■ 연구목적 및 필요성

 O 막여과 생물반응기 (Membrane bioreactor, MBR) 공정은 분리막 기술을 기반으로 한 생물학적 하폐수 처리 공정으로 높은 처리 효율이 장점임. 하지만 공정 운영에 필요한 에너지 비용 증가나 분리막 수명 단축으로 인한 교체 비용 증가 등을 야기시키는 막오염(membrane fouling)은 여전히 해결하기 어려운 문제가 있음

 O 기존의 연구에서는 해당 MBR 내의 정족수 감지에 대한 정확한 정보 없이 정족수 감지 억제법을 적용하고 그 효과를 관찰하여 왔음. MBR의 특성은 조건에 따라 매우 달라지므로, 사전 진단을 실시한 후 최적의 정족수 감지 억제법을 적용할 필요가 있음

 O 이에 본 연구는 막여과 생물반응기(MBR)내의 정족수 감지 진단 기술 개발, 다양한 정족수 감지 억제 기술을 확보 및 최적화를 목적으로 함

■ 연구 내용 및 범위

 O MBR 정족수 감지 억제 효과 분석

 O 정족수 감지 억제 담체 제조 및 적용

 O 신호전달물질 분석 기술 개발

 O 다양한 정족수 감지 억제법 개발

 O 정족수 감지 진단 기법 완성

 O 정족수 감지 억제법 최적화

■ 연구결과

 O MBR 정족수 감지 억제 효과 분석

  - 기 보유 장치를 본 과제에 맞도록 일부 수정 (반응기 형태, 막모듈 형태, 반응기 온도 조절 장치 등)

 O 정족수 감지 억제 담체 제조 및 적용

  - 정족수 감지 억제 세균을 고분자 담체에 적용하여 제조하고 이를 MBR에 주입

 O 신호전달물질 분석 기술 개발

  - AHL 분석 기법 확립

  - MBR 반응기 내 AI-2 종류 파악 및 그 분석 프로토콜 개발

 O 다양한 정족수 감지 억제법 개발

  - 정족수 감지 억제 담체의 형태 다양화

  - 담체 재료 개발

 O 정족수 감지 진단 기법 완성

  - 신호전달물질 종류 및 농도 분석 프로토콜 개발 및 완성

 O 정족수 감지 억제법 최적화

  - 개발 담체 비교 분석을 위해 MBR에 적용하여 정족수 감지 억제 효과 측정

■ 활용계획

 O 세계 여러 곳에 설치 운영되고 있는 MBR은 다양한 공정 구성이 있으며, 지역별 유입 원수의 특성, 반응기 내 미생물의 종류 및 분포, 반응기 운전 조건, 온도를 포함한 해당 지역의 기후 등에 따라 매우 다른 특성을 나타냄

 O MBR의 운전 효율을 증가시키기 위해, MBR 내 미생물 간 다양한 정족수 감지 양상에 대한 진단 과정은 필수적이라 할 수 있으며, 정확한 진단과 그에 따른 최적화는 정족수 감지 억제법을 MBR에 적용할 때 필수요건이라 판단

 O 이 연구개발의 결과로, MBR 내 정족수 감지에 대하여 진단할 수 있는 프로토콜을 정립하여 정족수 감지 진단 키트의 기반 기술을 마련

■ 주요성과

 O 보고서 1건

 O 논문 5건