미생물학과, 환경생활공학, 환경과학 등 환경미생물학 요점 정리 7. 환경미생물학 관련 예상문제 기출문제 총정리

출석수업대체시험(2007)

 

1. 다음 중 2차 처리와 관련이 없는 것은?

① 생물학적 처리 ② 유기물 제거

③ BOD 제거 ④ SS 제거

 

해설: 4

SS제거는 1차처리에 해당된다.

 

2. 다음은 생물학적 처리의 원리 중 호기성 공정의 원리이다. 틀린 것은?

① 호기성 상태에서 미생물이 유기물을 분해한다.

② 유기물이 미생물체로 합성되는 비율이 높다.

③ 질소화합물은 NO2- 또는 NO3-로 전환된다.

④ 탄소화합물은 CO2와 CH4로 전환된다.

 

해설: 4

탄소화합물은 CO2와 H2O로 전환된다.

 

3. 다음은 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 균류에 대한 설명이다. 맞는 것은?

① 중성조건에서 잘 번식한다.

② 균류가 많이 발생하면 슬러지 팽화가 발생한다.

③ 균류는 DO가 풍부한 경우에 잘 번식한다.

④ 균류는 N이 풍부한 경우에 잘 번식한다.

 

해설: 2

균류는 산성 조건인 경우, 질소나 DO가 부족한 경우, 그리고 독성물질이 있는 경우에 잘 번식하며, 균류가 크게 번성하면 슬러지 팽화의 원인이 된다.

 

4. 다음은 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 원생동물에 대한 설명이다. 맞는 것은 무엇인가?

① 주로 세균의 포식자이다.

② 슬러지 응집생성에 관여하지 않는다.

③ 활성슬러지 유출수 혼합액에서 원생동물의 수와 COD 및 SS의 농도는 비례한다.

④ 편모충류는 활성슬러지 시설에서 가장 많이 존재하는 원생동물이다.

 

해설: 1

주로 세균의 포식자로서, 슬러지 응집생성에 관여하며, 활성슬러지 유출수 혼합액에서 원생동물의 수와 COD 및 SS의 농도는 반비례하고, 섬모충류는 활성슬러지 시설에서 가장 많이 존재하는 원생동물이다.

 

5. 다음 중 세균으로서 슬러지 팽화의 원인이 되는 사상균은?

① Zooglea ramigera

② Vorticella

③ Sphaerotilus natans

④ Geotrichum candidum

 

해설: 3

세균 중 사상균으로서 슬러지 팽화를 일으키는 것은 Sphaerotilus natans이다.

 

6. 폐수처리가 잘 되었음을 나타내는 지표 미생물은 다음 중 무엇인가?

① Zooglea ramigera

② Vorticella

③ Sphaerotilus natans

④ Geotrichum candidum

 

해설: 2

폐수처리가 잘 되었음을 나타내는 지표 미생물에는 원생동물 중 Vorticella와 미소후생동물 중 윤충(rotifer)이 있다.

 

7. 미생물 성장곡선의 5단계가 맞는 것은?

① 유도기-감소증식기-대수증식기-정상기-내생증식기

② 유도기-대수증식기-감소증식기-내생증식기-정상기

③ 유도기-감소증식기-대수증식기-내생증식기-정상기

④ 유도기-대수증식기-감소증식기-정상기-내생증식기

 

해설: 4

미생물 성장곡선 5단계는 유도기-대수증식기-감소증식기-정상기-내생증식기이다.

 

8. 미생물의 성장곡선 5단계 중 BOD 제거율과 미생물의 침전성이 모두 높은 단계는?

① 정상기 ② 내생호흡기

③ 감소증식기 ④ 대수증식기

 

해설: 2

내생호흡기는 기질이 거의 남지 않아 미생물은 자신의 원형질을 분해시켜 에너지를 얻게 되는 것으로, 내생호흡으로 인해 미생물의 플럭 형성은 빠르게 이루어져 침전성이 높게 유지되며, 얼마 남지 않은 기질을 두고 미생물이 경쟁하기 때문에 높은 BOD 제거율도 얻을 수 있다.

 

9. 다음의 슬러지팽화 중 매우 낮은 F/M비에서 발생하는 것은?

① 사상성 팽화

② 비사상성 팽화

③ 점 플럭

④ 슬러지 부상

 

해설: 1

매우 낮은 F/M비에서는 사상균의 기질제거율이 플럭형성균보다 높아져 과다 번성하게 됨으로 사상성 팽화가 발생한다.

 

10. 다음의 슬러지팽화 중 사상균이 없거나 적은 경우 발생하는 것은?

① 사상성 팽화

② 비사상성 팽화

③ 점 플럭

④ 슬러지 부상

 

해설: 3

사상성 팽화와 반대로 사상균이 없거나 적은 경우에 발생하는 점플럭은 SRT가 너무 길 때 부피대비 표면적이 큰 사상균이 과도하게 산화되어 발생한다.

 

11. 활성슬러지 공정과 비교 시, 생물막에 출현하는 생물군의 특징으로 틀린 것은?

① 정화작용에 관여하는 미생물이 다양하다.

② 미생물군의 천이를 이용하여 가장 합리적이다.

③ 먹이사슬이 길어진다.

④ 질산균 및 탈질균이 거의 없다.

 

해설: 4

활성슬러지 공정과 비교 시, 생물막에서는 질산균 및 탈질균이 상대적으로 잘 증식한다.

 

12. 다음은 생물학적 질소제거에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 질산화 미생물에는 Nitrosomonas와 Nitrobacter가 있다.

② 질산화는 NH3가 NO2-를 거쳐 NO3-로 전환되는 것이다.

③ 탈질은 NO3-가 N2가스로 전환되는 것이다.

④ 탈질은 호기조에서 일어난다.

 

해설: 4

탈질은 무산소조에서 일어나는 것으로 질산염이 질소로 전환된다.

 

13. 다음은 생물학적 인제거에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① PAO가 생물학적 인제거에 관여한다.

② 실제공정에서의 적용은 ‘호기→혐기’로 이루어진다.

③ 혐기조에서는 인의 방출이 일어난다.

④ 호기조에서는 인의 과잉섭취가 일어난다.

 

해설: 2

생물학적 인제거는 미생물을 혐기-호기 상태에 교대로 노출시켜 미생물에 스트레스를 줌으로써 인의 방출과 흡수를 비정상적으로 유도하는 것이다.

 

14. 대표적인 메탄생성균은 다음 중 무엇인가?

① Methanosaeta

② Vorticella

③ Nitrobacter

④ Nitrosomonas

 

해설:１

대표적 메탄생성균에는 Methanosarcina, Methanosaeta 등이 있다.

 

15. 퇴비화의 진행단계(5단계)를 잘 나타낸 것은?

① 잠복단계-중온단계-고온단계-숙성단계-냉각단계

② 잠복단계-고온단계-중온단계-냉각단계-숙성단계

③ 잠복단계-중온단계-고온단계-냉각단계-숙성단계

④ 잠복단계-고온단계-중온단계-숙성단계-냉각단계

 

해설:３

퇴비화의 진행단계(5단계)는 잠복단계-중온단계-고온단계-냉각단계-숙성단계이다.

 

 

 

출석수업대체시험(2008)

 

1. 다음은 생물학적 처리의 목표이다. 틀린 것은?

① 폐수 중 BOD 제거 ② 영양염류(N, P) 제거

③ 슬러지 발생량 최대화 ④ 자원회수의 최대화

 

해설:３

생물학적 처리의 목표 중 하나는 슬러지 발생량의 최소화이다.

 

2. 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 폐수 내 가용성 유기물을 직접 섭취하는 주된 미생물은?

① 세균 ② 원생동물

③ 미소후생동물 ④ 균류

 

해설: 1

세균은 용해성 유기물(BOD) 제거에 주된 역할을 담당한다.

 

3. 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 주로 세균의 포식자 역할을 수행하는 것은?

① 세균 ② 원생동물

③ 미소후생동물 ④ 균류

 

해설:2

원생동물은 주로 세균의 포식자 역할을 수행한다.

 

4. 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 산성조건(pH 3∼5) 및 N과 DO가 부족한 조건에서 잘 번식미생물은?

① 세균 ② 원생동물기

③ 미소후생동물 ④ 균류

 

해설: 4

균류는 산성 조건인 경우, 질소나 DO가 부족한 경우, 그리고 독성물질이 있는 경우에 잘 번식한다.

 

5. 세균으로서 활성슬러지 응집의 본체인 플럭형성균은 다음 중 무엇인가?

① Zooglea ramigera

② Vorticella

③ Sphaerotilus natans

④ Geotrichum candidum

 

해설: 1

세균으로서 활성슬러지 응집의 본체인 플럭형성균에는 대표적으로 Zooglea ramigera가 있다.

 

6. 균류로서 슬러지 팽화의 원인이 되는 사상균은 다음 중 무엇인가?

① Zooglea ramigera

② Vorticella

③ Sphaerotilus natans

④ Geotrichum candidum

 

해설: 4

균류 중에서도 특히 산성조건에서 잘 생장하는 Geotrichum candidum은 슬러지 팽화의 원인균이다.

 

7. 미생물 종류변화에 대한 설명이다. 다음의 빈칸에 들어갈 말이 순서대로 적절한 것은?

세균 → 원생동물 → 미소후생동물 ☞ 후자로 진행될수록 오염에 ( ⓐ ) DO에 ( ⓑ )

( ⓐ ) ( ⓑ )

① 약하고 둔감

② 약하고 민감

③ 강하고 둔감

④ 강하고 민감

 

해설: 2

유기물 제거 시 나타나는 미생물의 발생은 세균  원생동물  미소후생동물의 순서이며, 여기에서 후자로 진행될수록 오염에 약하고 DO에 민감한 특징이 있다.

 

8. 미생물의 성장(증식)곡선 5단계 중 내생호흡기에 대한 설명으로 맞는 것은?

① 낮은 BOD 제거율 및 미생물의 낮은 침전성

② 낮은 BOD 제거율 및 미생물의 높은 침전성

③ 높은 BOD 제거율 및 미생물의 낮은 침전성

④ 높은 BOD 제거율 및 미생물의 높은 침전성

 

해설: 4

내생호흡기에서는 기질이 거의 남지 않아 미생물이 자신의 원형질을 분해시켜 에너지를 얻기 때문에 높은 BOD 제거율 및 미생물의 높은 침전성을 나타낸다.

 

9. 슬러지의 고액분리 시 나타나는 문제점으로 침전성이 저하되는 경우가 있다. 이 중에서 2차 침전조에 오랫동안 체류하는 경우 발생하는 것은?

① 사상성 팽화

② 비사상성 팽화

③ 점 플럭

④ 슬러지 부상

 

해설: 4

슬러지 부상은 2차 침전지의 DO가 부족한 경우 무산소 탈질이 발생하게 되고 이로 인해 질소가스가 슬러지에 달라붙게 되어 슬러지가 떠오르는 현상이다.

 

10. 슬러지의 고액분리 시 나타나는 문제점으로 침전성이 저하되는 경우가 있다. 이 중에서 플럭형성균에 의한 체외다당류(고분자물질)의 과잉생산에 기인하는 것으로 매우 드물게 일어나는 것은?

① 사상성 팽화

② 비사상성 팽화

③ 점 플럭

④ 슬러지 부상

 

해설: 2

비사상성 팽화는 Zooglea와 같은 플럭형성균이 세포외 다당류(고분자물질)를 과잉생산 할 때 발생하는 것으로, 매우 드물게 발생하며 염소주입으로 조절이 가능하다.

 

11. 활성슬러지 공정과 비교 시, 생물막에 출현하는 생물군의 특징으로 맞는 것은?

① 정화작용에 관여하는 미생물이 다양하다.

② 생물막 각층의 우점종이 같다.

③ 먹이사슬이 짧아진다.

④ 질산균 및 탈질균이 없다.

 

해설: 1

활성슬러지 공정과 비교 시, 생물막에 출현하는 생물군의 특징 중 하나는 정화작용에 관여하는 미생물이 매우 다양하다는 점이다.

 

12. 다음은 통기성 산화지에 대한 설명이다. 다음 빈칸에 순서대로 들어갈 말로 적절한 것은?

통기성 산화지는 주로 ( ⓐ )와 ( ⓑ )에 의해 수행되는 자연적인 생물학적 처리과정이다.

( ⓐ ) ( ⓑ )

① 원생동물 균류

② 조류 균류

③ 원생동물 세균

④ 조류 세균

 

해설:４

통기성 산화지는 그 깊이가 약 1∼2.5m 정도이며 조류와 세균의 공생관계에 의해서 유기물이 제거된다.

 

13. 다음은 생물학적 질소ㆍ인 제거에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 질산화 미생물에는 Nitrosomonas와 Nitrobacter가 있다.

② 탈질은 NO3-가 N2가스로 전환되는 것이다.

③ PAO가 탈질에 관여한다.

④ 혐기조에서는 인의 방출이 일어난다.

 

해설: 3

생물학적 인 제거방법에는 인축적미생물(phosphorus-accumulating organisms, PAOs)이 관여하는데, 종속영양미생물(heterotrophs) 중 상당수의 미생물이 PAOs에 해당되며 그 중에서 Acinetobacter가 우점을 차지한다.

 

14. 혐기성소화의 진행단계(4단계)를 잘 나타낸 것은?

① 산생성-초산생성-가수분해-메탄생성

② 가수분해-산생성-초산생성-메탄생성

③ 가수분해-초산생성-산생성-메탄생성

④ 산생성-가수분해-초산생성-메탄생성

 

해설: 2

혐기성소화의 4단계는 가수분해-산생성-초산생성-메탄생성이다.

 

15. 퇴비화에 영향을 미치는 인자들 중 적정 수분함량?

① 약 60% ② 약 70%

③ 약 80% ④ 약 90%

 

해설: 1

퇴비화의 적정 수분함량은 약 60%이다.

 

 

 

출석대체 시험(2009)

 

1. 다음 중 2차 처리와 관계가 있는 것은?

① SS ② 유기물

③ N, P ④ 병원균

 

해설: 2

2차 처리는 호기성 미생물에 의한 생물학적 단위공정을 이용하는 것으로 용해성 유기물(BOD)을 제거하는 것이다.

 

2. 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 주된 미생물은?

① 세균과 균류 ② 균류와 원생동물

③ 원생동물과 미소후생동물 ④ 세균과 원생동물

 

해설: 4

활성슬러지에 존재하는 여러 가지 미생물 중 주된 미생물은 유기물을 직접적으로 제거하는 세균과 이를 포식하는 원생동물이다.

 

3. 활성슬러지에 존재하는 미생물 중 유기물의 산화와 플럭형성을 돕는 고분자물질 및 다당류를 생산하는 것은?

① 조류 ② 원생동물

③ 세균 ④ 균류

 

해설: 3

세균은 용해성 유기물(BOD) 제거에 주된 역할을 담당하며 미생물 플럭의 형성을 돕는 고분자물질과 다당류들을 생산한다.

 

4. 플럭형성 세균으로서 활성슬러지 응집의 본체인 것은?

① Geotrichum candidum ② Zooglea ramigera

③ Vorticella ④ Sphaerotilus natans

 

해설: 2

플럭형성 세균으로서 활성슬러지 응집의 본체는 Zooglea ramigera이다.

 

5. 폐수처리가 잘 되었음을 나타내는 지표미생물에 해당하는 것은?

① Geotrichum candidum ② Zooglea ramigera

③ Vorticella ④ Sphaerotilus natans

 

해설: 3

대표적인 지표미생물에는 원생동물 중 Vorticella와 미소후생동물 중 윤충(rotifer)을 들 수 있다.

 

6. 다음은 미생물 종류변화에 대한 설명이다. 빈칸에 들어갈 말이 순서대로 적절한 것은?

( ⓐ ) → ( ⓑ ) → ( ⓒ ) ☞ 후자로 진행될수록 오염에 약하고 DO에 민감하다.

( ⓐ ) ( ⓑ ) ( ⓒ )

① 세균 미소후생동물 원생동물

② 원생동물 미소후생동물 세균

③ 원생동물 세균 미소후생동물

④ 세균 원생동물 미소후생동물

 

해설: 4

유기물 제거 시 나타나는 미생물의 발생은 세균  원생동물  미소후생동물의 순서이며, 여기에서 후자로 진행될수록 오염에 약하고 DO에 민감한 특징이 있다.

 

7. 다음은 F/M비에 따른 미생물의 특성을 나타낸 것이다. 빈칸에 들어갈 말이 순서대로 적절한 것은?

F/M비가 ( ⓐ ): 미생물은 대수성장단계 → 침전성 ( ⓑ )

( ⓐ ) ( ⓑ )

① 높을수록 양호

② 높을수록 저하

③ 낮을수록 양호

④ 낮을수록 저하

 

해설: 2

F/M비가 높을수록 미생물은 대수성장기에 놓이게 되어 침전성과 BOD제거율이 저하된다.

 

8. 슬러지의 고액분리 시 나타나는 문제점으로 침전성이 저하되는 경우가 있다. 이 중에서 매우 낮은 F/M비나 매우 낮은 DO에서 발생하는 것은?

① 사상성 팽화

② 비사상성 팽화

③ 점 플럭

④ 슬러지 부상

 

해설: 1

사상균은 활성슬러지 플럭의 정상적인 구성체이지만 특별한 조건(매우 낮은 F/M 비, 매우 낮은 DO) 하에서는 플럭형성균과 심하게 경쟁하게 되어 사상성 팽화를 가져온다.

 

9. 슬러지의 고액분리 시 나타나는 문제점으로 침전성이 저하되는 경우가 있다. 이 중에서 SRT가 너무 길어 발생하는 것으로 사상균이 없거나 적은 경우에 발생하는 것은?

① 사상성 팽화

② 비사상성 팽화

③ 점 플럭

④ 슬러지 부상

 

해설: 3

점 플럭은 사상성 팽화와 반대로 사상균이 없거나 적은 경우에 발생하는데, SRT가 너무 길 경우 부피대비 표면적이 큰 사상균이 과도하게 산화되어 발생한다.

 

10. 활성슬러지 공정과 비교 시, 생물막에 출현하는 생물군의 특징으로 맞는 것은?

① 정화작용에 관여하는 미생물이 단순하다.

② 미생물군의 천이를 이용하지 못해 비합리적이다.

③ 발생슬러지량이 많아지고 침강성이 떨어진다.

④ 질산균 및 탈질균이 상대적으로 잘 증식한다.

 

해설: 4

활성슬러지 공정과 비교 시, 생물막에 출현하는 생물군의 특징으로는 정화작용에 관여하는 미생물이 매우 다양하다는 점과 미생물군의 천이를 이용하여 가장 합리적이라는 점, 그리고 발생슬러지량이 적어지고 침강성이 좋아진다는 점 등이 있다.

 

11. 통기성 산화지에 있어서 세균과 함께 핵심적인 역할을 수행하는 미생물은?

① 미소후생동물 ② 원생동물

③ 조류 ④ 균류

 

해설: 3

통기성지에서는 세균과 조류의 공생관계에 의해서 유기물이 제거된다.

 

12. 다음은 생물학적 질소제거 방법 중 질산화에 대한 내용이다. 빈칸에 들어갈 말이 순서대로 적절한 것은?

( ⓐ ) ( ⓑ )

( ⓐ ) ( ⓑ )

① PAO denitrifier

② denitrifier PAO

③ Nitrobacter Nitrosomonas

④ Nitrosomonas Nitrobacter

 

해설: 4

질산화에서는 먼저 Nitrosomonas에 의해서 암모니아가 아질산염으로 산화되고, 이어서 Nitrobacter에 의해 아질산염이 질산염으로 산화된다.

 

13. 다음 중 생물학적 인제거와 관련이 있는 것은?

① PAO

② Nitrosomonas

③ denitrifier

④ Methanosaeta

 

해설: 1

생물학적 인 제거에는 인축적미생물(phosphorus-accumulating organisms, PAOs)이 관여한다.

 

14. 다음 중 메탄생성과 관련이 있는 것은?

① PAO

② Nitrosomonas

③ denitrifier

④ Methanosaeta

 

해설: 4

대표적 메탄생성균에는 Methanosarcina, Methanosaeta 등이 있다.

 

15. 퇴비화에 영향을 미치는 인자들 중 맞는 것은?

① 최적 온도: 약 80℃

② 최적 함수율: 약 90%

③ 최적 C/N 비: 약 25

④ 최적 pH: 5.0

 

해설: 3

퇴비화의 최적 온도는 약 60℃이며, 최적 함수율은 약 60%, 최적 C/N 비는 약 25이다.

기말시험(2009)

 

36. 다음은 미생물에 관련된 다양한 설명이다. 틀린 것은?

① 미생물은 대략 그 크기가 0.1mm 이하인 작은 생물을 의미한다.

② 인간은 예전부터 경험적으로 미생물을 인식하였으나, 발효가 미생물에 의해서 이루어진다는 사실은 알지 못 하였다.

③ 17세기 네덜란드의 레벤후크가 살아있는 미생물을 최초로 관찰하였다.

④ 스팔란차니는 S자형 백조목 플라스크를 이용하여 공기 중 미생물의 존재를 입증하였다.

 

해설: 4

파스퇴르는 S자형 백조목 플라스크를 이용하여 공기 중 미생물의 존재를 입증하였다.

 

37. 다음 중 환경미생물의 특성으로 맞는 것은?

① 동화작용 ② 특정 순수배양균

③ 혼합기질 ④ 유가회분식(fed-batch)

 

해설: 3

환경미생물의 특성에는 페자원의 처리, 이화작용, 혼합배양균, 혼합기질, 연속식, 운전인자의 조절 등이 있다.

 

38. 미생물을 진정세균과 고세균, 진핵생물의 3영역으로 분류한 사람은?

① 린네 ② 헤켈

③ 휘태커 ④ 우즈

 

해설: 4

우즈는 원핵세포의 16S rRNA와 진핵세포의 18S rRNA의 유전자 상동성을 비교한 유전정보로부터 생물을 진정세균, 고세균, 진핵생물의 3영역으로 분류하였다.

 

39. 원핵세포 구조를 갖는 단세포 미생물로 하수처리 시 용해성 유기물의 제거라는 핵심적 역할을 수행하는 것은?

① 세균 ② 균류

③ 원생동물 ④ 미소후생동물

 

해설: 1

세균은 원핵세포 구조를 갖는 단순한 구조의 단세포 미생물로서, 호기성이나 혐기성 조건 모두에서 존재하며, 하수처리 시 용해성 유기물(BOD)의 제거라는 핵심적 역할 수행한다.

 

40. 진핵세포 구조를 갖는 단세포 미생물로 그 종류에 섬모충류, 편모충류, 위족류, 포자충류 등이 있는 것은?

① 세균 ② 균류

③ 원생동물 ④ 미소후생동물

 

해설: 3

원생동물에는 섬모충류, 편모충류, 위족류(아메바), 포자충류 등이 있다.

 

41. 미생물이 사용하는 전자수용체 중 무산소 조건과 관련이 있는 것은?

① O2 ② CO2

③ SO42- ④ NO3-

 

해설: 4

고도처리에서는 질산염이 전자수용체로 작용하는 경우를 무산소 조건이라고 표현한다.

 

42. 탄소원과 에너지원에 따른 미생물의 분류에서 일반적으로 생물학적 처리에 이용되는 것은?

① 광합성 독립영양 미생물 ② 화학합성 독립영양 미생물

③ 광합성 종속영양 미생물 ④ 화학합성 종속영양 미생물

 

해설: 4

탄소원과 에너지원에 따른 미생물의 일반적 분류에 있어서 생물학적 처리에 이용되는 것은 화학합성 종속영양 미생물이다.

 

43. 다음은 미생물과 환경에 대한 다양한 설명이다. 틀린 것은?

① 호기성 반응에서 BOD : N : P = 100 : 5 : 1이다.

② 미생물의 적정 pH는 6.5-7.5이다.

③ 수분은 세포조직의 75-80%를 차지하기 때문에 미생물 세포의 성장을 위해 필요하다.

④ 미생물의 반응속도는 온도에 따라 증가하는데, 제한된 온도범위 안에서는 매 5℃ 증가할 때마다 약 2배 증가한다.

 

해설: 4

미생물의 반응속도는 온도에 따라 증가하는데, 제한된 온도범위 안에서는 매 10℃ 증가할 때마다 약 2배 증가한다.

 

44. 미생물의 무리를 묶어 더 큰 단위로 만드는 것을 무엇이라 하는가?

① 분류 ② 동정

③ 명명 ④ 기록

 

해설: 1

분류란 미생물의 무리를 묶어 더 큰 단위로 만드는 것이다.

 

45. 학명에 의한 미생물 명칭 기록에 관한 내용 중 틀린 것은?

① 학명의 표기는 국제세균명명규약집과 린네의 이명법을 따른다.

② 원칙적으로 라틴어를 사용한다.

③ 이탤릭체로 표시하거나 또는 밑줄을 쳐서 나타낸다.

④ 동일한 속명이 이미 언급되어 있는 경우 그 다음에 이어지는 미생물의 속명은 생략할 수 있다.

 

해설: 4

동일한 속명이 이미 언급되어 있는 경우 그 다음에 이어지는 미생물의 속명은 약자로 첫 자만을 나타낼 수 있다.

 

46. 다음은 대기 미생물에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 대기 중 토착성 미생물은 많이 알려져 있다.

② 물이나 토양에서 비롯된 미생물이 대기 중에서 어느 정도 생존능력을 지녀 적당한 다른 물이나 토양환경으로 전파될 수 있다.

③ 미생물은 그대로 대기 중으로 들어갈 수도 있으나 홀씨 등의 상태로 대기에 존재하는 경우가 많다.

④ 대부분의 사람들은 대기미생물과 관련해서 공기 중 병원성 미생물을 떠올린다.

 

해설: 1

대기 중 토착성 미생물은 알려져 있지 않다.

 

47. 다음은 수중 미생물 중 호수 미생물에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 가장 단순한 미생물상을 나타낸다.

② 1차생산과 2차생산 미생물이 긴밀히 상호작용한다.

③ 빛이 잘 투과되는 연안대에서는 부유성 및 부착성 조류가 우점종으로 1차생산이 높고 시안세균도 많이 존재한다.

④ 호수에서는 깊이에 따라 환경요인이 변화하기 때문에 세균들의 수직분포 역시 이에 따라 변화한다.

 

해설: 1

담수생태계 중 호수는 가장 복잡한 미생물상을 나타낸다.

 

48. 다음은 수중 미생물 중 해양 미생물에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 일반적으로 표층에서 미생물 개체수가 가장 많고, 수심에 깊어짐에 따라 점차 감소하는 분포를 나타낸다.

② 연안, 하구, 만 또는 용승류 해역에서는 미생물 개체수가 비교적 많은 편이다.

③ 조류는 해수에서 가장 중요한 1차생산자이다.

④ 대부분의 해양세균은 그람양성세균으로 운동성이 있다.

 

해설: 4

대부분의 해양세균은 그람음성세균으로 운동성을 갖고 있다.

 

49. 토양 미생물 중 리그닌 성분을 분해할 뿐 아니라 다양한 오염물질도 분해하고, 특히 산성에 대한 내성이 커서 산성토양에서의 물질분해에 중요한 작용을 하는 것은?

① 세균 ② 균류

③ 조류 ④ 원생동물

 

해설: 2

토양 미생물 중 균류는 대부분이 발효성 미생물로 유기물의 분해와 물질순환에 중요한 역할을 하는데, 리그닌 성분을 분해할 뿐 아니라 다양한 오염물질도 분해하고, 특히 산성에 대한 내성이 커서 산성토양에서의 물질분해에 중요한 작용을 한다.

 

50. 미생물 사이의 상호작용 중 한 집단은 이익을 받는 반면, 다른 집단은 어떠한 영향을 받지 않는 것은?

① 편리공생 ② 상조공생

③ 상리공생 ④ 편해

 

해설: 1

한 집단은 이익을 받는 반면, 다른 집단은 어떠한 영향을 받지 않는 경우를 편리공생이라 한다.

 

51. 미생물 사이의 상호작용 중 한쪽이 다른 한쪽에 대해 저해물질을 생성하는 것은?

① 편리공생 ② 상조공생

③ 상리공생 ④ 편해

 

해설: 4

한쪽이 다른 한쪽에 대해 저해물질을 생성하는 것을 편해라 한다.

 

52. 미생물 사이의 상호작용 중 두 집단이 모두 이익을 얻지만 두 집단 사이는 의무적인 관계로 양쪽 미생물 중 어느 한쪽도 바뀔 수 없는 것은?

① 편리공생 ② 상조공생

③ 상리공생 ④ 편해

 

해설: 3

상리공생은 두 집단이 모두 이익을 얻지만 두 집단 사이는 의무적인 관계로 양쪽 미생물 중 어느 한쪽도 바뀔 수 없으며, 어느 한 집단이 단독으로는 생존할 수 없었던 서식지에서도 상리공생에 의해서 생존할 수 있다.

 

53. 성숙한 식물의 근권에는 미생물개체군수가 많은데, 이 때 R/S 비는?

① 5:1-15:1 ② 15:1-30:1

③ 30:1-50:1 ④ 50:1-100:1

 

해설: 4

어린 식물의 근권에서의 R/S 비는 5:1-15:1이며, 성숙한 식물의 근권에서의 R/S 비는 50:1-100:1이다.

 

54. 미생물과 동물의 부정적인 상호작용이 아닌 것은?

① 미생물에 의해서 동물에게 질병이 발생되는 것

② 미생물이 동물의 서식지 환경조건을 변화시킴으로써 동물에게 악영향을 끼치는 것

③ 일부 미생물이 동물에게 병을 유발하는 유해물질을 생산하는 것

④ 대부분의 온혈동물 소화기관 내에 매우 복잡한 미생물 집단이 존재하는 것

 

해설: 4

대부분의 온혈동물 소화기관 내에 매우 복잡한 미생물 집단이 존재하는 것은 긍정적인 상호작용이다.

 

55. 다음은 탄소의 순환에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 탄소순환의 구성물질 중 가장 환원된 형태는 메탄가스이다.

② 가장 활발하게 순환하는 탄소 저장소는 화석연료이다.

③ 독립영양미생물은 CO2를 이용하여 유기화합물을 생성한다.

④ 종속영양생물은 일차생산자에 의해 생산된 유기물질을 호흡과정을 통해 최종적으로 CO2로 전환시킴으로써 탄소순환을 마치게 한다.

 

해설: 2

매우 크지만 불활성 상태인 탄소저장소에 탄산염의 암석종류인 석회암, 백운석 등과 화석연료인 석탄, 원유, 천연가스 등이 있다.

 

56. 다음은 질소의 순환에 대한 설명이다. 틀린 것은?

① 질소의 순환은 탄소의 순환에 비하여 매우 늦다.

② 혐기성 조건에서 암모니아는 안정적이므로 특히 혐기성 퇴적토에서는 암모늄이온 형태로 분포한다.

③ 질산화는 일부 국한된 종속영양세균에 의해 이루어진다.

④ 무산소 조건에서 종속영양미생물 중 많은 미생물들이 탈질균으로 작용한다.

 

해설: 3

질산화는 일부 국한된 독립영양세균에 의해 이루어지며, 암모니아 또는 암모늄이온이 아질산염(NO2-)과 질산염(NO3-)으로 산화되는 것이다.

 

57. 호소에서 발생하는 부영양화 현상에 있어서 어떠한 원소보다 조류 생산력의 제한요소로 작용하는 것은?

① 탄소 ② 질소

③ 황 ④ 인

 

해설: 4

조류 세포질의 몰 비는 C : N : P = 106 : 16 : 1로서, 인은 다른 어떤 원소보다 조류 생산력의 제한요소로 작용한다.

 

58. 질병에 대한 인류의 인식전환에 있어서 최초로 특정세균이 질병의 원인임을 증명하고, 하나의 특정미생물이 하나의 특정 질병을 일으킨다는 ‘병원균설'을 확립한 사람은?

① Ignaz Semmelweis

② Robert Koch

③ Joseph Lister

④ Agostino Bassi

 

해설: 2

Robert Koch는 최초로 특정세균이 질병의 원인임을 증명하고, 하나의 특정미생물이 하나의 특정질병을 일으킨다는 ‘병원균설’을 확립하였다.

 

59. 재향군인회병을 유발하는 것으로, 수돗물이나 증류수 내에서 수 개월간 생존할 수 있고, 온수기, 에어컨의 냉각탑, 가습기, 온천, 분수 등에도 존재할 수 있는 것은?

① Shigella ② Leptospira interrogans

③ Legionella pneumophila ④ Vibrio cholerae

 

해설: 3

레지오넬라증은 1976년 필라델피아 재향군인회 총회(American Legion Convention)에서 221명이 폐렴 형태의 감염으로 34명이 죽었을 때 처음 발견되었으며, 원인균은 Legionella pneumophila이고, 재향군인회병(Legionnaire's desease)이라고도 불린다.

 

60. 수인성 질병을 일으키는 미생물 중 바나나처럼 균체가 만곡해 있어 콤마(comma)균이라고도 하는 것은?

① Shigella ② Leptospira interrogans

③ Legionella pneumophila ④ Vibrio cholerae

 

해설: 4

콜레라의 원인균은 Vibrio cholerae로서, 나선균에 속하는 그람음성, 통성혐기성, 무포자 간균으로 바나나처럼 균체가 만곡해 있어 콤마(comma)균이라고도 한다.

 

61. 업무상 밖에서 활동하는 사람들에게서 흔히 발생하는 것으로, 대부분 감염된 동물의 소변으로 오염된 물, 습한 토양, 식믈 등에 상처가 생긴 피부나 점막 등이 접촉되어 감염되는 질병의 원인균은?

① Shigella ② Leptospira interrogans

③ Legionella pneumophila ④ Vibrio cholerae

 

해설: 2

렙토스피라증의 원인균은 Leptospira interrogans로서, 농림업, 어업, 축산업, 광업 종사자 및 수의사 등 관련 업종 종사자의 직업병이며, 업무상 밖에서 활동하는 사람들에게서 흔히 발생한다.

 

62. 식중독을 일으키는 미생물 중 여름철 해양성 어패류의 식용을 통하여 많이 발생하는 것으로, 해수의 식염 농도(3-5%)에서 잘 자라는 호염균은?

① Clostridium botulinum ② Staphylococcus aureus

③ Vibrio parahaemolyticus ④ Campylobacter jejuni

 

해설: 3

장염 비브리오 식중독의 원인균은 Vibrio parahaemolyticus로서, 해수의 식염 농도(3-5%)에서 잘 자라는 호염균이며, 여름철 해양서 어패류의 생식을 통하여 많이 발생한다.

 

63. 포도상구균 식중독을 일으키는 미생물은?

① Clostridium botulinum ② Staphylococcus aureus

③ Vibrio parahaemolyticus ④ Campylobacter jejuni

 

해설: 2

포도상구균 식중독의 원인균은 Staphylococcus aureus로서, 수십 종의 포도상구균 중에서도 황색의 색소를 생산하는 황색 포도상구균이 식중독을 일으킨다.

 

64. 식중독을 일으키는 미생물 중 1개의 편모를 지니고 특징적인 선회운동을 하며, 미호기성(O2 약 5% 내외)에서만 발육하는 것은?

① Clostridium botulinum ② Staphylococcus aureus

③ Vibrio parahaemolyticus ④ Campylobacter jejuni

 

해설: 4

Campylobacter 장염의 원인균인 Campylobacter jejuni는 모두 나선균에 속하는 그람음성, 통성혐기성, 무포자 간균으로서, 1개의 편모를 지니고 특징적인 선회운동을 하며, 미호기성(O2 약 5% 내외)에서만 발육하는 특징이 있다.

 

65. 분자생물학적 기술에 가장 많이 사용되는 유전자는?

① 5S rRNA ② 15S rRNA

③ 16S rRNA ④ 23S rRNA

 

해설: 3

현재는 16S rRNA 유전자를 분석하여 미생물을 동정하고 군집구조를 분석하는 것은 환경 미생물학의 일반적인 영역이 되어가고 있음

 

66. 분자생물학적 미생물 군집구조 분석법 중에서 형광 탐침자를 이용하는 현미경 관찰법으로 환경시료를 직접적으로 시각화하는 방법은?

① DNA microarray ② FISH

③ Real-time qPCR ④ T-RFLP

 

해설: 2

FISH(Fluorescence In-Situ Hybridization)는 생체활동이 정지되도록 미생물을 고정시키고 환경미생물의 DNA 또는 RNA에 형광 탐침자가 결합되도록 하여 형광발현 미생물을 형광현미경 및 유세포분석기를 통해 확인하는 방법이다.

 

67. 목표 미생물을 정확하게 정량하는 획기적인 방법을 제공하지만, 정량정보만으로는 미생물 판별에 한계가 있어 sequencing과 같은 정성분석과 함께 적용될 때 더욱 의미 있는 결과를 도출하는 것은?

① DNA microarray ② FISH

③ Real-time qPCR ④ T-RFLP

 

해설: 3

Real-time qPCR은 중합효소(polymerase)와 특이적 프라이머(primer, 분리된 단일가닥에 추가되는 짧은 DNA)를 이용하여 반복되는 온도조건을 통해 DNA를 기하급수적으로 증폭하는 PCR의 원리를 그대로 이용하는 기법으로서, 목표 미생물을 정확하게 정량하는 획기적인 방법을 제공하지만, 정량 정보만으로는 미생물 판별에 한계가 있으므로 sequencing과 같은 정성분석과 함께 적용될 때 더욱 의미 있는 결과를 도출할 수 있다.

 

68. 고체 기판에 탐침자인 다중 뉴클레오티드를 배열하여 고정시킨 것으로써, 탐침자에 상보적인 DNA가 결합되면 이것을 탐지하여 미생물의 군집구조를 확인하는 방법은?

① DNA microarray ② FISH

③ Real-time qPCR ④ T-RFLP

 

해설: 1

DNA microarray는 고체 기판에 탐침자(probe)인 다중 뉴클레오티드를 배열하여 고정시킨 것으로써, 탐침자에 상보적인 DNA가 결합되면 이것을 탐지하여 미생물의 군집구조를 확인하는 방법이다.

 

69. 여러 샘플을 한번에 분석할 수 있기 때문에 비용효율적인 방법을 제공해 주지만, 미생물 군집구조 분석의 정밀도가 낮아 미생물의 정확한 판별이 힘들고 미생물 군집구조가 너무 다양한 시스템에서는 해석이 곤란할 때도 있는 것은?

① DNA microarray ② FISH

③ Real-time qPCR ④ T-RFLP

 

해설: 4

T-RFLP(Terminal Restriction Length Polymorphism)는 프라이머에 형광물질을 결합하여 목표 유전자를 증폭하고, 제한효소에 의해 절단되어 생성되는 말단절편 유전자의 다양성을 분석하는 방법으로서, 여러 샘플을 한번에 분석할 수 있기 때문에 비용효율적인 방법을 제공하지만, 미생물 군집구조 분석의 정밀도가 낮으므로 미생물의 정확한 판별이 힘들고 미생물 군집구조가 너무 다양한 시스템에서는 상당히 복잡한 양상의 말단절편들이 생성되므로 해석이 곤란할 때도 있다.

 

70. 미생물 연료전지와 관계있는 미생물은?

① Zooglea ② Pseudomonas

③ Sphaerotilus ④ Shewanella

 

해설: 4

미생물 연료전지에 사용되는 전기활성미생물에는 대표적으로 Shewanella가 있다.

 

기말 추가시험(2009)

 

※ 다음 문제에 대해서 단답형으로 답하시오.

 

1. 탄소원과 에너지원에 따른 미생물의 일반적 분류는(5점)?

 

탄소원과 에너지원에 따른 미생물의 일반적 분류는 다음의 표와 같으며, 생물학적 처리는 이 중에서 화학합성 종속영양 미생물을 이용하는 것이다.

분류		탄소원	에너지원	대표적 종류
독립영양	광합성 독립영양	CO2	빛	조류, 광합성 세균
	화학합성 독립영양	CO2	무기 산화-환원 반응	질산균
종속영양	광합성 종속영양	유기탄소	빛	일부 황세균
	화학합성 종속영양	유기탄소	유기 산화-환원 반응	대부분의 세균, 원생동물, 곰팡이

 

 

2. 학명에 의한 미생물 명칭 기록법의 주요내용은(5점)?

 

학명에 의한 미생물 명칭 기록법의 주요내용은 다음과 같다.

① 원칙적으로 라틴어를 사용

② 이탤릭체로 표시하거나 또는 밑줄을 쳐서 나타냄

③ 미생물 속명의 첫 글자만 대문자로 나타내고 나머지는 모두 소문자로 나타냄

④ 실제로 미생물을 순수분리하여 동정한 결과 그 속은 결정되었으나 종이 결정되지 않은 경우, 속명 다음에 미생물 종(species)의 약자인 sp.를 붙여 표기함(단, 단수는 sp., 복수는 spp.)

⑤ 혼동을 초래하지 않는다면, 속명의 첫 자만은 약자로 사용가능. 즉, 동일한 속명이 이미 언급되어 있는 경우 그 다음에 이어지는 미생물의 속명은 약자로 첫 자만을 나타낼 수 있음

 

 

3. 대기 미생물의 특징은(5점)?

 

대기 중 토착성 미생물은 알려져 있지 않고, 물이나 토양에서 비롯된 미생물이 대기 중에서 어느 정도 생존능력을 지녀 적당한 다른 물이나 토양환경으로 전파될 수 있으며, 미생물은 그대로 대기 중으로 들어갈 수도 있으나 홀씨 등의 상태로 대기에 존재하는 경우가 많고, 대부분의 사람들은 대기미생물과 관련해서 공기 중 병원성 미생물을 떠올린다.

 

 

4. 토양 미생물 중 토착성 미생물과 발효성 미생물의 차이는(5점)?

 

토착성 미생물은 부식질을 이용하는 종류로서 느리지만 지속적인 활성을 보이며, 그람음성 간균과 방선균이 대부분을 차지하고, 발효성 미생물은 쉽게 이용할 수 있는 기질을 분해하는 것으로 높은 활성도와 빠른 성장을 보이며, Pseudomonas, Bacillus 등이 있다.

 

 

5. 상리공생이란(5점)?

 

상리공생은 좀 더 긴밀한 상조공생으로서, 두 집단이 모두 이익을 얻지만 두 집단 사이는 의무적인 관계로 양쪽 미생물 중 어느 한쪽도 바뀔 수 없고, 어느 한 집단이 단독으로는 생존할 수 없었던 서식지에서도 상리공생에 의해서 생존할 수 있다.

 

 

6. 미생물 연료전지란(4점)?

 

미생물 연료전지란 화학연료전지와는 달리 미생물 균체를 생촉매로 사용하여 직접 전기에너지를 발생시키는 기술로서, 대표적인 전기활성미생물의 종류에는 Shewanella가 있다.

 

※ 다음 문제에 대해서 서술형으로 답하시오.

 

7. 환경미생물과 산업미생물을 비교하여 논하시오(10점).

 

환경미생물과 산업미생물을 비교하면 다음과 같다.

	환경미생물	산업미생물
이용목적	폐자원(폐수/폐기물)의 처리(분해)	새로운 물질(product)의 생산
기본작용	이화작용	동화작용
이용미생물	혼합배양균(슬러지)	특정 순수배양균
이용기질	혼합기질(폐수, 폐기물)	순수기질
공정형태	연속식(continuous)	유가회분식(fed-batch)
최적화기법	운전인자(pH, HRT 등)의 조절	특정미생물의 이용(유전자조작기술)

 

 

8. 수인성 질병을 논하시오(10점).

 

수인성 질병에는 콜레라, 이질, 장티푸스, 렙토스피라증, 레지오넬라증 등이 있다.

우선 콜레라의 의 원인균은 Vibrio cholerae이며, 발병은 오염된 물로부터 빈번히 일어나는데 자연에서 폭발적으로 일어나며, 감염은 분변에 의한 음식오염이나 파리 또는 의복 등의 접촉에 의해서 퍼진다.

 

이질의 원인균은 Shigella이며, 어린이에게 매우 커다란 영향을 주고, 가을 및 겨울에 가장 많이 일어나는 계절적 분포를 보이며, 전파양식은 직접적인 대인접촉에 의해서 퍼져 나가는데, 음식물 및 수인성 감염을 통해서도 퍼져나간다.

 

장티푸스의 원인균은 Salmonella typhi이며, 전세계에 걸쳐 위생상태가 나쁜 지역에서 가장 흔히 발생하는데, 분변에 의해 직간접적으로 오염된 물이나 음식을 통해 퍼져나간다.

 

렙토스피라증의 원인균은 Leptospira interrogans로서, 농림업, 어업, 축산업, 광업 종사자 및 수의사 등 관련 업종 종사자의 직업병이며, 업무상 밖에서 활동하는 사람들에게서 흔히 발생하고, 대부분 감염된 동물의 소변으로 오염된 물, 습한 토양, 식물 등에 상처가 생긴 피부나 점막 등이 접촉되어 감염된다.

 

레지오넬라증의 원인균은 Legionella pneumophila이며, fp지오넬라증은 1976년 필라델피아 재향군인회 총회(American Legion Convention)에서 221명이 폐렴 형태의 감염으로 34명이 죽었을 때 처음 발견되어 재향군인회병(Legionnaire's desease)이라고도 불린다. 레지오넬라균은 수돗물이나 증류수 내에서 수 개월간 생존할 수 있고, 온수기, 에어컨의 냉각탑, 가습기, 온천, 분수 등에도 존재한다.

 

 

9. 분자생물학적 미생물 군집구조 분석법을 논하시오(10점).

 

분자생물학적 미생물 군집구조 분석법에는 핵산의 추출과 DNA 증폭을 거치는 방법(Sequencing, T-RFLP, DGGE, Microarray 등)과 형광물질을 이용해 환경 시료를 직접적으로 시각화하는 방법(FISH)이 있는데, 환경 시료의 미생물을 빠르게 확인하는 것이 가능하고 실제 미생물 군집구조에 가까운 대변하는 정보를 제공할 수 있는 특징이 있다.

 

Sequencing은 PCR을 통해 증폭된 16S rRNA 유전자 및 기능성 유전자의 염기서열을 분석하는 것으로, 가장 정밀한 정보를 제공해 주는 장점이 있어 환경 미생물을 종(Species) 단계에서 정확히 판단하고자 할 때 널리 쓰이고 있다.

 

Real-time qPCR은 중합효소와 특이적 프라이머를 이용하여 반복되는 온도조건을 통해 DNA를 기하급수적으로 증폭하는 PCR의 원리를 그대로 이용하는 기법이다.

 

T-RFLP는 프라이머에 형광물질을 결합하여 목표 유전자를 증폭하고, 제한효소에 의해 절단되어 생성되는 말단절편 유전자의 다양성을 분석하는 방법이다.

 

DGGE는 DNA에 나타나는 염기서열의 차이를 판별하는 방법으로써, 유전자에 포함된 구아닌과 시토신의 함율에 따라 다르게 변성되는 특성을 이용하는 것이다.

 

DNA microarray는 고체 기판에 탐침자(probe)인 다중 뉴클레오티드를 배열하여 고정시킨 것으로서, 탐침자에 상보적인 DNA가 결합되면 이것을 탐지하여 미생물의 군집구조를 확인하는 방법이다.

 

FISH법은 생체활동이 정지되도록 미생물을 고정시키고 환경미생물의 DNA 또는 RNA에 형광 탐침자가 결합되도록 하여 형광발현 미생물을 형광현미경 및 유세포분석기를 통해 확인하는 방법이다.