정수기용 필터 소재에 대한 대장균 제거 성능검사 시험법에 관한 연구 :A Study on the Test Method for Evaluating Escherichia coli Removal Performance of Filter Materials in Water Purifiers

이준석

학위논문

저자정보: 이준석 (광운대학교, 광운대학교 대학원)

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국가별 정수기 규격의 경우 미국은 NSF/ANSI 62, NSF/ANSI 53, NSF
Protocol P231(Microbiological Water Purifiers), 영국은 DWI 4484, 일본은
JWWA S 102를 조사하였다. 전체적으로 미생물 시험법에 대해서는 구체적
으로 서술되어있는 반면, 국내 정수기 규격의 경우 미생물 조제법을 별도로
제시되어 있지 않으며, 시험법도 구체적이지 않게 기록되어 있음을 알 수
있었다. 따라서 정수기의 대장균 필터 성능검사 시험법을 제안하고자, 분야
별 미생물 시험법을 비교하였다.
미생물 시험법은 크게 평판집락법(Pour Plate Method), 막여과법(Membran
e Filter Method), 시험관법 또는 MNP(Most Probably Number)법으로 나눌
수 있다. PP Method는 다른 시험법에 비해 경제적이며, 간단하여 실험의 난
이도와 업무 피로도는 낮으면서 정확도는 높은 시험법이다. 단점으로는 시료
가 1 mL로 제한적이다. 그러나 해외 규격에서는 균(102~3 CFU(Colony-formin
g unit)/mL 이상)을 이용하여 정수기의 대장균 필터 성능시험을 진행하므로,
희석까지 생각한다면 PP Method가 가장 적합하다고 판단되었다.
본 연구는 필터 소재와 배지에 따른 대장균(Escherichia coli ) 제거율 실험
도 진행하였다. 실험에 사용된 필터는 사용 용도와 제조사 상관없이 무작위
로 24개의 필터를 사용하였고, 정수기 고시보다 높은 농도의 E.coli (104 CFU
/mL) 조제수 100 L를 통수(通水)하는 실험을 진행하였다.
나노필터의 경우는 99.99 % 이상의 E.coli 제거율을, 세디멘트 필터의 경우
7.89 % ~ 63.45 % 제거율이 나타났다. 압축 활성탄으로만 제조된 필터는 E.c
oli 제거율이 79.83 % ~ 97.65 %인 반면, 압축 활성탄과 폴리프로필렌의 조합
된 필터의 경우 단독 압축활성탄 필터에 비해 E.coli 제거율이 낮게 나왔다.
배지(PCA: Plate Count Agar, DLA: Desoxycholate-Lactose Agar, MCA:
MacConky Agar)에 따른 E.coli 제거율은 세디멘트 필터를 제외하고 비슷
하게 나타났다. 배지선택에 큰 문제는 없을 것 같으나, PCA 경우 오염균의
집락(colony)인지 쉽게 확인이 안 되는 단점이 있다. DLA와 MCA 배지 경
우 선택배지이므로 일반 균(오염균)을 어느 정도 억제한다. DLA 배지는 가
열하여 만들지만, MCA 배지는 Autoclave를 사용하여 배지의 오염률이 적
으며, Autoclave 사용이 실험자의 업무 피로도와 효율적으로 시간을 관리할
수 있는 장점이 있다.
따라서 오염과 E.coli 선택성이 있는 MCA 배지와 PP Method를 사용하
는 검사방법이 정수기 필터성능 검사에 대한 최적화된 시험법이 될 것으로
기대한다.

제 1 장 서 론1
1.1 국내 수돗물 먹는 물 현황 1
1.2 국내 정수기 관리 현황 및 관리 필요성 2
제 2 장 정수기 규격 및 대장균 시험법 5
2.1 정수기 규격 5
2.1.1 국내 정수기 관련 법령 5
2.1.2 해외 정수기 인증 규격 9
2.1.3 국내외 정수기 법령 및 규격 비교 17
2.2 대장균 특징 19
2.3 국내 대장균 시험법 24
2.3.1 수질오염공정 시험법 24
2.3.2 먹는물수질공정 시험법 25
2.3.3 임상진단법 26
2.3.4 식품공전 시험법 27
2.3.5 화장품 미생물한도 시험법 28
2.3.6 대한약전 미생물한도 시험법 29
2.4 해외 대장균 시험법 31
2.4.1 EPA Methods 31
2.4.2 Standard Methods 32
2.5 국내외 대장균 시험법 비교 33
2.6 소재별 특징 39
2.6.1 활성탄 소재 39
2.6.2 분리막 소재 40
2.6.3 MF, UF, NF, RO 막 특징 및 비교 44
2.7 배지별 특징 49
2.7.1 Plate Count Agar 배지 50
2.7.2 Desoxycholate-Lactose Agar 배지 51
2.7.3 MacConky Agar 배지 53
제 3 장 실 험 55
3.1 시료 및 재료 55
3.1.1 필터 종류 55
3.1.2 대장균 조제수 제조방법 57
3.1.3 배지 및 멸균 희석액 제조방법 57
3.2 정수기 운전조작 방법 58
3.3 정수기 필터별 실험방법 58
3.4 대장균 분석방법 59
제 4 장 결과 및 검토 60
4.1 필터 소재별 대장균 제거율 결과 60
4.1.1 활성탄 소재 실험결과 60
4.1.2 은압축활성탄, 세라믹볼, 부직포 소재 실험결과 60
4.1.3 압축활성탄, 폴리프로필렌 소재 실험결과 61
4.1.4 특정 필터 실험결과 61
4.2 필터 소재별 대장균 제거율 결과분석 67
4.3 배지 결과분석 69
4.4 시험규격의 적절성 71
4.4.1 필터 소재 71
4.4.2 시험법 적용 72
4.4.3 배지선택 73
제 5 장 결 론 76
참 고 문 헌 77

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