수자원의 염소내성 병원성미생물 처리기술 개발(1차년도) : (Development of treatment technologies of resistant intestinal parasites with chlorine in water resources(1st year))

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research was conducted to develop a rapid and simple assay to determine the viability of Cryptosporidium oocysts, to evaluate inactivation performance and mechanism of cryptosporidium oocysts by ozonation and UV irradiation, and to investigate the operation parameters in ozonation for disinfection of cryptosporidium. From the extensive experimental result of this research, the following conclusions can be drawn. (1) At the mean oral dose of 10³oocysts per mouse, 100% if the mice responded on infection and the maximum oocysts excreted were about 1.0 ×10^{7} oocysts/mouse/day. (2) The purification procedures were optimized by reducing sucrose flotation steps and application of IMS procedures. the recovery of oocysts was significantly improved (20%). (3) It was found that ATP assay was a much sensitive indicator to express the level of oocyst inactivation as compared to other in vitro surrogate indicators. (4) Ozonation with ultraviolet irradiation was effective inactivation of cryptosporidium oocysts in low water temperature (below 5˚C).

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 증가되는 오염물질과 상수원의 무분별한 개발로 인하여 위협받고 있는 수자원에서 최근 선진국을 중심으로 한 대형 수도발병사고의 원인물질인 염소내성 병원성 미생물 처리기술 개발을 위한 병원성미생물의 오염현황 파악이다. 그리고 검출기술의 확립 및 소독능력 평가를 위한 생육활성평가기술 개발과 저온에서 유효한 오존, 자외선, 오존ㆍ자외선을 이용한 염소내성 병원성미생물 처리기술 개발ㆍ평가하였다. 처리대상 미생물로는 소독제에 가장 강한 내성을 보이는 cryptosporidium이며, 연구 내용으로는 수입에 의존하는 source를 배양하는 기술과 IMS를 통한 검출기술, ATP 측정을 통한 생육활성도 측정, 그리고 오존, 자외선, 오존ㆍ자외선 처리에 대하여 평가하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 연구개요
• 1.1 연구배경 및 필요성
• 1.1.1 기술적 측면
• 1.1.2 경제ㆍ산업적 측면
• 1.1.3 사회ㆍ문화적 측면
• 1.2 연구목적 및 내용
• 1.2.1 연구개발의 최종목표
• 1.2.2 본 연구의 차별성
• 1.2.3 연차별 연구개발 목표 및 내용
• 2. 수자원내 병원성 미생물 현황
• 2.1 주요 수인성 병원성 미생물 및 오염상황
• 2.1.1 병원성 세균
• 2.1.2 병원성 바이러스
• 2.1.3 병원성 원생동물
• 2.1.4 새로운 병원성미생물의 출현
• 2.2 염소내성 병원성 미생물
• 2.2.1 Giardia lamblia
• 2.2.2 Cryptosporidium
• 2.2.3 크립토스포리디움증 (Cryptosporidiosis)
• 3. 병원성 미생물의 제거 및 소독기술
• 3.1 소독목표
• 3.2 소독기술의 평가
• 3.2.1 염소 소독의 문제점
• 3.2.2 염소 대체소독기술
• 4. Cryptosporidium의 배양 및 검출방법
• 4.1 Cryptosporidium의 배양
• 4.2 쥐 분변으로부터 cryptosporidium의 정제방법
• 4.2.1 분변으로부터의 oocyst의 정제
• 4.2.2 Oocyst의 계수
• 4.3 Cryptosporidium의 검출방법
• 5. Cryptosporidium의 생육활성 측정 방법의 개발
• 5.1 감염시험
• 5.2 탈포낭법
• 5.3 생체염색법
• 5.4 PCR법
• 5.5 Cryptosporidium 중의 ATP 측정을 통한 생육활성의 평가 방법 개발
• 5.5.1 개요
• 5.5.2 실험방법
• 5.5.3 실험결과
• 5.5.4 결론
• 6. Cryptosporidium의 소독
• 6.1 개요
• 6.1.1 물리적 작용에 의한 불활성화
• 6.1.2 소독제에 의한 cryptosporidium의 불활성화
• 6.2 오존 및 자외선처리 및 오존ㆍ자외선 병용처리에 의한 cryptosporidium의 불활성화
• 6.2.1 개론
• 6.2.2 실험방법
• 6.2.3 크립토스포리디움의 처리특성과 불활성화 mechanism
• 6.2.4 불활성화에 미치는 수온의 영향
• 6.2.5 결과
• 7. 결론 및 향후 추진 과제
• 7.1 결론
• 7.2 향후 추진과제
• 7.2.1 Pulsed UV의 적용
• 7.2.2 저가 mouse에서의 cryptosporidium 배양
• 7.2.3 연속식 공정 도입
• 참고문헌