나노제품의 안전성은, 나노제품에 사용된 나노물질의 독성과 나노물질의 노출가능성을 동시에 고려함으로써 평가할 수 있다. 본 문서는 나노물질의 독성 데이터는 이미 확보된 것으로 가정하고, 나노제품의 안전성을 향상시키는 설계 절차에 대하여 기술한다. 나노제품에서 나노물질이 노출되는 정도를 기계적인 손상의 관점에서 평가함으로써 노출 가능성을 추정하고, 이 추정치를 나노물질의 독성값 및 노출 한계와 비교함으로써 나노제품의 안전성을 평가하거나 예측한다. 나노제품의 설계 단계에서 이러한 안전성 평가 및 예측 방안을 적용하는 방법을 설명한다.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.34
no.4
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pp.288-294
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2012
The current growth of nano-industries has resulted in released nanoparticles entering into water and soil ecosystems via various direct or indirect routes. Physicochemical properties of nanoparticles differ from bulk materials, and nanomaterials influence the fates of nanoparticles and the interactions of living or non-living things in the environment. Microcosm analysis is a research methodology for revealing natural phenomena by mimicking part of an ecosystem under controlled conditions. Microcosm study allows for the integrated analysis of toxic effects and fates of nanoparticles in the ecosystem. Ecotoxicity studies of nanomaterials are steadily increasing, and microcosm studies of nanomaterials are currently beginning to surface. In this study, microcosm studies of nanomaterials in water and soil ecosystems were extensively investigated based on SCI(E) papers. We found that the microcosm studies have been reported in 12 instances, and mesocosm studies have been reported in only once until now. Advanced research was mostly evaluated at the microorganism level. But integrated analysis of nanotoxicity is required to research the interactions based of various species. Thus, our studies analysed the trend of microcosm studies on nanomaterials in water and soil ecosystems and suggested future directions of microcosm research of nanomaterials.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2011.02a
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pp.461-461
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2011
최근의 나노기술의 발전과 함께 나노미터크기의 물질들의 물성과 미세구조 등을 분석하기 위한 노력들이 활발히 이루어지고 있다. 투과전자현미경(transmission electron microscope; TEM)은 나노물질의 미세구조 관찰, 화학성분 분석, 전자기적 특성평가가 가능한 초정밀 분석장비이다. TEM 관찰을 위한 시편의 제작방법중 TEM 그리드(grid)를 사용하는 방법은, 분석하고자 하는 물질을 망(mesh) 형태의 그리드에 도포하여 샘플을 준비하는 방법으로 다른 방법에 비해 아주 빠르고 간편한 장점이 있다. 그러나 TEM 그리드에 나노물질을 분산/도포하여 공중에 떠있는 형태로 샘플을 제작하려면, 나노물질이 mesh 사이로 빠져나오지 않도록 그리드 mesh의 간격이 아주 미세하여야 하는데, 일반적으로 mesh의 크기가 미세할수록 그리드의 가격은 높아진다. 또한 기존에 사용되고 있는 비정질 탄소박막으로 덮여진 그리드는 극미세 크기의 나노물질 및 탄소나노물질을 분석할 경우, 고해상도의 TEM상을 얻는데 한계가 있다. 한편 그래핀은 2차원의 육각판상의 구조로 탄소원자가 빼곡히 채워진 흑연 한 층의 나노재료이다. 이는 원자단위 두께로 가장 얇은 물질로서 기계적 강도가 우수하여 지지막으로의 응용이 가능하다고 알려져 있다. 따라서 TEM grid막으로 사용할 경우 기존의 고가의 미세한 mesh가 형성된 그리드를 사용하지 않아도 나노물질을 효과적으로 분석할 수 있을 것으로 예상 된다. 본 연구에서는 열화학증기증착법(thermal chemical vapor deposition; TCVD)을 이용하여 300 nm 두께의 니켈박막이 증착된 기판위에 대면적으로 합성한 그래핀을 TEM 관찰용 그리드 위에 전사(transfer)함으로써 나노물질이 그리드 mesh사이로 빠져나오지 않는 저가의 TEM 그리드 제작 방법 및 응용 가능성에 대하여 보고한다.
나노기술을 식품에 응용하게 되면 영양소의 전달, 식품의 색, 향미, 물성 등이 향상되고 식품 포장재나 분석에 응용하는 경우 저장성 증진이나 시료 전처리 효율 및 기기 감도를 증가시키는 것으로 알려지고 있다. 이러한 장점으로 인해 유기 및 무기 나노입자, 나노섬유, 나노에멀전, 나노크레이 등의 나노물질을 식품첨가물, 건강기능소재, 식품 접촉물질 등으로 응용하는 시도가 식품산업계에서 급속히 확산되고 있다. 나노물질의 사용범위가 다양해질수록 나노물질의 환경 및 인체 노출가능성은 높아지게 된다. 그러나 아직 나노물질의 독성 및 위해성에 대해서는 초기 단계 수준의 연구가 진행되고 있는 정도이다. 또한 나노기술의 위험 평가에 대한 신뢰성이 제고될 수 있도록 나노물질에 대한 유해성 자료의 생산뿐만 아니라 나노물질의 물리화학적 특성과 노출량을 측정할 수 있는 적절한 측정수단이 확립되어야 한다. 나아가 식품에 나노기술의 적용으로 인한 이익은 최대화하고 부작용은 최소화하여 소비자의 건강을 보호하기 위해 식품나노물질의 생산, 가공, 유통, 소비, 폐기 등에 관한 전 생애(lifecycle) 평가 및 관리가 이루어지도록 적절한 제도적 장치가 마련되어야 한다.
Rapid growth in nanotechnology promise novel benefits through the exploitation of their unique industrial applications. However, as increasing of production amount of nanomaterials, their unintentional exposure to the environment has been caused. Therefore, there is a need for effective management of nanowaste to the sustainable nanotechnology. One possible endpoint at the environmental exposure scenario for nanowaste treatment is incineration. Although a few study on the incineration of nanomaterials was reported, pioneering researchers found that although it is possible to incinerate nanowaste without releasing nanoparticles into the atmosphere, the residues (bottom ash or slag) with nanomaterials eventually end up in landfills. Though there are still many questions to understand the fate of nanomaterials in incinerator, firstly we have to study whether nanowaste treatment via incineration is safe to human and environment.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.38
no.7
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pp.395-401
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2016
Nano-saftey has become an emerging issue recently, because of the broad use of nanomaterials in nano-industries and commercial areas. For a sustainable development in the nano-industry, active studies on nano-safety should be executed, especially on the potential risks in engineered nanomaterials (ENMs). Although acute and chronic assessments of nanomaterials have been extensively studied in many studies, multigenerational studies are very scarce. Overall, multigenerational studies have progressed as two different trends, studying post-generational effects or trans-generation effects. This study intended to suggest further nano-safety studies based on the trends and limitations of current ones. Through a comparative analysis, we investigated peer-reviewed multigenerational studies that used nanomaterials. Thirteen studies on post-generation effects confirmed generational nano-toxicity via several bioassays, such as mortality, fertility, and behavioral assays. Seven studies on trans-generation effects demonstrated nanomaterial pathways to next generations, using imaging techniques. Until now, mechanisms for post-generational nano-toxicity has been rarely proposed. Thus, we propose that complementary studies on such mechanisms are imperative for future studies.
Recent rapidly growth in nanotechnolgies is promised novel benefits through the exploitation of their unique industrial and biomedical applications. In addition, these nanomaterials and nano-consumer products have increased in quantity per year, and thus their uncontrolled release into the environment is anticipated to grow dramatically in future. Many papers for cytotoxicity of nanomaterials have been already reported, and thus government supports has funded to various research topics for nanosafety. Herein, we analyzed the importance and performance of nanosafety researches and tried to show the research direction where we have to go.
Kim, Shin-Woong;Lee, Woo-Mi;Shin, Yu-Jin;An, Youn-Joo
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.34
no.1
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pp.63-71
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2012
As nanotechnology is a key industry, there is growing concern relating to the potential risk of nanoparticles. They are known to be released into the environment via various exposure routes. When nanoparticles are present in water environments, they are supposed to be illuminated by ultraviolet light, and the ecotoxicity of photoactive nanoparticles may be changed. In this study, a review of the ecotoxicity of photoactive nanoparticles, including the mechanisms of phototoxicity, are presented. In order to address this issue, studies on the ecotoxicity to soil and water organisms exposed to photoactive nanoparticles were investigated. The photoactive nanoparticles chosen for this study were zinc oxide, titanium dioxide and fullerene. Microorganisms, nematode, earthworm, algae and fish, etc., were chosen to assess the toxicity of nanoparticles using diverse methods. However, studies on the phototoxicity potentially induced by nanoparticles on UV illumination have been reviewed in only 8 studies. From a few studies, photoactive nanoparticles have shown high dissolution rates under UV conditions, with the released ions observed to profoundly influence test organisms. In addition, NPs exposed to UV produced reactive oxygen species (ROS). These ROS can induce oxidative stress in exposed organisms. Evidence of phototoxicity by nanoparticles were found based on previous studies.
Over the past decade, an increasing number of manufactured nanoparticles (NPs) have been incorporated into products and manufacturing processes due to the rapid innovation and commercialization in the field of nanotechnology. In addition, these nanomaterials and nano-consumer products have increased in quantity per year, and thus their uncontrolled release into the environment is anticipated to grow dramatically in future. However, A current sewage/wastewater treatment plant (SWTP) is being applied to removal of nanoparticles in wastewater. In Korea, the study on the removal of nanoparticles in SWTP was not reported yet. Therefore, in this work, to design pilot STP before field test, two model equations and commercial process simulation were used to derive the desing parameters.
Launched by Samsung in 2003, nano-silver washing machines were a representative application of nanotechnology in commercial products until the US Environment Protection Agency (EPA) decided to regulate companies that produce nano-silver products in 2006. A year later, however, the EPA reclassified the washing machines not as an application of nanotechnology but as an ion-generating machine. As shown by the EPA's equivocation on this issue, establishing a category for nano-silver material should be considered in the procedure of risk assessment and regulation. This paper analyzes the controversy over Samsung's nano-silver washing machines more in detail to study how the demarcation between silver ion and nano-silver can vary according to the risk perception of nanotechnology. In Korea and the US, the boundary between silver ion and nano-silver was malleable and mobilzed depending on the contexts. Based on an analysis of the recent history of nano-silver washing machines, this paper explores the influence of risk perception over the ontological perspectives on a certain material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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