유입수와 유출수의 종속영양세균수 양상은 봄은 전반적으로 비슷한 HPC를 보였으며, 여름에는 칼럼 유입수가 유출수에 비해 높은 HPC를 나타내었다. 강물은 수돗물에 비해 영양분이 많아 \( 10^{4} \sim 10^{5} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 수준 까지의 HPC가 관찰되었다. 또한 활성탄 상에서 수온이 생물막 형성에 중요한 역할을 하였다.
<h1>결과 및 토의</h1><h2>유입수와 유출수의 종속영양세균 분석</h2><p>유입수와 유출수의 종속영양세균수(Heterotrophic Plate Count, HPC) 양상은 Fig. 1과 같았다. 봄에는 수돗물을 4일 이상 통수시킨 후에 활성탄 칼럼 유출수가 유입수보다 높은 양상을 보였지만 전반적으로 비슷한 HPC를 보였다. 따라서 활성탄 칼럼에서 파과(breakthrough) 현상이 발생하지는 않았던 것으로 사료되었다. 하지만 여름에는 통수 시작일부터 6일까지는 칼럼 유입수가 유출수에 비해 높은 HPC를 나타내었다. 이 기간 동안 입상활성탄 칼럼 유입수 속의 HPC는 \( 10^{3} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 정도였고 야자계 활성탄 칼럼 유출수 속의 HPC는 \( 10^{2} \sim 10^{3} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \), 석탄계 활성탄 칼럼유출수 속의 HPC는 야자계 활성탄보다 조금 낮지만 \( 10^{2} \sim 10^{3} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \)을 나타내었다. 6일 이후부터는 칼럼 유출수가 유입수인 수돗물보다 높은 수의 세균을 나타내어, 수돗물인 컬럼 유입수의 HPC가 \( 10^{2} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 수준으로 낮아진 후에도 입상활성탄 칼럼 유출수는 \( 10^{3} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 수준의 높은 HPC를 유지하였다. 강물을 이용하는 경우에 \( 10^{4} \sim 10^{5} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 수준 까지의 HPC를 관찰하였는데 이는 수돗물에 비해 강물이 상대적으로 영양분이 많은 이유 때문이라고 사료되었다.</p><p>수돗물을 이용한 실험에서 부유세균(planktonic bacteria)의 성장속도가 낮아 수계에서의 세균 급증은 생물막(biofilm) 탈착에 의한다는 보고도 있지만 HPC가 유출수에서 6일 이후에 높은 값을 유지한 결과는 다음의 두 가지 유추가 가능하였다. 첫째 유입수 속의 세균들이 활성탄 칼럼에 축적되어 있다가 유출된 결과일 가능성이 있다. 둘째 활성탄 상에서 생물막을 형성하면서 생장한 세균들이 탈착(detach)되어 일어난 결과일 가능성이 있다.</p><p>두 가능성을 검증하기 위해 낮은 HPC를 갖는 유입수를 활성탄 칼럼에 통수시키면서 실험을 행하였다. 수돗물을 다시 염소처리한 유입수를 이용하여 유입수 속의 HPC가 낮고 일정하게 하여 수돗물에서 야기되는 HPC가 높고 변동이 심한 것을 방지하여 실험한 결과 유출수에서 발견된 높은 세균수는 활성탄상의 세균 생장에 의한 것임을 밝혔다.</p><p>활성탄에서의 세균파과에는 온도가 중요한 것을 알 수 있었다. 수온이 낮은 봄철에 14일까지 세균파과가 일어나지 않았고 여름에 10일 만에 세균 파과가 발생한 것은 활성탄 상에서 생물막 형성에는 수온이 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 이 등의 결과와 비교하면 같은 수온에서 세균 재생장에는 유입수 속의 세균수보다 시간이 중요한 것을 알 수 있었다. 파과가 일어난 시기까지 활성탄 칼럼에 유입된 총 HPC는, 수돗물을 다시 염소 처리한 유입수가 \( 10^{9} \)\( \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 수준이었고 염소 재처리를 하지 않은 유입수는\( 10^{6} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \) 정도의 수준이었다. 하지만 \( \mathrm{R}_{2} \mathrm{~A} \) 배지상에서는 모두 10일이 지난 후에 유출수가 유입수보다 높은 HPC를 보여 활성탄에서 세균 유출이 일어나는 것은 유입수 속의 세균 수와는 큰 상관성이 없다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 생물막 증식과 수계 속의 세균수는 상관성이 없다는 보고와도 일치하였다.</p>