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RAPHA BIO 의 친환경 바이오 솔루션

라파바이오 - 복합미생물 개념 및 대표균주

복합미생물의 개념과 사용방법

Complex Microbes · JS-101(CES) 기술 기반

복합미생물의 기본 개념

복합미생물(Complex Microorganisms)이란 다양한 기능을 가진 여러 종의 미생물이 공존하는 혼합 군집을 의미합니다. 단일 균주가 아닌, 호기성, 혐기성, 조건적 혐기성 미생물이 함께 존재하여 유기물 분해, 악취 제거, 난분해성 물질 처리 등에서 상승 효과를 발휘합니다.

라파바이오의 JS-101(CES)는 68속 331종의 미생물로 구성된 복합미생물 제제로, 메타지놈(Metagenome) 분석 기법을 통해 선별되었습니다. 각 미생물은 고유한 대사 경로를 가지며, 서로 협력하여 폐수 내 오염물질을 단계적으로 분해합니다.

68속 331종 호기성 · 혐기성 · 조건혐기성 메타지놈 기반 분석 특허균주 CES-1

주요 분해 균주

  • Acidocella (에시도셀라)
    VOCs, 방향족 물질 분해
    악취물질(VOCs)과 벤조산, 페놀 등 방향족 화합물을 분해합니다. 내산성이 강하여 다양한 pH 조건에서 활성.
  • Burkholderia (벌크홀드리아)
    난분해성 유기물 분해
    염소화 농약, PCBs(폴리염화비페닐), 기타 난분해성 물질을 분해하는 능력이 탁월합니다.
  • Clostridium (클로스트리디움)
    혐기성 발효, 악취 저감
    유기물을 혐기 조건에서 분해하며, 황화수소(H₂S) 및 암모니아 발생을 억제합니다.

악취 및 부가 기능 균주

  • Lactobacillus (락토바실러스)
    유산 생성, 병원균 억제
    유기산을 생성하여 pH를 낮추고 유해 미생물의 증식을 억제, 악취 발생 원인 물질을 저감합니다.
  • Citrobacter (시트로박터)
    질소·인 제거, 악취 분해
    황화수소, 암모니아 등 악취물질을 분해하고, 질소와 인의 생물학적 제거에 기여합니다.
  • 기타 60여 속
    단백질, 지질, 셀룰로오스 분해
    다양한 효소(프로테아제, 리파제, 셀룰라제)를 생성하여 복합 유기물을 무기물로 전환합니다.

메타지놈(Metagenome) 분석 기법

메타지놈 분석은 환경 시료(폐수, 토양 등) 내 모든 미생물의 유전자를 직접 분석하여 군집 구조와 기능을 파악하는 기술입니다. 라파바이오는 이 기법을 통해:

  • 처리 대상에 가장 적합한 미생물을 신속하게 선별
  • 생물증강(Bioaugmentation) 효율 극대화
  • 미생물 간 네트워크 및 대사 경로 분석
  • 시간 경과에 따른 우점종 변화 모니터링

CES-1 생물증강법(특허 제10-2356857호)은 메타지놈 분석 결과를 바탕으로 현장에 최적화된 복합미생물을 지속 투입하여 발효·분해 효율을 증가시키는 기술입니다.

복합미생물의 장점

  • ✔ 다양한 환경(호기/혐기/조건혐기)에서 활성 유지
  • ✔ 여러 효소를 동시에 생산 → 복합 오염물질 분해
  • ✔ 단일 균주 대비 안정성 및 적응성 우수
  • ✔ 악취, 슬러지, 난분해성 물질 동시 저감
  • ✔ 화학약품 사용량 감소 → 친환경적

적용 분야 및 효과

  • 🏭 산업폐수(섬유·염색, 제지, 석유화학) – COD 30%↓
  • 🐄 축산분뇨 – 악취 90%↓, 슬러지 36%↓
  • 🌊 하천·호소 수질 개선 – T-N, T-P 저감
  • 🌱 훼손지 토양 복원 – 유기물 분해 및 식생 활력 증진

CES-1 특허균주 (KCTC 12579BP)

CES-1은 라파바이오가 분리·선별한 복합미생물의 핵심 균주로, 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 기탁되었습니다. 이 균주는 아조염료 및 방향족 화합물의 분해 경로를 촉진하며, 생물증강 시 미생물 네트워크를 견고하게 형성하는 것으로 확인되었습니다 (SCI 논문 게재).

KCTC 12579BP 특허 제10-1349478호 SCI 논문 인용
라파바이오 - 복합미생물 사용방법

복합미생물 사용방법

JS-101(CES) · 쉽고 효과적인 적용 가이드

1. 기본 희석 및 투입 방법

라파바이오의 복합미생물(JS-101, CES)은 액상 또는 고상(분말) 형태로 제공됩니다. 현장 특성에 맞게 희석하여 사용하며, 아래는 표준 적용 절차입니다.

  • 준비 – 사용 직전에 제품을 충분히 흔들어 균질화합니다. (고상은 깨끗한 물에 미리 현탁)
  • 희석 – 깨끗한 물(관정수, 수돗물)을 이용하여 20~30배 희석합니다. (예: 원액 1L → 물 20~30L)
  • 활성화 – 희석 후 1~2시간 동안 상온에서 정치하면 미생물 활성이 높아집니다.
  • 투입 – 집수조, 생물반응조, 악취발생원 등에 균일하게 살포 또는 정량펌프로 지속 주입합니다.
  • 투입량 – 처리 대상 부피 기준 100~300ppm (원수 농도에 따라 조절). 오염도가 높을수록 증량 가능.
희석배수 20~30배 투입농도 100~300ppm 1일 1회 ~ 연속주입

2. 적용 분야별 사용법

🏭 산업폐수 (섬유·염색, 제지, 석유화학)

  • 집수조 또는 조정조에 1일 1회 희석액 투입 (초기 2주간 매일, 이후 주 2~3회)
  • 폭기조에는 연속 주입을 권장 (정량펌프 사용)
  • 투입량: 원수량 대비 200~300ppm (COD 100ppm 이상 시 증량)
  • 기대효과: COD 30%↓, 악취 90%↓, 슬러지 발생량 감소

🐄 축산분뇨 · 악취저감

  • 분뇨 저장조, 악취 발생 지점에 분무 또는 살포
  • 희석액을 주 2~3회 표면 살포 (고압분무기 사용 효과적)
  • 투입량: 처리 용적 대비 150~250ppm
  • 기대효과: 암모니아·황화수소 90% 이상 저감, 파리·벌레 억제

🌊 하천·호소 수질 개선

  • 유입구 또는 정체 수역에 주 1회 희석액 살포
  • 수온 15℃ 이상에서 효과 극대화 (겨울철은 실내 보관 후 사용)
  • 투입량: 수체 부피 대비 50~100ppm (과다 투입 불필요)
  • 기대효과: 녹조 저감, T-N/T-P 감소, 수중 생태계 회복

🌱 토양 복원 · 조경식재

  • 식재 전 토양에 희석액을 관주 (토양 1㎥당 10~20L)
  • 이식 후 월 1회 추가 관주로 뿌리 활력 증진
  • 투입량: 희석배수 30배, ㎡당 1~2L
  • 기대효과: 유기물 분해, 식물 생장 촉진, 중금속 안정화

3. 주의사항 및 안전관리

  • 소독제와의 병용 금지 – 염소계 소독제, 항생제 등은 미생물 활성을 저해합니다. 사용 전후 24시간 이상 간격을 두세요.
  • 직사광선 및 고온 보관 금지 – 제품은 서늘한 그늘(5~30℃)에 보관하며, 개봉 후 가능한 빨리 사용하세요.
  • 과다 투입 주의 – 권장량 이상 투입해도 효과가 비례하여 증가하지 않으며, 오히려 DO 저하를 일으킬 수 있습니다.
  • pH 조건 – 최적 활성 pH 범위는 6.0~8.5입니다. 강산성/강알칼리성 폐수는 중화 후 사용하세요.
  • 수온 영향 – 10℃ 이하에서는 활성이 저하되므로, 투입량을 30~50% 늘리거나 가온을 고려하세요.
  • 인체 안전 – 무독성 균주이나, 취급 후에는 손을 씻고 눈 접촉 시 깨끗한 물로 헹구세요.

4. 효과적인 사용을 위한 팁

초기 적용 시 (1~2주)

  • 처음 2주는 매일 투입하여 미생물이 우점화되도록 함
  • 폭기조 DO(용존산소)를 2~4 mg/L로 유지 (호기성 균주 활성)
  • 영양원(질소, 인)이 부족한 폐수는 미량 보충 권장

안정화 이후 (3주~)

  • 투입 주기를 2~3일에 1회로 줄임 (유지관리 모드)
  • 메타지놈 분석으로 미생물 군집 모니터링 → 최적 투입량 조절
  • 악취 발생 시 국소 집중 분무로 즉시 대응
팁: 오전 9~11시 투입이 활성 최적 팁: 폭기조에 당밀 0.01% 추가 시 증식 촉진

5. 자주 묻는 질문 (FAQ)

질문답변
복합미생물을 폐수에 투입하면 즉시 효과가 나타나나요? 초기 2~3일 후부터 서서히 효과가 나타나며, 완전한 우점화까지는 보통 1~2주 소요됩니다.
기존 활성오니 공정과 함께 사용해도 되나요? 네, 생물증강법으로 기존 미생물과 함께 사용 가능합니다. 오히려 군집 다양성이 증가하여 처리 효율이 향상됩니다.
겨울철에는 어떻게 사용하나요? 수온이 낮으면 활성이 떨어집니다. 보온 탱크에서 예열(20℃) 후 투입하거나 투입량을 1.5배로 늘리세요.
희석 후 얼마나 오래 보관할 수 있나요? 희석액은 희석후 1~6일이내에 사용이 바람직함.
사람이나 동물에 무해한가요? 네, 환경유래 유익균으로 구성되어 있으며 인체 무해합니다. 다만 취급 후 손 씻기는 권장합니다.

6. 투입량 계산 예시

예시 1) 500톤/일 규모의 염색폐수 처리장
권장 투입농도 200ppm → 500,000L × 0.0002 = 100L 원액 필요
희석배수 30배 → 100L 원액을 3,000L 물에 희석하여 1일간 정량펌프로 연속 투입.

예시 2) 100㎡ 축사 악취 저감
희석배수 20배 → 원액 2L + 물 40L → 분무기로 주 3회 살포.

예시 3) 10,000㎡ 호소 수질개선
평균 수심 2m → 수량 20,000㎥, 투입농도 100ppm → 원액 2,000L (희석 후 살포선 또는 교반 투입)

정확한 투입량은 현장 조건에 따라 조정될 수 있습니다

📄 "복합미생물은 다양한 용도로 쉽게 활용할 수 있습니다." — 라파바이오 기술자료 중에서