수질 미생물 감시기법 고도화

기후환경 변화와 환경오염 증가에 따른 신종 출현 미생물에 대한 선제적 대응 및 융복합-신기술 기반 첨단 분석기술을 적용하여 수질 미생물 감시강화와 수처리 운영에 적극 대처할 수 있는 중장기 미생물연구 계획을 수립하고자 함

비전 및 목표

❍ 시민이 아끼고 신뢰하는 고품격 수돗물 공급

국내외 현황 및 문제점

❍ 환경오염 증가 및 온난화 심화에 따른 신종 미생물 발생 증가

- 파울러자유 아메바, 슈퍼박테리아 검출 논란

❍ 상․하수에 대한 친환경 생태계 기반 통합관리 신기술 적용 필요

❍ 정보통신(IT), 나노(NT), 생명과학(BT) 기술발전에 따른 기술       융복합화 실현

- 미생물 분석기법 고도화에 따른 차세대 유전자 분석 기술 도입

- 나노 및 정보통신 기술을 접목한 온라인 모니터링기술 도입 필요

❍ 세계시장의 통합화 및 국제사회 갈등의 복합․다원화로 신종          전염병 및 생물테러 위협 증가

- 메르스, 페스트, 탄저균 관련 대응 체계 구축 필요

❍ 산업구조의 고도화 및 에너지 자원수요 증가에 따른 고효율            신재생 바이오에너지 확보 필요

- 미세조류를 이용한 바이오디젤 생산 등 바이오연료 생산기술 확보

주요내용

❍ 상수도계통에서 신종 병원성미생물 분포실태 조사 및 제어방안 마련

- 항생제내성균, 파울러자유아메바, 가시아메바, 아스트로바이러스, 로타        바이러스, 병원성 곰팡이 등

❍ DNA 칩 등 NT-IT 기술을 활용한 온라인 환경 모니터링

- 병원균 분석, 수질 진단, 생태독성 평가, 비특이적 오염물질 검출 등

❍ 최첨단 생물공학 기술을 적용한 미생물 분석기술 자동화 및 고급화

- 미생물 자동 이미지 분석기, 실시간 세균수 측정 시스템 구축

❍ 생물정보학(Bioinfomatics)을 기반한 미생물 유전자 빅데이터 분석      - 미생물 메타 게놈 분석, 상수도 공급계통별 우점 미생물 분포 맵 작성

❍ 생물테러 및 신종 전염병 유행 대응 시스템 구축

- 탄저균, 페스트 등 생물무기와 메르스. 홍콩독감 등 유행병 대발생에        선제적 대응체계 마련

❍ 에너지 생산 미생물 연구

- 메탄균, 수소생성균, 미세조류 등의 분리, 배양 및 최적화

연차별 추진계획

주요내용	1단계		2단계			3단계
	2016	2017	2018	2019	2020	2020 이후
신종 미생물 감시 강화	○	○	○	○	○
고도정수처리 공정의 미생물 군집분석	○	○	○	○
DNA-칩 등을 이용한 온라인 생물 자동모니터링		○	○	○	○	○
미생물 메타게놈을 이용한 유전자 맵 작성				○	○	○
친환경 바이오에너지 연구						○
생물테러 대응 실험실 구축 및 국내외 협력 체계 구축						○

추진일정 및 소요자원

핵심과제	추진기간	소요예산 (단위 : 백만원)	소요인력	추진방법
신종 미생물 감시강화	2016-2020	150	5	자체
고도정수처리 공정의 미생물 군집분석	2016-2019	40	2	자체
DNA-칩 등을 이용한 온라인 생물 자동모니터링	2017-2020	100	2	산학연 공동
미생물 메타게놈을 이용한 유전자 맵 작성	2019-	100	2	공동
친환경 바이오에너지 연구	2020-	700	2	산학연 공동
생물테러 대응 실험실 구축	2020-	200	2	자체

문제점 및 해결방안

❍ 생물테러 대응을 위한 생물안전실험실 3등급 구축 필요

- 향후 예산 확보로 실험실 구축 및 분석능력 제고

- 3등급 실험실 보유 기관과 협조-지원 체계 구축

❍ 병원성 곰팡이 분석을 위한 별도 곰팡이 실험실 필요

❍ 하수 생물학적 처리공정 최적화 등 하수미생물 연구 역량 제고 필요

기대효과

❍ 신종 출현 미생물에 대한 선제적 감시 및 대응방안 구축

❍ 수질장애 미생물 감시 강화로 수처리 공정 개발 및 운영관리          최적화

❍ 최첨단 분석 기법을 적용한 병원성 미생물 분석․진단 선진화로 수질검사       역량 증진

❍ 미래 친환경 기반 바이오 에너지 연구 기반 마련

산 출 물

❍ 최신 분석방법 매뉴얼 작성

❍ 미생물 제어 및 관리 방안 보고서, 논문, 특허

❍ 최고 생물안전등급 실험실 체계 구축