키토산의 분자량에 따른 유해녹조의 응집 및 살조 효과

국문 초록 (Abstract)

온난화 현상과 하천의 부영화에 의해 녹조가 심각하게 발생하고 있다. 국내에서는 이러한 녹조를 제거하기 위해 황토 및 화학응집제를 주로 사용하고 있지만, 화학물질로 인한 2차 오염 및 낮은 제거 효율 등의 문제점을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 천연 물질이며 강한 양전하를 가지고 있는 키토산을 이용하여 키토산의 분자량에 따른 녹조의 응집 및 살조 효율을 확인하였다. 녹조 응집효율은 영산강(전남) 지류에서 유해녹조를 채취한 후 개체수를 2×106 cells/mL로 조절하여 키토산의 최적 응집 농도 및 녹조 응집 효율을 규명하였고, 최적 농도는 5 mg/mL임을 확인하였다. 또한 녹조의 응집 및 살조 메카니즘 분석은 표면전하 및 형태학적 특성을 이용하여 분석하였다. 이 결과 키토산이 처리되었을 때 녹조의 표면전하가 음전하에서 양전하로 바뀌는 것을 확인하였다. 아울러 형태학적 관찰 결과 키토산이 녹조 생물의 표면을 감싸면서 녹조생물의 성장을 억제하는 것을 확인하였다. 키토산의 생태계 안정성 평가는 녹조 환경에서 담수 생물의 생존율로 규명하였다. 이 결과 키토산이 처리된 실험군에서 담수 생물의 생존율이 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 항녹조 물질인 키토산이 생태계에 영향을 주지 않고, 유해녹조만을 살조할 수 있는 효과적인 물질임을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The serious occurrence of green-tides is attributed to global warming and eutrophication. In South Korea, the red clay and chemical-coagulant agent are used to remove these green-tide but these methods have an problem with low removal efficiency and secondary pollution by chemical substance. In this study, to solve these problems, we confirmed flocculation and algicidal efficacy of green-tide using various molecular-weight chitosan which is natural polymer and has a strong positive charge. We investigated the optimal concentration and flocculation efficacy of chitosan against green-tide. The green-tide was harvested from Yongsan river (Jeonnam) and number of green-tide was adjusted to 2×10<SUP>6</SUP> cells/mL. The optimal concentration of chitosan was 5 mg/mL. The surface charge and morphological property were analyzed to confirm mechanism of flocculation and algicidal effect between chitosan and green-tide. These result confirmed that green-tide of negative charge was changed to positive charge when chitosan put into green-tide. In addition, morphological observation showed that growth of green-tide was inhibited by treated chitosan which was covered to surface of green-tide. The evaluation of ecosystem stability of chitosan by surval rate of limnobios with green-tide indicated that survival rate of limnobios increased by chitosan treatment. These results suggest that chitosan is a beneficial algicide with no adverse effects on ecosystem health.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 서론
• 실험
• 결과 및 토론
• 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 R. M. Dawson, 36 : 953-, 1998

2 G. Herath, 51 : 217-, 1997

3 B. H. Kim, 10 : 9-, 2001

4 H. Li, 49 : 6249-, 2015

5 R. Divakaran, 14 : 419-, 2002

6 H. Zou, 141 : 201-, 2006

7 H. W. Paerl, 1 : 27-, 2009

8 H. J. Chio, 33 : 335-, 2005

9 M. H. Park, 19 : 129-, 2001

10 M. Yamamoto, 20 : 14-, 2005

11 L. Hu, 26 : 4548-, 2016

12 A. Zimoch-Kirzycka, 17 : 1436-, 2016

13 S. Pouria, 352 : 21-, 1998

14 L. Fan, 93 : 636-, 2016

15 G. W. Jeong, 488 : 165-, 2015

16 L. Li, 28 : 47-, 2015

17 김태훈, "표적성 약물전달 시스템으로 응용하기 위한 바이오틴을 결합한 저분자량 수용성 키토산의 합성" 한국키틴키토산학회 17 (17): 37-42, 2012

18 황수옥, "조류발생 경보 및 호수 수질관리를 위한 엽록소 자동측정기의 적용 및 타당성 연구" 한국하천호수학회 39 (39): 257-264, 2006

19 이인정, "액체크로마토그래피-형광검출법에 의한 호소시료의 아나톡신-a 분석" 한국분석과학회 24 (24): 225-230, 2011

20 임병진, "식물체를 이용한 조류제어 현장 적용성 실험" 한국하천호수학회 35 (35): 123-132, 2002

21 정동환, "대청호 조류발생에 따른 경보제 운영 및 개선 방안 고찰" 한국환경영향평가학회 20 (20): 915-925, 2011

22 제재영, "Chitosan-phytochemical Conjugates의 항산화 및 항염증 활성" 한국키틴키토산학회 20 (20): 245-250, 2015