원유의 주요 성분인 총 석유 계 탄화 수소류는 주유소 지하 유류저장창고(UST)의 누출로 인한 토양과 지하수 오염 문제를 야기하였다. 미국에서는 165,000개의 UST 인근 오염 지역이 보고되었고, 앞으로 100,000개가 복구가 필요하다. 토양 유류오염의 해결책 중 생물학적 처리 방법이 물리화학적 방법보다 효과적이며 비용 효율적인 것으로 알려져 있다. 이는 오염이 복합적이며, 생물학적 처리방법이 다양한 적용 가능성을 가지고 있기 때문이며, 이에는 land farming, composting 등 다양한 ex-situ 및 in-situ 방법이 있다.
<h1>서 론</h1> <p>총 석유 계 탄화 수소 류(total petroleum hydrocarbons)는 원유의 주요 성분으로 \( 84 \% \) 이상이 각기 용도에 따라 분류되어 1차적인 에너지원으로 널리 쓰임에 따라 공단지역이나 가정난방 및 주유소 지하 유류저장창고(underground storage tank; UST)의 배관시설의 누출에 의한 토양과 지하수의 유류오염이 심각한 환경 및 사회문제로 대두되었다. 미국의 경우, RCRA(Resource Conservation and Recovery Act)에 의해 165,000 곳 이상의 UST 인근 유류 오염 지역이 보고되었으며, 앞으로도 100,000 곳 이상이 복구가 요구되고 있다. 국내의 경우 2008 년 환경통계연감에 따르면, 오염우려지역으로 지정된 2,383 곳 중 공장지역으로 지정된 611 곳 및 원광석 고철 야적지 101 곳에서 최대 \( 9,620.75 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \)의 \( \mathrm { TPH } \) 가 오염된 사례에 대한 보고가 있었으며, 그 외 특정오염 유발시설로 지정된 주유소 부근의 토양에도 상당한 오염 사례가 보고되고 있다.</p> <p>토양 유류오염의 정화방법으로 다양한 방법이 적용되고 있는 가운데 생물학적 처리 방법은 물리화학적 방법보다 더 효율적이며, 경제적이다. 왜냐하면 유류오염은 복합적이며 생물학적 처리방법이 다양하게 적용방법을 변형시킬 수 있는 장점이 있다고 알려져 있기 때문이다.</p> <p>생물학적 처리 방법에는 land farming, composting, bioreactor, biopile, vacuum heap biostimulation 등의 ex-situ 방법과 bioaugmentation, bioventing, bioslurping, biosparge, biopolymer shields 등의 in-situ 방법이 적용되고 있다. 이 중 bioventing 방법에 의한 유류 오염 처리 방법은 토양에 존재하는 토착 호기성 미생물에 산소를 공급 함으로서 그 분해효과를 증진시키는 방법으로 현재 in-situ bioremediation 분야에서 각광받고 있는 기술 중 하나이다. 특히, bioventing은 최소한의 공기를 공급하고 미생물의 분해 활성을 위하여 영양 물질 및 수분을 같이 공급한다. 그래서, 선택적으로 오염물질을 고효율로 분해 하는 균주를 선정과 적용, 그에 따른 미생물 생장에 영향을 미치는 환경조건, 즉 접종 초기 농도 및 온도, 수분, 전자 수용체, \( \mathrm { pH } \) 및 영양염류의 농도 등의 환경 인자 도출이 필수적이다. 또한 현재까지 bioventing의 연구는 단일 균주를 이용한 연구 가 대부분이나, 단일 미생물 적용으로는 탄소 화합물 뿐 아니라 알칸 화합물과 방향족 화합물의 복합 오염의 효율적인 제어의 문제점이 야기된다. 왜냐하면 각 기질에 대한 생 분해 경로가 서로 다르기 때문이다. 그러므로 각 기질에 대한 고효율 균주들을 혼합해서 적용할 필요가 있다. 일례로 Facundo 등의 연구진과 Namkoong 연구진은 혼합균주를 이용하여 경유의 생물학적 처리 연구를 보고하였다. 그러나 현재까지 연구된 토양 복원 기술은 유류 복합 오염 지역의 생물학적 복원을 위한 구체적인 조건에 대한 공학적 인자가 제시되지 못한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 유류 오염 토양의 효율적 처리 기술 개발을 위하여 TPH, BTEX 각각의 고효율 혼합 균주를 적용하여 \( \mathrm { TPH } \) 의 bioremediation 연구를 하였으며, \( \mathrm { TPH } \) 오염 토양 내유류 분해 및 제어 효율을 분석하여 최적 효율을 위한 운전인자를 확보하였다.</p>