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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2022
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초음파 조사를 통한 효과적인 조류 성장억제(growth inhibition)를 위해 실험실 규모 실험(lab-scale)을 통해 최적의 초음파 조사조건을 도출하였으며, 현장 적용성을 검증하였다. 초음파가 Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)의 성장억제에 미치는 영향을 관찰한 결과, 초음파 조사에 따른 Chl-a 농도와 M. aeruginosa의 개체수 변화는 초음파 조사기간 동안 보다 조사 종료 이후 조류 성장억제 효과가 확연히 증가함을 관찰하였으며 M. aeruginosa 개체수를 통해 도출된 일차분해상수(k)에서도 초음파 조사 종료 이후의 조류 성장억제 효과가 더 큰 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 초음파 조사기간 동안 조류 성장 억제가 관측된 기존 연구 대비 본 연구에서는 대용량(7.2 L)으로 실험에 적용하여 단위부피당 초음파 에너지가 낮아 조류 세포막과 내부 기낭에 미치는 영향이 지연되어 일정시간 이후부터 조류 성장억제 효과가 나타난 것으로 판단된다. M. aeruginosa의 성장억제 효과를 위한 최적의 초음파 조사조건은 주파수(frequency)가 낮을수록, 출력(intensity)이 클수록, 조사시간(irradiation time)이 길수록 우수한 것으로 검증되었다. 또한, 초음파 조사 종료 후 일정시간 경과에 따라 M. aeruginosa의 재성장(regrowth)이 확인되어 장기적인 조류 성장억제 효과를 위해서는 주기적인 초음파의 조사가 요구되는 것으로 판단된다. SEM, TEM image를 관찰한 결과, 고주파보다 저주파에서의 세포표면과 세포막의 손상이 더 큰 것을 확인하였으며 이는 저주파에서 초음파 에너지의 세포 투과율이 더 우수하여 나타난 현상으로 사료된다. 초기 M. aeruginosa 농도가 고농도일 때는 조류 성장억제가 관찰되었으나 저농도일 때는 조류 성장억제가 확인되지 않았으며, 이는 고농도의 경우 저농도 조건 대비 단위면적당 초음파에 노출되는 세포수가 많아 세포 손상 빈도가 높기 때문인 것으로 사료된다. 초음파가 현장 조류(복합조류)에 미치는 영향을 관찰한 결과, M. aeruginosa 시료와 동일하게 초음파 조사기간 동안 보다 초음파 조사 종료 이후의 조류 성장 억제가 더 우수하며 일차분해상수가 높게 도출됨을 확인하였다. 또한 초기 조류 Chl-a 농도별 성장억제 효율을 비교하였을 때, Chl-a 농도와 무관하게 조류 성장억제 효과가 우수한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 통해 정체수역의 고농도 조류에서 초음파를 통한 조류 성장억제의 현장적용이 가능할 것으로 사료된다.
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