• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제24권2호
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• pp.79-93
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• 2009

오염물질에 대한 생태위해성평가(ecological risk assessment)를 위해서는 노출평가(exposure assessment)와 함께 생물영향에 대한 평가(effect assessment)를 수행해야 한다. 노출평가의 경우는 지화학적 과정에 대한 이해를 바탕으로 환경농도를 예측하기 위한 화학평형모델이나 다매체환경거동모델 등 다양한 평가 및 예측모델을 활용해 왔다. 이와 달리 생물영향평가는 실험실 조건에서 제한된 독성자료를 대상으로 외부노출농도에 기반한 농도-반응관계를 통계적 방법을 통해서 추정하는 '경험적 모델(empirical model)'에 주로 의존해 왔다. 최근에 와서 생체 내 잔류량을 기반으로 농도-시간-반응관계를 기술하고 예측하는 독성동태학 및 독성역학 모델(toxicokinetic-toxicodynamic model)과 같은 독성작용에 기반한 모델(processbased model)들이 개발되어 활용되고 있다. 본 논문에서는 여러 종류의 독성동태학 및 독성역학 모델을 소개하고, 이를 통계적 추론에 기반한 전통적인 독성학 모델과 비교하였다. 서로 다른 종류의 독성동태학 및 독성역학 모델로부터 도출된 노출농도-시간 -반응관계식을 비교하고, 동일 독성기작을 보이는 오염물질 그룹 내에서 미측정 오염물질의 독성을 예측할 수 있게 해주는 구조-활성관계(Quantitative Structure-Activity Relationship, QSAR) 모델을 여러 독성동태 및 독성역학모델로부터 유도하였다. 마지막으로 독성동태학 및 독성역학 파라미터를 추정하기 위한 실험계획을 제안하였고, 앞으로 독성동태학 및 독성역학 모델을 생태계 위해성평가에 활용하기 위해서 해결해야 될 연구과제를 검토하였다.

• 한국연초학회지
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• 제30권1호
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• pp.66-76
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• 2008

생물학적으로 활성이 있는 물질들의 생체 내 대사를 이해하고 인체 독성 및 질환의 발현을 예측할 수 있는 가장 좋은 시험방법은 생체 내 독성 평가법이다. 담배연기의 생체 내 독성 평가법에는 14일 흡입독성시험, 90일 흡입독성 시험 및 피부도말 종양발생 시험 등이 있다. 90일 흡입독성 시험은 담배의 일반적인 독성 정보를 제공한다. 생체 내 독성평가는 담배 첨가물, 재료품 또는 제품 설계를 변경할 경우 담배연기 독성이 증가 또는 감소되었는 지를 평가할 수 있으며 이 결과는 제품보증에 활용될 수 있다. 캐나다의 독성평가자료 제출 및 EU 등의 담배첨가물에 대한 규제는 향 후 이런 생체 내 시험에 대한 지속적이고도 구체적인 요구를 할 것으로 사료된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권2호
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• pp.79-85
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• 2008

본 연구에서는, 세리아($CeO_2$), 실리카($SiO_2$) 및 티타늄($TiO_2$) 나노입자의 유전독성과 생태독성 평가를 위하여 바이오 모니터링에 널리 이용되는 수생생태 감시종인 Daphnia magna를 사용하였다. 합성한 나노입자 세리아와 공업적으로 상용되는 실리카 및 티타늄을 유전독성 및 생태독성평가에 이용하였다. 세리아의 경우, D. magna의 DNA의 파괴가 증가함을 통해 세리아의 유전독성 가능성을 확인할 수 있었으나, 실리카 및 티타늄의 경우에는 두 물질 모두 유전독성 영향이 나타나지 않았다. 실리카는 DNA에는 영향을 미치지 않는 것으로 보이나, 실리카에 노출된 D. magna의 사멸은 증가하는 결과를 보였다. 그러나, 티타늄에 노출된 D. magna에서는 유전독성 및 생태독성 인자의 유의적인 변화를 관찰할 수 없었다. 이상의 전체 결과를 통하여 예상할 수 있는 것은 세리아 나노입자가 D. magna에 유전독성을 일으킬 수 있다는 점이다. 이 결과는 나노입자가 광범위하게 이용되고 있으나 독성 관련 자료가 미약한 현재에 수생태 관련 독성 연구 결과로서 이바지 할 수 있을 것으로 여겨진다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.191-197
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• 2005

Ceriodaphnia dubia를 이용한 새로운 독성시험법인 온도증가 단기독성평가법(ToxTemp, ToxCity test based on TEMPerature control)을 이용하여 농약성분에 대한 민감도를 조사하였다. BPMC, Diazinon, Fenitrothion등 하수의 생물학적 처리에 독성을 나타낼 수 있는 물질들에 대하여 기존의 실험방법인 표준 48시간 독성시험법과 비교했을 때 온도증가법은 $1{\sim}1.5$시간의 짧은 접촉시간에도 농약의 독성을 잘 감지할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중금속, 독성 유기화합물 그리고 농약성분을 비교, 평가했을 때 온도증가법은 1.25시간의 짱은 접촉시간 내에 48시간독성법의 결과와 높은 상관관계를 유지하며 독성을 감지하였다. 염색공단 폐수와 하수 등 실폐수에서의 독성평가능을 검토하기 위하여 활성슬러지를 이용한 질산화율, 산소이용율(OUR)과 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법, 온도증가법을 비교하였다. 그 결과 OUR을 이용한 평가에서는 비교적 높은 질산화율 저해도를 보인 원수에 대해서도 독성민감도가 낮아 현장적용에 한계를 나타낸 반면 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법과 온도증가법은 각기 다른 수준의 독성에 대해 민감하게 차이를 보였으며, 이 두 방법은 질산화율 저해도와 좋은 상관관계를 보였다. 온도증가법은 표준 48시간 독성시험법에 비해 1.5% 정도 민감도가 떨어지지만 현장에서의 신속한 감지가 가능하다는 점에서 현장에서의 질산화 독성진단에 대한 적용가능성이 높음을 보여주었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권3호
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• pp.187-194
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• 2008

국내에서 목질계 바이오매스는 유망한 재생가능한 자원이다. Fast pyrolysis을 통한 radiata pine 톱밥의 bio-oil의 전환은 벤치스케일의 유동층 반응기을 이용하였다. 이 실험에서 얻어진 bio-oil은 주로 산, 페놀, 알킬페놀 등을 포함하고 있었고. 세포생존율실험, comet assay, 물벼룩 급성유영저해실험을 이용하여 각각 세포독성, 유전독성 및 생태독성을 평가하였다. Bio-oil의 액상부분은 타르 부분보다 세포독성과 유전독성이 더 높게 나타났고, 반면 타르부분은 액상부분에 비해 생태독성이 높게 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 통해 pyrolysis 생성물에 대한 다양한 독성영향을 확인할 수 있었으나, 보다 다양한 독성 지표의 적용이 필요할 것으로 보인다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1992년도 제1회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.51-51
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• 1992

신의 약품을 개발하는 과정에서 안전성의 평가는 신약후보물질의 인체에 대한 유해의 정도를 파악하고 신약후보물질들의 독성을 초기에 검색하여 의약품으로써의 개발여부를 결정하는데 기여함으로써 개발연구에 소요되는 시간 및 경제적 낭비를 줄일 수 있는 매우 중요하고도 필수적인 단계이다. 또한 생체독성억제물질의 개발에 관한 연구는 다양한 연구기법을 활용하여 각종 생체이물에 의한 생체독성의 발현을 억제하거나 발현된 독성반응을 완화, 경감시키는 물질이나 기법을 탐색함으로써 신약후보물질의 창출에 기여 할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이와 같은 관점에서 안전성 연구팀은 그 연구분야를 크게 특수독성검색기술 개발연구와 생체독성억제물질 개발연구 분야로 대별하고 1)발암조기검색법 개발연구 2)독성물질 대사효소계에 관한 연구 3)유전자 손상억제물질개발연구 4)간독성 억제물질 개발연구 5)신장독성 억제물질 개발연구 6)면역독성 억제물질 개발연구 7)대사 및 내분비계 독성억제물질 개발연구 8)순환기계독성 억제물질 개발연구 등 총 8개의 세부과제와 안전성평가제도의 국제화를 위한 제도 및 기준에 관한 연구를 수행하고 있는바 이들의 연구목표와 내용 그리고 1차년도의 연구결과를 개괄적으로 소개함으로써 본 과제가 포괄하는 제반 안전성연구내용에 대한 이해를 도모하고자 한다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2002년도 추계국제학술대회
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• pp.161-161
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• 2002

최근, 무분별한 농약사용으로 인해 조리 후에도 잔류하는 농약성분의 독성이 문제시 되고 있어 인체 내로의 섭취 전에 독성 유무와 그 정도를 확인할 수 있는 방법 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 채소류, 곡류, 과일류 등에 빈번히 사용되는 농약성분의 독성 확인과 함께 이들 식품 내에 잔류하는 농약성분의 검출을 위한 방법을 연구하였으며, 이들의 독성 유무를 유전자 재조합된 5종의 발광성 미생물을 이용하여 확인하였다. 또한 이들 농약류가 식품 내에 잔류하여 발생하는 독성을 분석하기 위해 식품내 잔류하는 농약 성분의 추출에 필요한 효율적인 추출 용매를 제작하였으며, 농약성분의 화학적 성질에 따라 추출 방법을 두 단계로 분리하여 추출률을 향상시켰다. 뿐만 아니라, 식품류의 특성에 적합하게 식품별로 특정한 추출방법을 연구하였으며, 추출된 농약 성분의 독성 및 안정성 역시 발광성 박테리아를 이용하여 확인하여, 전체적인 추출방법의 효율을 진단하였다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제19권3호
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• pp.295-305
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• 2004

본 연구에서는 유전자 재조합 발광 박테리아를 이용하여 농약에 대한 박테리아의 스트레스 반응과 세포 독성을 분석하였다. 15종류의 농약에 대하여 유전자 손상, 생물막 손상, 산화적 손상 및 단백질 손상을 측정할 수 있는 발광 박테리아와 독성 유무로 인한 세포 독성을 측정할 수 있는 발광 박테리아, 5종을 이용하여 스트레스 반응을 분류하고 세포 독성 정토를 분석하였다. 그 결과, 농약의 화학적 구조가 박테리아의 스트레스 반응에 영향을 미치며, 산화과정이 진행 됨에 따라 독성의 작용 기작이 변하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은, 유전자 재조합 발광 박테리아를 이용한 생물체내의 독성 메커니즘에 대한 분석은 생태계 유해물질들에 의한 독성을 분석하고 예상하기 위해 적용될 수 있을 것이다.

• 환경위생공학
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• 제12권3호
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• pp.139-147
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• 1997

펄프폐수 내에 존재하는 대표적인 수지 구성성분의 일종인 wood resin 화합물이 메탄생성균에 미치는 독성을 평가하기 위한 회분식 독성실험을 수행하였다. 수지는 극성용매로 추출가능한 몇몇 wood 구성성분의 혼합물로서 수지의 주요 구성성분은 긴 사슬 휘발성유기산, terpenes, resin acids, 리그난과 극성 페놀류들이다. 메탄생성균의 독성실험은 $30^{\circ}C$에서 표준회분식 실험방법을 채택하였고 식종물질로서는 입상슬러지를 사용하였다. 극성페놀의 한 종류인 4-hydroxystilbene가 가장 높은 독성을 나타내었으며, 50% 저해를 일으키는 농도는 $20mg/\ell$이었다. Resin acid와 휘발성 terpene 역시 메탄생성균에 독성을 나타내었으며, 50% 독성을 일으키는 농도는 $43{\;}~{\;}330mg/\ell$이었다. 반면에 triterpenes은 1,000 to $1,300{\;}mg/\ell$의 상대적으로 높은 농도에서도 메탄생성균에 독성을 일으키지 않았다. 따라서 wood resin의 구성성분이 몇몇 펄프폐수의 혐기성 처리에 있어서 독성을 일으키는 주요물질이었다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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• pp.239-239
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• 1994

신경쇠약의 치료로 상용하며, 빈혈의 치료와 예방의 효과가 있으며, 노화방지에 도움이 되어 민간약으로는 장수(長壽)약으로 꼽히고 있는 구기자가 글루타메이트에 의한 신경독성을 차단하며, 이러한 효과는 구기자의 성분 중 betaine에 의하여 나타난다. Betaine이 어떠한 작용 기전에 의하여 글루타메이트에 의한 신경독성을 차단하는 지를 밝히기 위하여 글루타메이트가 작용하는 각기 다른 수용체인 NHDA 및 non-NMDA 수용체에 어떻게 작용하는 지를 알아보았다. 각 수용체의 선택적인 효능제인 NMDA, kainate 및 quisqualate 각각을 사용하여 인위적으로 독성을 유도시킨 후 이에 대한 betaine의 작용을 알아 본 결과 betaine은 quisqualate에 의하여 유도된 신경독성에서 모두 유사한 정도의 효과를 나타내었다. 이러한 효과는 betaine과 구조가 유사한 glycine의 다른 구조 유사체인 dimethylglycine이나 sarcosine과는 다른 작용양상을 나타내는 것이다. Dimethylglycine과 sarcosine은 kainate에 의한 독성에 대하여 미약한 효과를 나타냈으나, NMDA에 의한 독성에는 정상대조군의 LDH 값의 50% 이상에까지 이르게하는 효과를 나타내는 것으로 보아 이들이 NMDA에 의한 신경독성을 효과적으로 차단한다는 것을 암시해 준다고 할 수 있다. 그러나 betaine의 글루타메이트에 의한 신경독성을 차단하는 효과는 다른 glycine 구조 유사체처럼 glycine과 경쟁적으로 작용하여 나타나는 결과는 아니라고 여겨진다. 또한 글루타메이트에 의한 신경독성이 일어나는 기전 중의 하나가 calcium 이온의 세포내의 과도한 유입으로 인한 것으로 알려져 있으나 세포내의 calcium 이온의 양을 측정하여 본 결과 betaine은 글루타메이트로 인한 세포내 calcium 이온의 증가에 대하여 별다른 효과를 나타내지 않았다. 따라서 betaine의 글루타메이트에 의한 신경독성 차단 효과는 이미 미생물에서 보고된 바 있는 betaine의 세포내 삼투압에 대한 보호작용이나 항산화작용과 관련된 기전에 의하여 나타나는 것일 가능성이 높은 것으로 추측되어진다.