• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.424-431
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• 2018

강우유출수 내 포함된 입자상 물질, 유기물, 영양물질, 중금속 등의 오염물질은 수계에 악영향을 미친다. 이러한 강우유출수 내 포함된 오염물질 감소와 처리를 위해 최적관리기법(BMP)을 도입하고 있으며, 비용효율적인 방법으로 평가되고 있다. 하지만, 잘못된 설계와 유지관리 부족은 시설의 성능을 저하시켜 원활한 기능을 수행하지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 지속적인 유지관리가 진행된 침투도랑(IT)의 시설에 대한 평가를 수행하였다. 2009년부터 2016년까지 총 41회의 모니터링을 수행하였으며 침투도랑(IT)의 오염물질 저감효율 평가를 수행하였다. 수질 및 수문학적 분석결과, 시설에 유입되는 유입수는 단위 오염 부하량에 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 또한, 계절의 변화는 오염물질 저감능력에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 여름철 강수량 및 강우강도의 증가로 인해 Overflow 및 유량의 증가가 발생되었으며, 이로 인해 저감효율이 감소하였다. 또한, 겨울철 낮은 온도로 인해 여재 및 화학적 메카니즘의 효과 감소로 오염물질 저감 효율이 감소되는 것으로 분석되었다. 침투도랑(IT)의 유지관리는 시설의 효율에 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 시설 설치 이후 2년 동안 유지관리 부족으로 오염물질 저감효율이 낮은 것으로 나타났으며, 일부 모니터링에서 지오텍스타일 내 제거 되지 않은 퇴적물로 인해 오염물질 저감효율의 감소를 보였다. 본 연구를 통하여, 시설의 유지관리는 오염물질 저감효과에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, BMP 시설의 최적 유지관리 기간 및 방법 등은 향후 유용한 자료로 사용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.29-41
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• 2019

산림생태계에서 총일차생산성(Gross Primary Production, GPP)은 기후변화에 따른 산림의 생산성과 그에 영향을 미치는 식물계절, 건강성, 탄소 순환 등을 대표하는 지표이다. 총일차생산성을 추정하기 위해서는 에디공분산 타워 자료나 위성영상관측자료를 이용하기도 하고 물리지형적 한계나 기후변화 등을 고려하기 위해 기작기반모델링을 활용하기도 한다. 그러나 총일차생산성을 포함한 산림 탄소 순환의 기작기반 모델링은 식물의 생물, 생리, 화학적 기작들의 반응과 지형, 기후 및 시간 등과 같은 환경 조건들이 복잡하게 얽혀 있어 비선형적이고 유연성이 떨어져 반응에 영향을 주는 조건들을 모두 적용하기가 어렵다. 본 연구에서는 산림 생산성 추정 모델을 에디공분산 자료와 인공위성영상 정보를 사용하여 기계학습 알고리즘을 사용한 모델들로 구축해 보고 그 사용 및 확장 가능성을 검토해 보고자 하였다. 설명변수들로는 에디공분산자료와 인공위성자료에서 나온 대기기상인자들을 사용하였고 검증자료로 에디공분산 타워에서 관측된 총일차생산성을 사용하였다. 산림생산성 추정 모델은 1) 에디공분산 관측 기온($T_{air}$), 태양복사($R_d$), 상대습도(RH), 강수(PPT), 증발산(ET) 자료, 2) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD 자료(개량식생지수 제외), 3) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD, 개량식생지수(EVI) 자료를 사용하는 세 가지 경우로 나누어 구축하여 2006 - 2013년 자료로 훈련시키고 2014, 2015년 자료로 검증하였다. 기계학습 알고리즘은 support vector machine (SVM), random forest (RF), artificial neural network (ANN)를 사용하였고 단순 비교를 위해 고전적 방법인 multiple linear regression model (LM)을 사용하였다. 그 결과, 에디공분산 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 피어슨 상관계수 0.89 - 0.92 (MSE = 1.24 - 1.62), MODIS 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 개량식생지수 제외된 모델은 0.82 - 0.86 (MSE = 1.99 - 2.45), 개량식생지수가 포함된 모델은 0.92 - 0.93(MSE = 1.00 - 1.24)을 보였다. 이러한 결과는 산림총일차생산성 추정 모델 구축에 있어 MODIS인공위성 영상 정보 기반으로 기계학습 알고리즘을 사용하는 것에 대한 높은 활용가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.112-117
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• 2019

산수유(Corni Fructus)는 한국을 포함한 아시아 지역에서 오랫동안 전통 의약제로 광범위하게 사용되어 왔다. 최근 연구에 따르면 산수유는 항염증, 항산화, 면역기능 조절 및 항암활성 등과 같은 많은 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 그러나 산수유에 대한 독성 및 안전성에 대해서는 거의 알려져 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산수유 열수 추출물(CF)을 대상으로 안전성을 확인하기 위하여 단회 경구 투여에 따른 독성 시험을 실시하였다. 이를 위하여 ICR 마우스를 대상으로 1,000, 2,000 및 5,000 mg/kg의 CF를 경구 투여하였으며, 투여 후 14일 동안의 치사율, 체중 변화, 임상증상, 음수율 및 사료섭취량과 함께 부검 소견, 장기무게 변화, 혈액학 및 혈액생화학적 검사를 실시하였다. 실험 결과에 의하면 CF 투여에 따른 치사율, 임상증상, 체중 및 부검 소견 상의 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 또한 CF 투여에 따른 각 장기의 무게, 혈액학적 및 혈청학적 임상 화학적 지표에도 유의적인 변화는 관찰할 수 없었다. 따라서 CF 단회 경구 투여에 따른 치사량이 5,000 mg/kg 이상일 것으로 추정되어 ICR 마우스에 대하여 급성 독성이 없는 비교적 안전한 물질이라는 것을 알 수 있었으며, 향후 천연 식의약 소재로서의 효능 규명을 통한 활용이 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.824-831
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• 2021

안전한 화장품용 방부제에 대한 연구를 위하여 1, 2-octanediol (OD)에 galactose 한 분자가 결합된 1, 2-octanediol galactoside (OD-gal)의 합성을 시도하였다. 이를 위하여, 재조합 대장균의 β-galactosidase (β-gal)를 이용하여 transgalactosylation 반응을 수행하였으며, OD-gal 합성을 확인하기 위하여 mass spectrometry 분석과 NMR (¹H- and ¹³C-) spectroscopy 분석을 실시하였다. 합성반응물에서 m/z=331.1732의 sodium adduct ion 형태로 OD-gal 분자의 합성을 확인하였고, 정제된 OD-gal의 NMR 분석을 통하여 OD-gal의 ¹H NMR 스펙트럼에서 OD에 갈락토실화가 되었음을 보여주는 다양한 피크를 확인하였다. ¹H NMR 스펙트럼의 다운필드인 δ_H 4.39 ppm과 δ_H 3.98~3.55 ppm에서 나타나는 다양한 피크들은 이들이 OD에 갈락토실화가 되었다는 것을 잘 암시하고 있으며, 또한 ¹H NMR 스펙트럼의 업필드에서 나타나는 δ_H 1.52~1.26 ppm과 0.89 ppm의 피크는 OD의 CH₂ 와 CH₃ 작용기로 부터 나타나는 피크로써 OD가 본 물질에 존재함을 알 수 있었다. ¹³C NMR 스펙트럼에서는 OD-gal의 알파-아노머와 베타-아노머의 구조에서 기인하는 총 24개의 탄소피크가 나타났고, 각 아노머 마다 14개의 탄소가 존재하는데 이중 δ_c 31.4, 29.0, 22.3 그리고 13.7 ppm에 보이는 OD 4개의 탄소는 지방족 사슬의 끝부분에 해당하며 화학적 구조의 유사성으로 인하여 탄소 피크가 겹쳐서 나타난 것으로 보인다. 따라서 총 28개의 탄소 피크 중 24개가 나타났다. 마지막으로, 합성된 OD-gal의 β-gal을 이용한 가수분해 반응을 통하여 OD-gal에 gal이 결합되어 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 세포독성이 감소된 첨가물 개발을 기대하고 있으며, 추가적인 후속연구를 진행할 예정이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권1호
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• pp.62-70
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• 2021

본 연구에서는 임신후기 암말의 영양소 급여 수준이 임신마의 생리적 변화 및 미생물 성상과 자마의 생시 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 분석하였다. 처리별 일일 사료 섭취량과 사료 효율은 100%, 120% 처리구에서 각각 9.3±0.9와 8.7±1.0 그리고 1.97±0.21과 1.68±023 유의적으로 나타나 가소화 에너지가 80%와 120% 수준에서 감소하는 양상을 보였다. 혈중 콜레스테롤과 관련된 항목인 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤은 120% 처리구에서 높은 농도로 나타났지만 건강상의 큰 문제는 나타나지 않았다. 그리고 가소화에너지 수준에 따른 자마의 생시 특성을 비교한 결과에서도 차이를 확인할 수 없었다. 장내 미생물의 문 수준에서는 Fibrobacteres가 에너지 수준에 따른 비율 차이를 보였는데, 80%가 8.53%로 100%와 120%에 비해 높은 비율을 보였다 (p<0.05). 속 수준에서는 Bacteroides와 Kineothrix은 가소화 에너지수준이 올라 갈수록 분변 내 비율이 증가하였다 (p<0.05). Fibrobacter는 가소화 에너지가 80% 수준일 때 100%와 120%에 비해 높은 조성을 보였다 (p<0.05). 결론적으로 가소화 에너지 급여수준에 따라 임신마에게 가소화 에너지 수준별 TMR을 급여한 결과, 120% 급여구에서 사료 효율 및 지방수치가 높았으나 큰 문제는 나타나지 않았고 CBC 및 화학 수치를 조사한 결과, 모든 수치가 정상 범위 안에 있었다. 임신마의 사료 급여가 임신마뿐만 아니라 생시 자마의 생산성에도 큰 영향을 미치지 않았으나 임신마의 가소화 에너지 급여 수준에 따른 자마의 성장 특성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제40권4호
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• pp.203-208
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• 2020

본 연구에서는 제주 한라산 일대에서 자생하고 있는 제주조릿대의 말 사료 자원화 가능성을 검토하기 위하여 수행되었다. 제주조릿대의 사료적 가치를 평가하기 위해서 제주조릿대를 생초로 TMR에 첨가하여 한라마에게 급여한 후 한라마의 성장, 혈액 성상을 조사하였다. 사료 섭취량은 조릿대 첨가 TMR을 급여한 처리구가 대조구보다 높았지만 유의적인 차이를 보이지 않았으며 섭취에 따른 증체량도 차이를 보이지 않았다. 공시마의 혈액에 대한 일반 성분을 분석한 결과, 대조구에 비해 처리구의 MPV 수치가 유의적으로 낮았지만(p<0.05) 정상 수치 내에 있었고 다른 수치도 차이를 보이지 않았다. 콜레스테롤 등의 수치는 기존의 연구 결과와 다소 차이가 있게 나타나 제주조릿대를 급여한 말에서 콜레스테롤이 더 높아지는 경향을 보였고 특히 LDL이 유의적으로 높게 나타났지만(p<0.05) 정상 수준이었다. 이는 제주조릿대의 첨가비율이 콜레스테롤 수치에 영향을 미칠 만큼 많지 않았기 때문으로 사료된다. 면역 수치에서도 처리구에 따른 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 제주조릿대 20% 첨가 TMR의 급여에 따른 일반 혈액성상(CBC, complete blood cell count) 및 화학 수치를 조사한 결과, 모든 수치가 정상 범위 안에 있었고, 콜레스테롤 관련 수치에서도 제주조릿대 미첨가 사료와 큰 차이를 보이지 않고 정상 범위 내에 있어 말용 TMR 생산 시 제주조릿대를 조사료의 대체 자원으로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제24권4호
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• pp.120-132
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• 2021

기존 LiCoO₂의 고전압 사용의 제약에 따른 용량적 한계와 코발트 원료의 높은 가격을 해결하기 위하여 high-Nickel에 대한 개발이 활발히 진행되고 있지만 Ni 함량의 증가에 따른 구조적 안정성의 저하에 의한 전지 특성의 저하는 상용화를 지연시키는 중요한 원인이 되고 있다. 이에 Ni-rich 삼성분계 양극소재 LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂의 고안정성을 높이고자 전구체에 균일한 이종원소 Ti를 치환을 위해서 나노크기의 TiO₂ 서스펜젼 형태 소스를 사용하여 전구체 Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2-x(OH)₂/xTiO₂를 제조하였다. Li₂CO₃와 혼합하고, 열처리 후 양극활물질 LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2-xTi_xO₂ 합성하여 Ti 함량에 따른 물리적 특성을 비교하였다. Field Emission Scanning electron Microscope(FE-SEM) 및 Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) mapping 분석을 통해 Ti 치환된 구형의 전구체와 입자 크기 측정을 통해 균일한 입자크기를 가지는 양극 활물질 제조를 확인하였고, 내부치밀도와 강도가 증가함을 확인 하고, X-ray Diffractometry (XRD) 구조 분석과 Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) 정량분석을 통해 Ti 치환된 양극활물질 제조 및 고온, 고전압에서 충·방전을 지속하더라도 효과적으로 용량이 유지됨을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권2호
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• pp.201-241
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• 2022

본 연구는 인천광역시 석모도에 위치한 해명산 일대의 관속식물상과 해명산 일대 및 주변 산림 지역 14곳의 침입외래식물을 비교하여, 조사된 식물들의 모니터링 체계구축과 생물다양성의 증진 및 보전을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 연구를 수행하였다. 조사는 2019년 4월부터 2020년 10월까지 총 19회에 걸쳐 수행되었다. 해명산 일대의 관속식물상은 총 107과 382속 616종 15아종 55변종 8품종 694분류군으로 파악되었다. 이는 우리나라 관속식물 총 4,641분류군의 약 14.95%가 해당된다. 석모도 해명산 일대에서 조사된 한반도북방계식물은 81분류군, 한반도 특산식물은 총 17분류군이 확인되었다. 이중에서 해명산에서는 애기닭의장풀 등 6분류군, 낙가산에서 은사시나무 등 4분류군, 상봉산에서 닥나무 등 7분류군이 확인되었다. 산림청 지정 희귀식물은 12분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물 I~V은 총 79분류군으로 파악되었다. V등급은 솔붓꽃 1분류군, IV등급은 큰쐐기풀, 돌갈매나무 등 5분류군, III등급은 노랑하늘타리, 선갈퀴 등 17분류군으로 확인되었다. 염생식물은 총 37분류군으로 해안·사구식물이 19분류군, 암반식물 2분류군, 비염생식물이 3분류군으로 확인되었다. 해명산 일대에서 관찰된 침입외래식물은 소리쟁이, 달맞이꽃 등 66분류군으로 확인되었다. 석모도 및 주변지역 14곳에서 출현한 침입외래식물은 126분류군이고, 전체 126분류군 중에서 14곳 전체에서 출현한 식물은 개망초, 돼지풀, 망초, 미국쑥부쟁이 등 7분류군으로 파악되었다. 하지만 40%에 육박하는 48분류군이 일부 지역에서만 출현하였으나, 향후 확산이 불가피해 보인다. 따라서 석모도 해명산 일대의 특기할만한 식물 등 자생식물에 대한 중장기적인 보전방안을 마련하고 체계적인 관리 대책을 조속하게 수립해야 할 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권3호
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• pp.136-142
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• 2022

메토프렌은 살충제로 곤충의 성장을 방해하는 유충호르몬 유사체로 널리 사용되고 있다. 국내 축산물에 대한 MRL은 0.05-0.1 mg/kg 수준으로 설정되어 있지만 PLS제도가 축산물을 대상으로 확대될 수 있기 때문에 0.01 mg/kg 이하에서 정량이 가능한 시험법이 필요하다. 기존의 식품공전에 존재하던 시험법(식품의약품안전처 공고 제 2021-69호, '21.8.9.)은 우유와 그 외 축산물의 전처리 과정이 서로 상이할 뿐 아니라 충전칼럼을 사용하여 노후화되고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 비교적 간편하며 분석 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 0.01 mg/kg의 정량한계를 만족하는 메토프렌 시험법을 마련하고자 하였다. 메토프렌의 물리·화학적 특성을 고려하여 1% 아세트산을 함유한 아세토니트릴:아세톤(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE를 이용한 정제조건을 확립하여 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. 메토프렌의 결정계수(R²)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었고, 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 6종(소고기, 돼지고기, 닭고기, 우유, 계란, 지방)에 대하여 정량한계, 정량한계 10배, 정량한계 50배 수준으로 처리한 다음 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 79.5-105.1%이었으며 상대표준편차는 14.2% 이하로 확인되었다. 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL40)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 추후 교차검증을 거쳐 축산물 중 잔류할 수 있는 메토프렌의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권spc호
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• pp.30-36
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• 2022

수처리 후 직접 해양으로 배출하는 산업시설 등에서 Hazardous and Noxious Substance (HNS) 농도 변화를 연속 자동 측정하기 위한 센서의 기본적 성능으로 상온에서도 ppb 수준의 검출이 가능한 센서가 필요하다고 판단하여 기존의 센서의 감도를 높이기 위한 방법을 제안하였다. 우선 나노입자 박막에 전도성 탄소계 첨가물을 이용하여 필름의 전도도를 높이는 방법과 촉매 금속을 이용하여 표면에서의 이온 흡착도를 높이는 방법에 대해서 각각 연구하였다. 전도성 개선을 위해서 ITO 나노입자를 활용한 필름에 carbon black을 첨가물로 선택하여, 첨가물 함유량에 따른 센서의 성능변화를 관찰하였다. 그 결과 CB 함량 5 wt% 정도에서 전도성 증가에 의한 저항과 응답시간의 변화를 관찰할 수 있었고, 유기용제를 대상으로 한 실험에서 검출하한은 250 ppb 정도까지 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 액체 중 이온 흡착도를 높이기 위하여 센서 표면에 촉매로 Au를 스퍼터로 제작한 표면 촉매층을 형성한 시료를 이용한 실험에서 센서의 응답은 20% 이상 증가하고 평균 검출하한은 61 ppm까지 낮아지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 금속산화물 나노입자를 활용한 화학저항형 센서가 상온에서도 수십 ppb 정도의 HNS를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다.