์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํ๋ฌผ์ง์ ์ฌํ ์ ์ฒด์ ๋ฏธ์น๋ ์ ์ฉํ ๊ธฐ๋ฅ์ ํธ์คํธ๋ก ์์ฉํ์ง๋ง, ์ด๋์ด ์ด๋ฉด์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ฌผ์ง์ด ์ผ๋จ ์๋ช
์ ๋คํ ํ ์ข
์ข
ํ๊ฒฝ ์ค์ผ๋ฌผ์ง์ด ๋์ด ์๋ฌผํ์ ํ๊ฒฝ์ ํ(bioremediation)์ ์ ํญํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค.
๋ฏธ๊ตญ ์ ๋ฆฌ์กฐ๋ ์ฃผ๋ฆฝ๋ํ(Arizona State University) ์ฐํ ๋ฐ์ด์ค๋์์ธ ์ฐ๊ตฌ์ ์์์ ์ฐ๊ตฌ์์ธ Anca Delgado๊ฐ ์ํํ ์ผ๋ จ์ ์ฐ๊ตฌ๋ TCE(trichloroethene) ๊ฐ์ ํด๋ก์ด ์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํ๋ฌผ์ง์ ์ํ
(ethene)์ผ๋ก ์ ํ์ํค๋ ๋
ํนํ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ ์กฐ์ฌํ๋ค. ์๋ก์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋(Dehalococcoides)๋ผ๊ณ ์๋ ค์ง ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ ๋์ฌ ํ๋์ ์กฐ์ฌํ์ฌ, ์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ด ๊ด์ฌํ๋ ํ๊ฒฝ ์ ํ ํ๋ก์ ํธ์ ๋ํ ํจ์จ์ ๊ฐ์ ํ๋ ์ ๋ต์ ์ ์ํ๋ค.
๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ 1997๋
์ดํ ๊ณผํ ์ง๋์ ๊ณต์์ ์ผ๋ก ์ถํํ๋ค๊ณ Delgado๋ ๋ฐํ๋ค. ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ ์๋ฌผํ์ ์ ํ์ ์๋นํ ์ค์ํ ์ ์ผํ ๋ฏธ์๋ฌผ๋ก ๋จ์ ์๋ค๊ณ Delgado๋ ๋ง๋ถ์๋ค. 20๋
๊ฐ๊น์ด ์ฐ๋ฆฌ๋ TCE ๊ฐ์ ํํ๋ฌผ์ง์ ์ํ
์ผ๋ก ์ ํํ๋ ํ์์ ํ์ผ์ ๋ฐ์(reductive dechlorination)์ ์ํํ ์ ์๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฐํ
๋ฆฌ์๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ์ง ๋ชปํ๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ด์ ์ ๋ง์ถ TCE๋ ๊ฐ์ฅ ํํ ์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํ๋ฌผ์ง ์ค ํ๋์ด๋ค. ๋ฏธ๊ตญ LPL(National Priorities List) ์ํผํ๋ ์ฌ์ดํธ์ ์ฝ 60%์ ๊ตญ๊ฐ ์งํ์ ์์์ ์ฝ 20%๊ฐ TCE ๊ฐ์ ์ผ์๊ฐ ์นํ๋ ์ฉ๋งค๋ก ์ค์ผ๋์ด ์๋ค. TCE๋ ๋ฌ์ฝคํ ๋์์ ๋น์ธํ์ฑ ์ก์ฒด ํ ๋ก๊ฒํํ์(halocarbon)์ด๋ค. ๋๋ผ์ดํด๋ฆฌ๋์์ ๊ธ์๊ณผ ๋ค๋ฅธ ๊ตฌ์ฑ์์์ ์ ํ ๋ฐ ๊ธฐ๋ฆ ์ ๊ฑฐ์ ์ด๋ฅด๋ ์์ฉ๋ถ์ผ์์ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ฐ์
์ฉ๋งค๋ก ์์ฉํ๋ ์์ฒด์ ์ธ ํน์ฑ์ ์ด์ ๋ก TCE๋ ๊ด๋ฒ์ํ๊ฒ ์ฌ์ฉ๋๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ TCE๋ ์๋ง์ ์ํ์ง ์๋ ๊ฑด๊ฐ ๋ถ์์ฉ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์์ฑํ๋ค. TCE ๋
ธ์ถ๊ณผ ๊ด๋ จ๋ ๊ฐ์ฅ ๊ฑฑ์ ์ค๋ฌ์ด ํผํด๋ ์์ด๋ค. 2011๋
๋ฏธ๊ตญ ํ๊ฒฝ๋ณดํธ์ฒญ(EPA; Environmental Protection Agency)์ ์ต์ข
๊ฑด๊ฐ ํ๊ฐ๋ฅผ ์์ ํ์ฌ TCE๋ฅผ ์ธ๊ฐ ๋ฐ์์ฑ์ผ๋ก ๊ณต์์ ์ผ๋ก ์ธ์ ํ๋ค. TCE์ ๋ถ์ ์ ํ ํ๊ธฐ๋ ์ธ๊ฐ ๊ฑด๊ฐ๊ณผ ์์์์ ์ฃผ์ ์ํ์ด ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ํ๊ฒฝ์ผ๋ก ์ ์
๋์ด ๋ฐ์์ฑ ํผํด์ ์ ํ์ ๊ด๋ จ๋ ์๋นํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋ณ๊ณ ์๋ค.
ํ๊ธฐ์ฑ ๋ฐํ
๋ฆฌ์ ์ง๋จ์ธ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋(Dehalococcoides mccartyi)๋ ํธํก ๊ธฐ์ ์ ์ผํ์ผ๋ก TCE๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ฑ์ฅ๊ณผ ๋ฒ์ฑ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ๋
ํนํ ๋์ฌ ๊ณต์ ์ ์ํํ๋ค. ์ด ๋ฐํ
๋ฆฌ์๋ ์ ์ ์์ฉ์ฒด(electron acceptor)๋ก ์ผ์๋ก ์นํ๋ ์ฉ๋งค๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ฉฐ, ์ด๊ฒ์ ๋ฐํ
๋ฆฌ์๊ฐ ์ผ์๋ก ์นํ๋ ์ฉ๋งค๋ฅผ ํธํกํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๋ค๊ณ ์ด ๋
ผ๋ฌธ์ ์ง๋ํ Rosa Krajmalnik-Brown ์กฐ๊ต์๋ ๋ฐํ๋ค. ์ผ์๋ก ์นํ๋ ์ฉ๋งค๊ฐ ์ด ๋ฐํ
๋ฆฌ์์๊ฒ๋ ์ฐ์์ ๊ฐ๋ค๊ณ Krajmalnik-Brown์ ๋ฐํ๋ค.
๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ ์ ํดํ ํํ๋ฌผ์ง์ ๋จผ์ cis-DCE(cis-dichlroethene)๋ก ์ดํ ์ค๊ฐ์ ์ธ ์ผ์๋ก ์นํ๋ ๋ถ์ฐ๋ฌผ์ธ ์ผํ๋น๋(vinyl chloride) ๋ฐ ์ต์ข
์ ์ผ๋ก๋ ํ๊ฒฝ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ๊ณ ์ผ์๋ฅผ ํฌํจํ์ง ์๋ ์ต์ข
์ฐ๋ฌผ์ธ ์ํ
์ผ๋ก ์ ํํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ TCE๋ก ์ค์ผ๋ ์ง์ญ์ ์๋ฌผ ๋ณต์์ ์ํ ๊ท์คํ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋๋ค. Krajmalnik-Brown์ ์ง๊ธ๊น์ง ์ํ
์ด ์์ฑ๋๋ ์์น์์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ ์กด์ฌํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ๋ค๊ณ ์ง์ ํ๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ํ ๊ฐ์ง ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋ค. ์ผ๋ถ ์ฌ๋ก์์, ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ ์ค๊ฐ ๋จ๊ณ ๋ฐ์์์ ๋ฉ์ถ์ด ์ฐ์์ ์ผ๋ก ๋ ๊ฐ์ง ํํ๋ฌผ์ง์ธ cis-DCE์ ์ผํ๋น๋์ ์์ฑํ์ฌ, TCE๋ฅผ ์ํ
์ผ๋ก ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ ํํ๋ ๋ฐ ์คํจํ๋ค. ์ผํ๋น๋์ ์๋์ ๋ฌผ์ง์ธ TCE๋ณด๋ค ๋ ์ฉ์ดํ๊ฒ ํ์ฐ๋ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ธ๊ฐ ๋ฐ์์ฑ์ผ๋ก ํ๊ฒฝ์์ ๊น์ ๊ด์ฌ์ ๋ฐ๊ณ ์๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ด์ ์ TCE๊ฐ ์ํ
์ผ๋ก ์ ํ๋๋ ๋ฐ์์ด ์ผ์ด๋๋ ๋์ ๋ฐ์์ด ์ค๋จ๋๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ด๋ จ๋ ํน์ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๋ฐ ์๋ค. ์ด๊ธฐ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฃผ์ด์ง ์๋ฌผ ์ ํ ์์น์์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ TCE๋ฅผ ์ํ
์ผ๋ก ์์ ํ ๋ถํด๋ฅผ ์์ฑํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์๊ตฌ๋๋ ํ์์ ์ธ ๊ธฐ๊ณ๋ฅ๊ฐ ๋ถ์กฑํ๋ค๊ณ ์ ์ํ๋ค. ๋ณด์ ์ค๋ช
์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ ๊ณต์ ๋์ ์ ๊ทธ๋ฐ์ง ๋ฐฉํด๋ฐ๊ณ ์๋ค๊ณ ์ ์ํ๋ค.
๋ฐ์์ ์ค๋จ์ ๋ํ ์ค๋ช
์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค. ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ ํธํก ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ์ํ์ฌ ์ ์ ๊ณต์ฌ์ฒด(electron donor)๋ก ์์(hydrogen)๋ฅผ ํ์๋ก ํ๋ค. ํ์ฌ ์คํ์ ์ผ๋ถ ์ฌ๋ก์์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ ํ ์ ๋๋ ์นจ์ ๋ฌผ์ ์กด์ฌํ๋ ๋ค์ํ ๋ค๋ฅธ ๋ฏธ์๋ฌผ๊ณผ ์์์ ๋ํ์ฌ ๊ฒฝ์ํ๋ค.
๋ฃจ๋ง๋์, ํธ์๋ฅดํ ๋ฆฌ์ฝ ๋ฐ ์ฌ์ฐ์ค์บ๋กค๋ผ์ด๋ ๋ฑ์ ํ ์๊ณผ ์นจ์ ๋ฌผ ์๋ฃ๊ฐ ์กฐ์ฌ๋๋ค. ์ฒซ ๋ ๊ฐ์ ์๋ฃ๋ ์ค์ผ๋์ง ์์ ๋ฐ๋ฉด, ์ธ ๋ฒ์งธ ์๋ฃ๋ TCE์ ์ ์ฌํ ์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํ๋ฌผ์ง์ธ PCE๋ก ์ค์ผ๋ ์ง์ญ์ธ ์ฌ์ฐ์ค์บ๋กค๋ผ์ด๋ ํจ๋ฆฌ์ค ์์ผ๋๋(Parris Island) ๊ตฐ๋ ๊ธฐ์ง์์ ์ถ์ถ๋๋ค.
์ธ ์๋ฃ๋ ๋ชจ๋ ์ฃผ์ด์ง ์ง์ญ์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ํ๊ฒฝ ์กฐ๊ฑด์ ์๋ฃ ๋ณ์ ๋ณต์ ํ์ฌ ๋ณต์ ํจ๊ณผ๊ฐ ์ ํํ๊ฒ ๋ถ์๋ ์ ์๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฌ์ฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ๋ ํญ๋์ ๋ฏธ์๋ฌผ ๋ค์์ฑ์ ํ๊ณ ์๋ ์ง์ญ์ด ์์๊ฐ ํ์์ ์ธ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋์ ๊ฒฝ์ํ ์ ์๋ ๋ค์์ ๋ฐํ
๋ฆฌ์๋ฅผ ํจ์ ํ๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์, cis-DCE ๋จ๊ณ์์ ์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ๋ถํด์ ์ ์ง๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ฆ๋ช
๋๋ค.
์ฌ์ฐ์ค์บ๋กค๋ผ์ด๋์์ ์ถ์ถ๋ ์ค์ผ๋ ์๋ฃ์์, ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ ์ผ์๋ก ์นํ๋ ํํ๋ฌผ์ง์ด ์ํ
์ผ๋ก ์์ ํ ์ฐํ๋๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ์ ์๋ค์ ์นจ์ ๋ฌผ์ ํจ์ ๋ ๋
์ฑ ์ค์ผ๋ฌผ์ง์ด ๋ฏธ์๋ฌผ ๋ค์์ฑ์ ์ ํํ๋๋ก ๊ฑฐ๋ํ์ฌ, ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ ์์์ ์ ๊ทผํ๋ ๊ฒ์ด ๋ ์ฉ์ดํ๋๋ก ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ง์ํ๋ค.
๋ฃจ๋ง๋์์ ํธ์๋ฅดํ ๋ฆฌ์ฝ ์๋ฃ์์, ๋ฒ์ฑํ๊ธฐ ์ํ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ฅผ ์ํ ์กฐ๊ฑด์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋์ ์ ์ ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฝ์ํ๋ ๋ฏธ์๋ฌผ์ ๊ฐ์ง ํ ์์ ์ ๊ฑฐํจ์ผ๋ก์จ ์์ฑ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ค๊ฐ ๋จ๊ณ์ ๋ฐ์ ์ค๋จ์ด ๊ทน๋ณต๋์ด, TCE์์ ์ํ
์ผ๋ก ์ ํ๋๋ ๋ฐ์์ด ์ฑ๊ณตํ๋ค. ๋์ผํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํผํฉ๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ๋ฐฐ์์ก์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ถ๊ฐ์ ์ธ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ฅผ ๊ฐ์ง ํ๋ถํ ์๊ท๋ชจ ์ถ์ํ์ ์ํด ์ป์ด์ก๋ค.
์๋ก์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ๋ฐ๊ฒฌ์ ํ์ฐ์ผ ๊ด๋ฌผ(carbonate mineral)์ด ๋ฉํ ์์ฑ ๋ฏธ์๋ฌผ(methanogen)๊ณผ ์์ธํ ์ (acetogen)๊ณผ ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ ๋ฏธ์๋ฌผ์ ๋ํ ์ ์ ์์ฉ์ฒด๋ก ์์ฉํ๋ฉฐ ํ ์๊ณผ ๋ฌผ์ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ์กด์ฌํ์ฌ, ์์์ ๋ํ์ฌ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋์ ๊ฒฝ์ํ๋ ๋ฐ ๋์์ ์ค๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ์ค์ผ๋ ์ง์ญ์์ ํ์ฐ์ผ์ ์ถ๊ฐ๋ฅผ ์ ํํ๋ ๊ฒ์ด TCE๋ฅผ ์ํ
์ผ๋ก ์์ ํ๊ฒ ํ์์ํค๋ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋์ ๋ฅ๋ ฅ์ ๊ฐํํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ ์ฃผ์๋ค.
์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๋ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ป์ ์ง์์ ์ฐ์์ ์ธ ์๋ฌผ ๋ฐ์๊ธฐ ์คํ์์ ์๋ถํด ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐฐ์์ก์ ์ฑ์ฅ์ํค๋๋ฐ ์ฌ์ฉํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ ๋์ ๋ฐ๋์์ ์ฑ์ฅ๋ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๊ฐ ์คํ์ฐ์ผ(bicarbonate)์ด ์ต์ ์ ๊ฐ์ผ๋ก ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ์กฐ์ ๋์ด, ๊ฒฝ์์๋ฅผ ํ์ฉํ์ง ์๋ ์กฐ๊ฑด ํ์์ ๋ ์ ์ํ ์๋๋ก ํ์์ ํ์ผ์ ๋ฐ์์ ์ํํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ์ฆ๋ช
ํ๋ค. ํ์ฌ Delgado์ Krajmalnik-Brown์ ์ค์ผ๋ ์ง์ญ์์ ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋๋ก ์ค์ผ๋ ๋ฐฐ์์ก์ ์ต์ ํํ๋ ํ
์คํธ๋ฅผ ์ํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์๋ฌผ ๋ณต์ ๊ธฐ์
๊ณผ ๊ณ์ฝ์ ์ฒด๊ฒฐํ ์์ ์ด๋ค.
๊ทธ๋ฆผ1> ์ ๋ฆฌ์กฐ๋ ์ฃผ๋ฆฝ๋ํ ๋ฐ์ด์ค๋์์ธ ์ฐ๊ตฌ์ ์์์ Anca Delgado
ํค์๋ : TCE, ์ํ
, ๋ํ ๋ก์ฝ์ฝ์ด๋, ํ์์ ํ์ผ์ ๋ฐ์, ์ ์ ์์ฉ์ฒด, ์์
์ถ์ฒ: KISTI ๋ฏธ๋ฆฌ์ ๊ธ๋ก๋ฒ๋ํฅ๋ธ๋ฆฌํ
์๋ฌธ:
http://phys.org/news/2014-06-specialized-microbes-stubborn-chemicals-environment.html ์ ๊ณต:kisti, ๋ค๋ฅธ๊ธฐ์ฌ๋ณด๊ธฐ๊ธฐ์ฌ๋ฑ๋ก์ผ์ : 2014.07.14 15:39
<์ ์๊ถ์ © ์๋ฎ, ๋ฌด๋จ ์ ์ฌ ๋ฐ ์ฌ๋ฐฐํฌ ๊ธ์ง>
#kisti#