수 있기 때문에 정수처리장에서의 살균 및 소독공정을 전자선조사 기술로 대체할 수 있으며 각종 난분해성 화학물질이 전자선조사에 의해 생분해성 물질로 전환됨에 따라 산업폐수처리는 물론 오염된 지하수 복원기술에도 활용 가능하다. 대청호 수계내 존재하는 미생물중 남조류의 성장을 저해하는 미생물을 동정하고 성장조건을 규명함과 동시에 분해 기작의 해석은 호소의 생태계를 파괴하지 않는 범위에서 종전 개발된 기술들이 가지는 경제적, 기술적, 환경적인 문제점을 해결할 수 있을 것으로 기대된다