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총대장균군 (Total Coliform)

쉽게 풀면

물이 대변에 오염되었는지를 알아보기 위해 검사하는 대표적인 세균 지표이다.

왜 중요한가

총대장균군은 배양이 쉽고 저렴해 오랫동안 먹는물과 하천 수질의 분변 오염 지표로 쓰였으며, 방류수 수질기준과 하천 수질기준의 미생물 항목으로 규정되어 소독 효율 검증과 위생 관리 연구의 기본 지표입니다. 국제적으로 오래 사용되어 시계열 비교가 가능하다는 점도 지표로서의 가치입니다. 총대장균군 검사는 배지에서 특정 효소 반응이나 가스 발생 여부를 관찰하는 방식으로 이루어지며 하루 이상의 배양 시간이 필요하다.

계산과 범위

• 총대장균군은 하나의 종이 아니라 세균 무리를 가리키는 운영상의 정의입니다. 표준 방법(Standard Methods)에서는 대체로 락토오스를 발효해 산과 가스를 만드는 그람음성 무아포 간균 무리로 정의하고, 효소기질법에서는 β-갈락토시다제 활성을 가진 균으로 정의합니다. 어느 방법을 쓰느냐에 따라 ‘총대장균군’에 포함되는 균이 조금 달라집니다.
• 결과는 시료 100 mL당 수로 나타냅니다. 다관발효법(다중시험관법)은 양성 관의 조합에서 통계적으로 추정한 최확수(MPN/100 mL), 막여과법은 막 위에 자란 집락 수(CFU/100 mL), 효소기질법은 정성(있다/없다) 또는 MPN으로 보고합니다.
• 범위는 0(불검출)부터 방법의 상한까지이며, 상한을 넘는 시료는 희석해서 분석합니다. 100 mL를 분석해 ‘불검출’이라면 100 mL 안에 균이 없거나 방법이 잡아내지 못한 수준이라는 뜻입니다.

해석 기준

• 먹는물에서는 ‘검출 여부’ 자체가 판단 기준입니다. 국내 먹는물 수질기준은 총대장균군을 100 mL 시료에서 검출되지 않아야 하는 항목으로 두고 있습니다(기준은 개정되므로 인용할 때는 해당 연도의 고시를 확인해야 합니다).
• 하천·방류수 같은 환경수에서는 불검출이 아니라 농도 수준(예: 몇 MPN/100 mL)을 기준값과 비교합니다. 환경수에는 분변과 무관한 환경 유래 대장균군도 많아, 값이 높다고 곧 분변 오염을 뜻하지는 않습니다.
• 분변 오염을 더 특이적으로 보려면 분원성대장균군 또는 대장균을 함께 측정합니다. Edberg 등(2000)은 대장균(E. coli)이 먹는물의 분변 오염 지표로 가장 적절한 균이라고 논의했습니다.
• 소독 후 불검출이어도 염소에 강한 바이러스나 원생동물이 없다는 뜻은 아닙니다.

보고 방법

• 방법을 반드시 적습니다: 다관발효법, 막여과법, 효소기질법 중 무엇인지, 시료량, 배양 온도와 시간.
• 단위(MPN/100 mL 또는 CFU/100 mL)를 쓰고, 불검출이면 검출한계를 함께 적습니다. 방법이 다르면 값을 직접 비교하기 어렵습니다.
• 시료 채취 방법(멸균병, 잔류염소 중화제 사용 여부), 채취 후 분석까지 걸린 시간과 보관 온도를 밝힙니다. 중화제 없이 채취한 염소 소독수는 병 안에서 소독이 계속 진행되어 값이 낮게 나올 수 있습니다.
• 세균 농도는 치우친 분포를 보이는 경우가 많아 평균 대신 기하평균이나 중앙값을 쓰는 연구가 많습니다. 어떤 통계량을 썼는지 적어야 합니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

실제 논문에서

이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.

예시 문장

아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.

총대장균군 검사 결과를 통해 소독 공정의 적정성을 확인한 문장이다.

이 문장은 비가 온 뒤 얼마 지나 물속에서 이 세균이 검출되는지를 살펴서, 오염 물질이 언제 흘러들었는지를 짐작해 보았다는 뜻입니다.

조금 더 깊게 보면

총대장균군에는 토양과 식물에 흔한 환경 유래 세균이 포함되어 분변 오염을 특정하지 못하므로, 분변 지표로는 분원성대장균군이나 대장균이 더 적합하며 먹는물 규제에서도 이 방향으로 전환되어 왔습니다.

대장균군은 염소에 약해 소독 후 검출되지 않아도 바이러스나 원생동물이 살아남을 수 있으므로 병원체 부재의 증거로 삼으면 안 됩니다. 배양법과 효소기질법 등 분석 방법에 따라 검출 결과가 달라지므로 방법을 명시해야 비교가 가능합니다.

총대장균군은 그 자체가 병원성을 갖지는 않지만 분변 오염 여부를 간접적으로 알려주는 지표세균으로 활용되며, 검출 시 분변에서 유래한 다른 병원성 미생물의 존재 가능성을 의심하게 하는 신호로 작동합니다. 대장균(E. coli)은 총대장균군 중에서도 분변 기원임을 더 특이적으로 보여주는 하위 지표로 별도로 평가되기도 합니다.

주의할 점

총대장균군은 병원성미생물 자체가 아니라 분변오염의 간접 지표이므로, 검출되지 않았다고 모든 병원체가 없다고 단정할 수 없다. 총대장균군이 검출되지 않았다고 해서 모든 병원성 미생물이 없다고 단정할 수는 없으며 다른 지표와 함께 평가해야 한다. 배관 노후화로 생물막이 형성된 급수관에서는 정수장 출구 수질이 양호해도 말단에서 총대장균군이 검출될 수 있다.

헷갈리기 쉬운 용어

분변 오염 지표로 함께 나오는 용어입니다.

국내 규정과 해외 규정에서 쓰는 항목과 방법이 다르니, 인용하는 기준의 출처를 확인해야 합니다.

참고 문헌

1. American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. (2017). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (23rd ed.). American Public Health Association.
2. World Health Organization. (2011). Guidelines for Drinking-water Quality (4th ed.). World Health Organization.
3. Edberg, S. C., Rice, E. W., Karlin, R. J., & Allen, M. J. (2000). Escherichia coli: the best biological drinking water indicator for public health protection. Journal of Applied Microbiology, 88(S1), 106S–116S.

표의 기준값은 위 문헌에 근거한 관례이며, 분야·학술지마다 다른 기준을 쓸 수 있습니다.