| 초록 |
Ⅰ. 제 목 홍조단괴에서 농화배양한 호기적 미생물을 이용한 탄산염광물 형성에 따른 이산화탄소의 고정과 응용 Ⅱ. 연구목적 제주도 우도에 존재하는 홍조단괴의 광물학적 특성과 형성원인을 밝히고 홍조단괴에서 탄산염광물을 형성할 수 있는 토착미생물의 발굴 및 종 분석을 실시하고자함. 또한 미생물의 물질대사에 의한 이산화탄소와의 반응에 따른 탄산염광물 형성 가능성을 조사하고 탄산염광물 형성에 따른 지구온난화의 주범인 이산화탄소와 오염물질의 고정 가능성을 연구함. 더불어 미생물이 생산하는 미생물부산물(EPS+바이오필름)을 이용한 탄산염광물 형성 가능성을 조사하고, BT(미생물+EPS+바이오필름)을 이용한 탄산염광물 형성에 따른 이산화탄소 밀봉능력 향상을 위한 기술개발 Ⅲ. 연구결과 1) 국내 최초로 탄산염광물 유사체로 알려진 홍조단괴의 광물학적 및 지화학적 특성 분석을 통한 탄산염광물(Mg-rich calcite) 진위 확인 2) 홍조단괴에 존재하는 미생물 균주 확보 및 토착미생물 발굴(예: Proteus mirabilis, Clostridium sp., 등) 3) 홍조단괴에서 농화배양한 지구미생물을 이용한 탄산염광물 형성 실험 실시하여 calcite, Mg-rich calcite, huntite 등 다양한 탄산염광물 형성 가능성 확인 4) 방사선 오염물질(예:Sr 2+ ) 및 중금속(Cd 2+ )을 선정하여 미생물이 성장하면서 대사작용을 통해 부산물로 bio-film 및 EPS를 형성하고, 주변의 양이온 금속이온을 흡착함으로써 생광물화작용 (biomineralization)을 통해 탄산염광물(SrCO 3 , CdCO 3 )을 형성하는 것으로 탄산염광물을 통한 오염물질의 고정가능성을 확인 5) 미생물과 미생물생성 효소 또는 부산물(bio-film, EPS)을 이용한 mineral trapping과 solubility trapping 효과를 통해 이산화탄소 지중 저장 대상 지층 시스템에서 덮개암 틈의 밀봉능력을 향상시킬 수 있으며 효율적인 CO 2 저장방법에 응용될 수 있음을 시사함 Ⅳ. 기대효과 이산화탄소 지중저장의 경제성과 안정성 제고를 위하여 BT(미생물, 바이오 필름)-NT(나노 물질) 기술을 융합하여 이산화탄소 주입 대상 지층의 주입성 및 저장능 향상, 상부 덮개암의 밀봉능 향상을 이루어 낼 수 있는 혁신적인 신기술로 기대됨 (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
