본 논문에서 입상활성탄을 각 실험의 조건과 환경의 설정에 맞추어 봄에 생성된 시료만을 대상으로 종속 영양 세균만을 계수 하였다. 종양영양세균계수를 구하기 위한 실험 방법으로 Standard Method를 따랐고 종속영양세균 계수는 \( \mathrm{R}_{2} \mathrm{A} \) agar medium에 시료 \( 1 \mathrm{ml} \)을 접종한 후 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)에서 7일간 배양한 후에 균체수를 계수하였다. 이렇게 성장한 균체를 이용하여 세균군집구조를 분석하였다. 또한 전자전달계 활성을 측정하여 미생물의 활성을 조사하였다.
<h1>재료 및 방법</h1><h2>입상활성탄(Granular Activated Carbon, GAC)</h2><p>야자(coconut shell)와 역청탄(bituminous coal)을 원료로 제작된 정수용 입상활성탄을 체(sieve)로 걸러, \( 2 \mathrm{~mm} \) 이상의 것을 제거한 후 DDW (deionized distilled water, Millipore)로 씻어 미세한 입자를 제거했다. 이 후 dry oven (\(110^{\circ} \mathrm{C} \))에서 건조된 활성탄은 건조기에 보관을 하였고, 실험 전에 dry oven (\( 110^{\circ} \mathrm{C} \), 3시간)에서 건조시켰다.</p><h2>입상활성탄 칼럼(GAC Column)</h2><p>Polypropylene 칼럼(내경 \( 5 \mathrm{~cm} \), 길이 \( 33 \mathrm{~cm} \) )에 탈이온수(DDW)를 붓고 GAC \( 350 \sim 360 \mathrm{~g} \)을 채워 활성탄 입자가 유동되지 않게 고정하였다. 컬럼의 유입부와 유출부는 내경 \( 8\mathrm{mm} \), 외경 \( 11 \mathrm{~mm} \)의 실리콘 튜브(Masterflex 96400-18, Masterflex)로 연결하였다. 1시간 동안 멸균한 후 12시간 이상 실온에 두었다.</p><p>유입수는 배급수관 말단의 수돗물을 이용하였다. 수도꼭지에 실리콘 튜브를 직접 연결하여 상향류(upflow) 방식으로 유량이 \( 550 \mathrm{ml} \sim 600 \mathrm{ml} / \mathrm{min} \) 되도록(EBCT [empty bed contact time ]\(=0.92 \sim 1\)분) 1일 13시간씩 14일 동안 통수시켰다. 봄에는 역청탄 원료의 활성탄만을 이용하였고, 늦여름에는 야자 원료의 활성탄까지 함께 사용하였다. 봄 시료를 대상으로는 종속영양세균만 계수하였다.</p><h2>종속영양세균 계수(Heterotrophic plate count, HPC)</h2><p>실험 방법은 Standard Method를 따랐고 분석을 위한 시료는 \( 10 \% \) sodium thiosulfate로 탈염소(dechlorination)하였다. 종속영양세균 계수는 \( \mathrm{R}_{2} \mathrm{A} \) agar medium에 시료 \( 1 \mathrm{ml} \)을 접종한 후 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)에서 7일간 배양한 후에 균체수를 계수하였다.</p><h2>칼럼 내부 입상활성탄의 세균 분석</h2><p>칼럼 가동 후 칼럼 내부의 입상활성탄을 \( 8 \mathrm{~cm} \) 간격으로 일정량 채취하였다. 멸균된 거즈 위에 시료를 놓고 멸균된 수돗물을 이용하여, 생물막을 형성하지 않고 가역적 흡착한 세균을 제거하였다. 멸균된 인산완충용액 \( 50 \mathrm{ml} \)이 들어 있는 시험관에 활성탄 \( 1.0 \mathrm{~g} \)을 넣고 mild sonication \( (40 \mathrm{kHz}) \) 1분 · standing 1분 처리를 3회 반복한 것을 다시 vortexing 1분 · standing 1분 처리를 3회 반복한 후 \( \mathrm{R}_{2} \mathrm{~A} \) agar medium을 이용하여 활성탄 상의 종속영양세균을 계수하였다.</p><h2>세균군집구조 분석</h2><p>\( \mathrm{R}_{2} \mathrm{~A} \) agar 배지에서 성장한 균체를 이용하였다. 각 활성탄 필터 내부의 일정 정점별로 50개 이상의 균체를 무작위로 선별하여 단일 균주로 순수 분리하고 배양한 것을 동정에 사용하였다. 시료들로부터 분리된 세균들의 동정은 생화학적 동정시스템인 API kit (BioMerieux, France)를 이용하여 속명(genus) 수준까지 동정하였다.</p><h2>전자전달계 활성 측정</h2><p>미생물 활성을 조사하기 위하여 전자전달계 활성을 측정하였다. 시료에 \( 0.4 \% \) INT solution (2-(p-iodophenyl)-3-(p- nitrophenyl)-5-phenyl tetrazolium chloride) \( 1 \mathrm{ml} \)을 가하였고 2시간 동안 어두운 곳에서 배양한 후, INT가 INT-formazan (iodonitrotetrazolium formazan)으로 환원된 것을 ethanol (Hayman limited) \( 5 \mathrm{ml} \)로 추출하여 \( 480 \mathrm{~nm} \)의 파장으로 분광광도계(Shimadzu, UV-160)를 이용하여 분석하였다. 시험군으로 활성탄 시료 \( 0.5 \mathrm{~g} \)을, 대조군으로 1시간 멸균 처리된 활성탄 시료 \( 0.5 \mathrm{~g} \)을 사용하였다.</p>