초록(국문)
서해, 남해, 동해는 현재 관광산업의 요충지로 주목받고 있으며 해안 건물이 급증함과 동시에 염해로 인한 피해가 증가하는 추세이다. 염해의 원인 중 가장 치명적인 해수 염소이온()의 구조물 내부로의 침투를 방지하기 위한 콘크리트의 공극감소를 연구의 목적으로 한다. 이 중 최근 50년간 국내 해역별 데이터를 분석한 결과 동해를 염해가 가장 많은 지역임을 도출했고, 동해안에서 토양을 채집할 6개의 지역 해변을 선정하였다. 각 지역의 토양을 채집한 후, 토양에서 방해석을 생성할 것이라고 예상되는 미생물을 분리 및 배양하였다. 선정 및 분리한 미생물과 방해석 석출 능력이 보고된 미생물을 실제 건축물 외벽과 비슷한 시멘트 벽돌에 도말하였다. 실험결과, 배지 표면과 벽돌에서 흰색 물질이 발견되었으며, 흰색 물질은 얇은 막이 생기거나 입체적인 결정이 형성되는 양상을 보였다. 배지의 흰색 물질을 XRD 분석한 결과 방해석()의 동질이상인 바테라이트()나 이 소량 함유된 방해석()이 검출되었다. 방해석()이 확인된 배지의 미생물을 분리 동정하였고 Lysinibacillus fusiformis, Virgibacillus dokdonensis, Lysinibacillus pakistanensis가 동정된 것을 확인하였다. 또한 벽돌의 SEM 분석 결과 Lysinibacillus fusiformis, Virgibacillus dokdonensis, Lysinibacillus pakistanensis, Arthrobacter crystallopoietes을 도말한 부분에서 방해석의 구성성분인 탄산칼슘()이 확인되었다. Virgibacillus dokdonensis, Lysinibacillus pakistanensis의 탄산칼슘() 석출 능력에 대해서는 보고된 바가 없기에 연구 과정에서 생성된 물질이 방해석이라는 추가 증거가 마련된다면 해당 미생물의 방해석 생성 능력에 대한 최초의 보고가 될 것으로 예상된다. 해당 균종이 형성하는 방해석으로 건축물 표면을 코팅한다면 공극감소로 부식을 방지할 뿐만 아니라 균열 부분을 보충함으로써 보다 견고하고 염해 저항성이 높은 건축물을 만들 수 있을 것이다. 본 연구는 미생물의 생체광물형성작용(MICP)를 통한 공극감소를 이용하여 자가보수가 가능한 친환경 염해방지 콘크리트 코팅제로서 사용할 수 있는 미생물을 알아보는 기초 연구이며, 향후 경제적이고 실용적인 염해 방지 기술이 형성될 것으로 기대된다.
초록(영문)
This study investigates microorganisms that can be used as eco-friendly, salt damage resistive, and self-repairable concrete coating agents via MICP. Recently, Korean coast has become an important tourist hub, and coastal buildings have soared with salt damage. We found out, among the Korean coast, the east coast received the most salt damage. Thus, microorganisms expected to produce calcite() were collected from the soil of six local beaches and cultivated. A white substance was found on the surface of the medium and showed a pattern of thin films or crystals. XRD analysis of the substance detected vaterite() or calcite() containing a small amount of . Lysinibacillus fusiformis, Virgibacillus dokdonensis, and Lysinibacillus parkistanensis were identified in the medium. Lysinibacillus fusiformis had been reported to have the ability to produce calcite(). With further evidence, this study would be the first report on such ability of Virgibacillus dokdonensis and Lysinibacillus parkistan