수용액 내에서 흡착제에 의해 제거되는 특정물질을 결정하며, Freundlich 흡착등온식 또는 Langmuir 흡착등온식의 적용을 받아 제거되는 정도를 결정한다. 각각의 중금속에 반응용액 농도별 흡착 평형반응을 유도하여 흡착평형 model을 적용한 결과에서는 납이나, 카드뮴, 구리 모두가 Freun-dlich 흡착등온식이 적합함을 확인했다. 화학적 처리법을 사용한 전처리 시험에서는 전처리제 NaOH가 가장 적합한 것으로 나타났고, 중금속별로는 카드뮴의 흡착이 약간 높게 나타났으며, 본 균의 흡착율을 높이기 위해서는 다른 화학적 전처리제의 시도 및 열을 가하는 물리적 방법도 병행되어야 할 것으로 본다. 각각의 중금속별로 적용 가능한 탈착제를 비교해 효율성 높은 탈착제를 선택해야 하며, 다양한 중금속에 대한 비표자료가 있어야 할 것으로 본다.
<h2>흡착등온식</h2> <p>흡착제에 의하여 제거되는 특정물질은 수용액내에서 결정되며 제거되는 정도는 Freundlich 흡착등온식 또는 Langmuir 흡착등온식의 적용을 받는다. 따라서 각각의 중금속에 대한 흡착평형 model을 적용하고자 반응용액 농도별 흡착의 평형반응을 유도한 결과는 Fig. 3에 나타내었다. 균체표면의 중금속이온에 대한 흡착의 시간경과나 농도종가에 따른 흡착평형은 세 중금속 모두 30 분대에 최고에 이르렀고 그후 평형을 이루었으며 구리가 카드뭄이나 납에 비하여 약간의 흡착율이 낮은 결과를 보였다. 본 균에 의한 최대 흡착은 납이 56.2, 카드뮴은 58.0, 구리는 55.8 \( \mathrm{mg} / \mathrm{g} \)-biomass 로서 세 중금속별로는 큰 차이를 나타내지 않는 것을 볼 수 있었다. 평형농도에 의한 흡착율은 중금속이 균체에 흡착된 후 세포내로 침투하는 것에 따른 결과로 Fig. 4에서 보는 바와 같이 같은 시간대일지라도 약간의 차이는 나타났으나 400 \(\mathrm{mg} / \ell \) 에서는 평형을 나타내었다.</p> <p>이 같은 결과는 다른 종류의 흡착제를 대상으로 한 결과에서도 균체를 이용시 시간별, 반응용액별로 영향을 받는다는 결과와도 비슷한 결과로 볼 수 있다. 본 실험균주의 흡착평형 도달 시간이 30 분이고 이후의 최대 흡착량 역시 일정한 것으로 보아 균체에 의한 흡착반응이 지금까지 밝혀진 다른 흡착제의 흡착반응에 비해 아주 신속한 것을 확인할 수 있었다. 한편 본 균에 대한 흡착용량(K)은 Table 3에 나타내었는데 구리가 카드뮴의 1.5배, 납은 카드뮴의 1.1배로 구리가 가장 크고, 흡착강도 \( (1 / \mathrm{n}) \) 는 카드뮴이 구리에 비해 1.3배, 납에 대해서는 1.2배로서 카드뮴이 가장 큰 것을 알 수 있었다. 이는 앞서 얻은 결과와 비교시에중금속 별로 다른 양상의 결과로 보여졌으며 본 균에 의한 흡착 등온식의 적용은 납이나, 카드뮴, 구리 모두가 Freun-dlich 흡착등온식이 적합하다는 것을 알 수 있었다.</p> <h2>전처리 및 탈착</h2> <p>중금속의 양이온과 균체의 음이온 결합의 강도를 높여 흡착율을 높이기 위한 전처리 시험에서는 화학적 처리법으로 \( \mathrm{KOH}, \mathrm{NaOH}, \mathrm{CaCl}_{2} \)를 사용하였는데 세가지 전처리제 NaOH 가 가장 적합한 것으로 나타났으며 중금속별로는 카드뮴의 흡착이 납이나 구리에 비하여 약간 높게 나타났다. 이 결과로 미생물 균주의 흡착력에는 전처리에 의한 차이를 나타낸다는 것을 다른 균주와의 비교에서도 볼 수 있으므로 전처리제가 미생물별로 흡착의 차이를 유도한다는 것을 알 수 있었다. 전처리의 효과는 세포벽 함유물의 화학적 구조의 변경을 유도하거나 세포벽에 금속이온이 부착될 수 있도록 하는 것으로[15,19] 전체적으로 전처리를 하였을 때가 하지 않았을 때보다 카드뮴만이 약간의 흡착율이 증가하는 것으로 보아 본 균의 흡착율을 높이기 위하어서는 다른 화학적 전처리제의 시도 및 열을 가하는 물리적 방법도 병행되어져야 할 것으로 보여졌다. 한편 중금속 회수를 위한 탈착에 대한 효율성 검증에는 \( 0.1 \mathrm{M} \) 의 EDTA와 같은 농도의 \( \mathrm{HNO}_{3} \) 가 사용되었고 그 결과는 Fig.5 에 나타내었다. 납은 \( 0.1 \mathrm{M} \) EDTA처리에 의하여 탈착율이 증가되었고 카드뮴과 구리는 \( 0.1 \mathrm{M} \) 의 \( \mathrm{HNO}_{3} \) 처리에서 탈착률이 높아졌다. 중금속 흡착제로서의 조건중 재 이용율을 검토하기 위해 탈착제에 의한 탈착율을 검토한 결과 \( \mathrm{HNO}_{3} \) 가 가장 효과적인 것을 확인할 수 있었으며, 앞서 행한 다른 균주[14]와의 비교에서는 본 균의 재 이용율이 약간 차이가 나는 것으로 나타났는데 이는 균간의 특성으로 볼 수 있으며 각각의 중금속별로 적용 가능한 탈착제의 비교를 통하여 효율성이 높은 탈착제의 선택이 필요하며 다양한 중금속에 대한 비표자료가 있어야 할 것으로 보인다. 이후에도 지속적인 균주별로 흡착 실험을 통해 흡착시의 효율성 증대와 재 사용율을 검토한 후, 중금속 흡착의 효율성을 증가시킬 수 있다면, 미생물 세포가 단일의 중금속 흡착제로서 산업적 이용에 보다 나은 효과를 가져올 것이다.</p>