환경공학 분야는 하수 및 폐수 처리, 수질 개선, 바이오에너지 생산 등 다양한 산업군에서 필수적인 영역입니다. 이 과정에서 중심적인 역할을 하는 것은 바로 미생물입니다. 환경공학 취업을 준비하는 이들에게는 미생물의 기능, 적용, 분석에 대한 이해가 중요합니다. 본 글에서는 면접 대비, 실무 이해, 실제 적용 사례까지 환경 미생물의 핵심 정보를 정리합니다.
1. 면접 대비 – 자주 나오는 미생물 관련 질문과 포인트
환경공학 직무 면접에서는 미생물의 역할과 수처리 원리에 대한 질문이 자주 등장합니다. 대표적인 질문으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.
- “활성슬러지에서 미생물의 역할은 무엇인가요?”
- “질산화와 탈질화 과정에 관여하는 미생물을 설명해 보세요.”
- “혐기성 소화 과정은 어떻게 진행되며 어떤 미생물이 작용하나요?”
이러한 질문에 대비하려면 단순한 정의를 넘어서, 각 미생물의 기능과 조건을 구조적으로 이해하는 것이 중요합니다. 예시로 질산화 과정은 암모니아를 아질산으로 전환하는 Nitrosomonas와, 아질산을 질산으로 바꾸는 Nitrobacter에 의해 이루어집니다. 이들은 산소가 필요한 호기성 미생물로, 온도와 pH에 민감합니다. 반대로 탈질 과정은 무산소 환경에서 이루어지며, Pseudomonas, Paracoccus와 같은 탈질균이 질산염을 질소 기체로 환원시켜 배출합니다. 면접에서는 이러한 지식을 단답형으로 암기하기보다는, 공정 흐름 안에서 자연스럽게 설명할 수 있도록 연습하는 것이 좋습니다.
2. 실무 중심 미생물 분류 – 현장 적용 기준 정리
실제 현장에서 사용하는 미생물은 수질 목표와 처리 조건에 따라 선택됩니다. 주요 분류와 대표 미생물은 다음과 같습니다.
- 유기물 분해균: Zoogloea, Pseudomonas 등은 유기물 분해와 슬러지 플록 형성에 관여합니다.
- 질산화균: Nitrosomonas, Nitrobacter는 암모니아성 질소를 질산으로 산화합니다.
- 탈질균: Pseudomonas, Paracoccus는 질산염을 질소 기체로 전환합니다.
- 인 제거균: Accumulibacter는 세포 내 인을 저장하여 생물학적 인 제거에 사용됩니다.
- 메탄 생성균: Methanosarcina, Methanobacterium 등은 혐기성 소화 과정에서 메탄을 생산합니다.
- 황화수소 제거균: Thiobacillus는 황화수소를 산화하여 황산염으로 전환합니다.
환경공학 실무에서는 이들 미생물의 생존 조건, 반응 속도, 처리 효율을 바탕으로 시스템을 설계하거나 조정합니다. 특히 MBR, 혐기성 소화조, 탈질조 등 공정별로 미생물 군집의 구성과 활성 조절이 중요합니다.
3. 시스템 설계와 문제 해결 – 미생물 이해 기반 실무 응용
실무에서는 미생물의 활동 이상이 공정 문제로 이어지는 경우가 많습니다. 이상공정의 예시는 다음과 같습니다.
- 산소 공급 부족 시 질산화 중단
- 탄소원 부족 시 탈질 불가
- pH 변화에 따른 미생물 사멸
- 독성물질 유입으로 인한 미생물 군집 붕괴
이러한 문제를 진단하고 대처하려면 미생물 기반 시스템 사고가 필요합니다. 현장에서는 SVI 지표, F/M 비, DO, ORP 등 물리화학적 지표 외에도, 미생물 군집 모니터링, 현미경 관찰, DNA 기반 분석 기법이 활용됩니다. 또한 최근에는 고도 수처리를 위해 생물막 반응기(Biofilm Reactor), 막생물 반응기(MBR), 혐기성 암모늄 산화(Anaerobic Ammonium Oxidation, ANAMMOX) 등 과 같은 미생물 기반 신기술들이 도입되고 있습니다. 이에 사용되는 미생물 특성까지 이해하면 실무 능력을 크게 향상시킬 수 있습니다.
환경공학 분야에서 미생물은 단순한 부차적 요소가 아니라 핵심입니다. 취업 준비 과정에서 미생물의 역할과 기능을 제대로 이해하고, 공정별 적용 사례를 숙지하면 면접에서도 경쟁력을 갖출 수 있습니다. 실무 현장에 나가서도 공정 안정성과 문제 해결 능력을 높이기 위해서는 미생물에 대한 지속적인 학습과 관심이 필요합니다. 지금부터 체계적으로 공부해 보세요. 미생물을 알면 환경공학이 보입니다.