<h1>결과 및 고찰</h1><h2>정수처리 공정별 수질변화</h2><p>원수가 전오존 처리조에서 침전조◦여과조를 거쳐 후오존 처리 공정 단계에 이르면, 이미 탁도 ◦ \( \mathrm{KMnO}_{4} \) 소비량 ◦ 금속성 양이온 함량 등은 각각 원수에 비해 \( 97.4 \%, 73.1 \%, 71.8 \% \) 의 제거효율을 보였으며 \( \mathrm{pH}, \mathrm{~NH}^{+}{ }_{4}-\mathrm{N} \) 등은 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 마지막 단계인 BAC 유출수는 후 오존처리 단계에서까지 제거되지 않았던 \( \mathrm{~NH}^{+}{ }_{4}-\mathrm{N} \) 등을 포함한 모든 항목들이 거의 제거됨을 알 수 있었다. 따라서 수질분석결과 BAC여과 단계에 이르면 유입되는 유기물질을 적절하게 흡착과 생분해에 의하여 제거하는 것으로 나타났다. 그러나 이들의수질조사 항목별 분석치의 절대값은 원수의 상황에 따라 차이가 날 수 있으며, 낙동강 원수의 경우 식물플랑크톤에 의한 부영양화 즉 하계의 Microcystis aeruginosa, 동계의 Stephanodiscus hantzschii 등에 의한 대량 증식으로 \( \mathrm{pH}, \mathrm{~NH}^{+}{ }_{4}-\mathrm{N}, \ BOD \) 등의 농도가 계절에 따라 다르게 나타나는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구의 조사기간 중에는 조류 농도의 감소 등으로 인하여 예년에 비해 원수의 수질은 전반적으로 양호한 것으로 나타났다.</p><h2>바이러스 정량 및 회수율</h2><p>3종의 바이러스 정량은 양성 바이러스주를 대상으로 Plaque assay법을 이용하였으며, 정량한 결과 \( \mathrm{ml} \)당 \( 2.5 \times 10^{8} \ PFU \)의 에코바이러스, \( 3.5 \times 10^{7} \ PFU \)의 콕사키바이러스 그리고 \( 3 \times 10^{7} \ PFU \)의 폴리오바이러스를 얻을 수 있었다.</p><p>바이러스 회수율은 1-MDS catridge filter로 여과시켜 유기 응집법을 이용하여 농축시켰다. 농축시킨 양성 시료는 원액, \( 1:5, 1:25 \) 희석배율로, 음성 농축액\( \left(\mathrm{Na}_{2} \mathrm{HPO}_{4} \cdot 7 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, \mathrm{~pH} \ 7.4\right) \)은 원액 농도로 각각 BGM 세포에 \( 1 \mathrm{~ml} \)씩 접종한 후 14일간 배양하여 CPE 여부로 확인하였다. \( \mathrm{MPN} \ program \)으로 산출한 결과 1850~2230 \( \mathrm{MPN}/100 \mathrm{~l} \)로 나타났으며, 회수율은 \( 72 \sim 108 \% \)를 보여 표준시험방법에서 규정한 회수율 \( 35 \sim 150 \% \) 기준을 만족하는 것으로 나타났다.</p><h2>정수처리 공정별 바이러스 제거율</h2><p>정수처리공정에 따른 바이러스 제거효율은 맥동식 Pilot-plant를 이용하여 3회 실시하였다. 원수 분배 탱크조에 연속적으로 바이러스를 주입시키면서, 정수처리 공정별로 시료를 채취하였다. 원수 분배 탱크조를 통과한 시료는 전오존 접촉조 ◦ 침전 ◦ 여과 ◦ 후오존 접촉조 ◦ BAC 여과를 거쳤으며, 각 공정별로 \( 500 \sim 1,500\mathrm{~l} \)의 시료를 여과, 농축하여 표준시험방법에 의거한 세포배양법으로 실험하였다. \( 200\mathrm{~l} \)의 원수에서 정량된 바이러스를 기준으로 하였을 때 전 오존 접촉에서는 \( 96.8 \% \)의 바이러스가 제거되었는데 이때 Pilot-plant의 전오존 투입비는 \( 1 \mathrm{~mg} /\mathrm{l} \)였다.</p><p>일반적으로 원수중의 탁질 성분은 침전단계에서 \( 90 \% \) 이상 제거 되어지고, 여과단계를 거치면서 거의 모든 탁질은 제거된다. 바이러스의 경우는 일반적인 탁질과는 달리 여과 및 소독 과정이 병행 되어야만 완전한 제거가 가능하다. 본 연구 결과에 따르면 바이러스의 경우 전오존을 거친 침전단계에서는 평균 \( 99.0 \% \), 여과에서는 \( 99.5 \% \)가 제거되었으며, 후오존을거친 BAC 여과수 시료에서는 \( 100 \% \) 제거되어짐을 확인할 수 있었다. 세 종류의 바이러스 중에서 에코바이러스의 경우 폴리오바이러스와 콕사키바이러스에 비해 제거율이 약간 떨어지는 것으로 나타났다. 지표세균인 총대장균군의 경우 원수에서는 평균 \( 340 \mathrm{~MPN} / 100 \mathrm{~ml} \) 검출되었으나 후오존을거친 BAC 여과수 부터 검출되지 않았고, 대장균의 경우에는 전오존 단계 이후부터 검출되지 않아 바이러스와 비슷한 제거 경향을 보였다. 따라서 오존이 주입되는 전 ◦ 후오존 과정이 정수처리과정에서 바이러스 및 미생물 농도를 감소시키는데 있어서 가장 효율적인 단계임을 알 수 있었다. 그리고 이러한 바이러스 제거율은 규모가 비슷한 Pilot-plant를 사용하여 조사한 Robeck의 침전단계에서 \( 98\% \), 여과단계에서 \( 99.84 \% \) 제거율과 거의 비슷한 결과를 보였는데, 적절한 정수처리공정을 유지하여 BAC 여과를 거치면 대부분의 바이러스는 정수처리과정에서 거의 \( 100 \% \) 제거될 수 있음을 확인할 수 있었다. 실제로 2년 동안의 바이러스 분포조사에서도 부산시 3개 정수장의 고도정수처리공정을 거친 정수와 수도꼭지에서는 바이러스가 검출되지 않았기 때문에 부산시 정수장의 바이러스 제거능은 충분히 확보한 것으로 판단된다. 그리고 전오존 처리에서 \( 97 \% \) 이상의 바이러스가 제거되어질 수 있음을 확인하였으므로, 오존과 같은 소독제에 대해 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 보여진다.</p><h2>세포주별 바이러스 감염능 평가</h2><p>본 연구에서 사용된 폴리오바이러스, 콕사키바이러스, 에코바이러스를 6개의 세포주를 대상으로 하여 세포병변현상을 관찰하여 감수성 조사를 실시하였다. 폴리오바이러스의 경우 BGMK, Hela, Hep-2 세포주 순으로 바이러스에대한 감수성이 높게 나타났으며, 콕사키바이러스의 경우 원숭이 신장세포인 BGMK 와 Vero 세포주에서 높은 감수성을나타내었다. 에코바이러스의 경우에는 현재 사용 중인 BGMK 세포주에 비해 RD 세포주에서 \( 30 \% \) 정도 높은 감수성을 나타낸 것으로 보아 현재 표준시험방법에 사용 중인 BGMK 세포주만을 사용했을 경우 바이러스종류에 따라 검출률이 현저히 낮아질 수 있음을 알 수 있었다. 3종의 바이러스가 정수처리공정을 거치고 난 후에도 세포주에 따라 검출률에 차이가 나는 것을 알 수 있었다. 따라서, 환경 중에 존재하는 다양한 바이러스를 검출 및 검출률을 높일 수있는 다양한 세포주 및 시험방법의 개발이 시급한 것으로 판단된다.</p>
후오존 처리공정 단계에서 원수에 비해 \( 73.1 \% \)의 제거 효율을 보이는 항목은 무엇인가?
\( \mathrm{KMnO}_{4} \) 소비량