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유해유기물질에 대한 미생물 분해 반응식의 이론적 예측
Theoretical Estimation of Stoichiometry for Biodegradation of Hazardous Organic Compounds

우승한   (포항공과대학교 환경공학부UU0001351  ); 박종문   (포항공과대학교 환경공학부UU0001351  );
  • 초록

    유해유기물질의 미생물 분해시 일어나는 총괄반응을 이론적으로 예측하는 방법을 기술하였다. 열역학적 이론을 바탕으로 하는 반쪽반응 방법을 사용하,였고, 최근에 도입된 이론들인 중간체 생성 반응, oxygenation반응, 그룹이론에 의한 표준 자유생성에너지 예측기법 등을 적용하였다. 대표적인 유해유기물질인 phenanthrene과 함께 glucose, hexadecane의 미생물 분해 반응식을 실제로 계산하였다. 예측된 총괄반응식을 이용하여 미생물 수율, 산소 요구량, 질소 요구량, 무기화율 등의 정보를 얻을 수 있었으며, 이는 오염된 지하수/토양의 생물복원 공법 설계 및 자연정화평가 등에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.


    Theoretical estimation of overall stoichiometry for the microbial degradation of hazardous organic compounds is described. Half-reaction method based on microbial energetics was used in the theoretical estimation. In addition to the half-reaction method, other theoretical methods such as intermediate formation, oxygenation reaction, and estimation of the standard free energy of formation by group contribution theory were also applied. As a case study, the application of these methods was demonstrated for the estimation of microbial kinetics in the biodegradation of phenanthrene which was chosen as a model hazardous organic compound along with glucose and hexadecane. The cell yield, oxygen requirement, nitrogen requirement, and mineralization ratio could be estimated from the overall stoichiometry. It is believed that these theoretical estimation methods are useful tools for practical design and assessment of bioremediation of soil and groundwater contaminated with hazardous organic compounds.


  • 주제어

    미생물 분해 .   유해유기물질 .   모델 .   반응식.  

  • 참고문헌 (16)

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    3. Keith, L. H. and Telliard, W. A. 'Priority pollutants: I-a perspective view', Environ. Sci. Technol., 13, pp. 416-423 (1979) 
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 저자의 다른 논문

  • 박종문 (15)

    1. 1999 "빛의 세기, 투과거리 및 세포농도에 따른 미세조류의 광합성 활성 모델링" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (4): 414~421    
    2. 1999 "조류배양을 통한 이산화탄소 및 암모니아의 동시처리" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (3): 328~336    
    3. 2000 "무산소 조건에서의 인섭취를 이용한 생물학적 영양염류 제거" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (5): 861~867    
    4. 2000 "Slot Hybridization을 이용한 연속 회분식 반응기내 미생물 분포 조사" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (5): 939~947    
    5. 2003 "계면활성제를 적용한 오염토양 복원을 위한 모델링 연구 : 생물 복원 공정" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 8 (2): 44~54    
    6. 2003 "오염토양 세척공정에서 모델링을 통한 최적 계면활성제의 선별" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 8 (3): 61~73    
    7. 2005 "Yeast Extract로 처리된 Eschscholtzia californica의 Metabolite와 Protein의 변화" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 20 (4): 285~290    
    8. 2006 "Artemisia princeps var. orientalis 수용성 추출물의 항균효과" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 21 (2): 129~132    
    9. 2006 "바이오매스를 이용한 6가 크롬의 제거" 화학공학 = Korean chemical engineering research 44 (2): 107~113    
    10. 2006 "토양세척 공정에서 활성탄을 이용한 계면활성제 재사용 모델 개발" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 11 (2): 1~12    

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