• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.48-48
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• 2011

우리나라는 최근 4대강 살리기 사업의 보 건설로 인하여 하천의 수리특성이 크게 변화되고 있어 새로운 하천 환경변화가 충분히 반영된 수질오염사고 대응시스템의 구축이 필요하다. 국내 하천의 오염사고는 매년 50여건 발생하고 있으며, 2008년 김천 유화공장 화재로 인한 페놀유출사고는 이동시간의 예측오류로 취 정수장의 사전대응에 상당한 혼란이 발생되어 먹는 물 공급에 상당한 어려움이 발생되었다. 이러한 시점에서 본 연구에서는 하천의 유역환경변화를 반영하고 실시간으로 오염물질의 이동시간과 확산농도를 예측하기 위한 수질오염사고대응예측시스템을 개발하였다. 본 시스템은 평상시 4대강의 본류 및 주요 지방 1 2급 하천에 대해 수리모델을 매일 업데이트하고, 3차원 수리 수질모형인 EFDC의 독성모듈을 개선하여 예측모델로 사용하고 있으며, 최적방제방법을 선정하기 위해 상류 댐, 보, 농업용저수지 방류량 등을 분석할 수 있도록 구성되어 있다. 시스템의 예측결과는 방제기관, 취 정수장 등의 사전대응 능력을 높이는 데 기여할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.422-422
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• 2019

최근 낙동강유역에서는 여름철 폭염 및 가뭄의 영향으로 조류대경보가 발령되고 있으며, 급격한 수질환경적 변화가 이루어지고 있다. 녹조중의 하나인 남조류가 만들어내는 마이크로시스틴은 직접 섭취하면 간 괴사까지 일으키는 독성물질로 알려져 있으며, 최근 4대강 녹조 발생 지역에 살고있는 어패류의 체내에 마이크로시스틴이 축적돼 이를 섭취하기만 해도 이차 독성이 나타나는 것으로 확인되었다. 특히 낙동강은 가뭄과 같은 기상학적 영향에 따른 수질환경적 변동특성이 뚜렷하여 수생태에 미치는 피해우려가 크며, 녹조발생에 취약한 유역이라 할 수 있다. 이는 기후변화에 따른 강우의 강도 및 편중으로 영양물질 유출의 증가와 표층 온도 상승과 함께 밀도류에 의해 성층이 심화되면서 표층에서의 극심한 녹조 발생이 이루어지는 것으로 설명할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 연구대상지점으로 낙동강유역을 선정하여 물환경 빅데이터 구축을 통해 상세 유역현황을 파악하고 데이터마이닝 기법을 이용하여 녹조발생에 따른 수질환경적 변동특성 및 영향인자를 분석하고자 한다. 또한 가뭄에 따른 수질환경적 취약지역에 대한 선제적 관리방안을 도출하기 위해 지점별 취약성 평가방안을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.207-211
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• 2011

하천공사의 매립 및 준설 시 뿐만 아니라 최근에는 호우 시에도 발생하는 고농도 오탁수의 유출 확산으로 인하여 주변 수역의 수산자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치고 있다. 특히 유사는 하천과 호소에 유입되어 탁도를 증가시켜 수자원의 이용가치를 저하시키며, 박테리아나 각종 미생물의 이동 매개체가 되고 있다. 또한 퇴적된 유사는 유량이 증가하면 다시 침식되어 부유상태가 되며 이때에 영양염류나 독성물질이 재용출 되기도 하는 등 하천의 물리 및 토양환경의 장 단기적인 변화를 유발하는 원인이 된다. 결국 유사는 다양한 방식으로 하천과 호소의 생태환경에 큰 변화를 초래한다. 부유토사의 발생 가능한 피해의 범위와 정도는 유역의 부유토사 발생율과 하천, 호소 퇴적물의 성분종류와 입도분포, 그리고 유속에 따라 결정된다. 따라서 탁수의 영향범위를 예측하고, 악영향이 예측될 경우에는 탁도를 저하시킬 수 있는 오탁물질의 저하기법을 적용하여 그 대책을 수립하여야 한다. 현재 정부가 역점을 두고 있는 4대강 살리기 사업 중 하나인 하천 준설 사업 시 발생되는 고농도 오탁수는 주변 수역의 수자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치므로 자연환경의 보존, 해양자원을 보호하기 위하여 오탁물질의 제어가 반드시 필요한 실정이다. 기존의 오탁 저감시설이나 방법의 경우 오탁물질의 확산을 제어하는데 한계가 있고 오탁물질의 종류와 관계없이 일률적으로 시공함으로서 오탁제어 효과가 의문 시 되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 오탁물질의 확산 범위를 줄이고 침강효율을 높이는 방법을 찾아 오탁확산 제어 효율을 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 오탁물질 제어 시 2차 응집물로 인한 오염이 발생하는 않는 천연광물 제올라이트를 이용한 실내실험을 통하여 고농도 탁수의 탁도 저감효율을 파악하여 고농도 탁수의 탁도 저감에 대한 제올라이트의 적용 가능성을 살펴보았다. 4대강 살리기 사업 중인 OO강 OO공구의 OO보 현장에서 하천 준설 시 발생하는 고농도 탁수를 이온을 첨가한 제올라이트를 이용하여 확산제어에 관한 효과를 검토한 결과 2,000NTU 정도의 고농도로 유하하는 탁수에 대하여 제올라이트 혼합 후 20분이 경과한 시점에 제거효율이 90%이상으로 제올라이트의 탁수저감 효과가 대단히 크다는 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.846-853
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• 2016

해상 유통되는 유해액체물질(NLS)의 유출사고대비 물질군 선정을 위해 596종의 NLS를 대상으로 위해성 DB를 구축하고 우선 순위 선정시스템을 통해 전체 우선순위를 선정하였다. 우선순위 목록을 바탕으로 2014-2015년 해상유통물질 158종을 추출한 뒤 물질군 구분 기준을 적용하여 0~3순위의 4개 물질군을 제시하였다. 국가차원의 NLS 유출사고대비를 위해서는 물동량 및 유해성이 높은 0~1순위 물질군의 집중관리와 함께 2~3순위 물질군의 정보 구축작업이 지속되어야 한다. 항만별로는 NLS 유통 유형이 다르므로 각 항만의 물질별 유통특성을 파악한 뒤 0~1순위 물질군 위주로 관리하는 것이 효율적일 것으로 판단된다. 또한, 동해남부권역(울산, 부산), 남해중부권역(광양, 여수), 서해중부권역(평택, 대산, 인천)을 NLS 사고대비를 위한 특별관리구역으로 지정하여 해상유통되는 NLS 의 감시 감독을 강화하고 방제 장비, 자재 및 약제를 집중 배치해야 할 것으로 판단된다. 향후, 위해성 DB의 구축과정에서 나타난 위해성 정보 부재 물질들의(만성독성) 지속적인 생산 및 보완이 필요하며, 특히 수생태 독성의 경우 해양생물종을 대상으로 한 자료 생산 및 확보가 지속되어야 할 것이다. 또한, 해상 HNS 사고 관리를 위해서는 HNS 해상유통에 대한 정보를 확인할 수 있는 시스템이 조속히 구축되어야 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.62-71
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• 2008

환경에는 매우 다양한 유해화학물질이 존재하며 지속적으로 새로운 화학물질이 개발되고 다시 환경 중으로 유출되고 있다. 화학물질의 관리나 규제를 위해서는 우선관리대상 오염물질(Priority Contaminants)을 결정해야 하는데, 이를 위한 과학적이고 정량적인 방법론으로는 우선순위선정(Chemical Ranking and Scoring; CRS)기법이 대표적이다. CRS기법에는 개발목적에 따라 다양한 평가인자들이 적용되는데 본 연구에서는 토양매체에서의 우선순위물질 선정시 필요한 인자를 제시하기 위해 다양한 CRS기법을 비교분석하여 토양특성을 고려할 수 있는 평가인자를 제시하였다. 연구대상 CRS는 국외에서 개발된 CHEMS-1, EURAM, SCRAM, ARET와 국내에서 개발된 CRS-Korea 및 그 외 기타 관련연구들이다. 기존에 개발된 CRS에 적용된 평가인자들을 비교분석한 결과 노출과 독성을 고려하여 우선순위물질을 선정하는데, 주로 화학물질의 잔류성, 생물축적성, 배출량 등을 공통적인 노출인자로 적용하고 있었고 독성인자로는 인체와 환경독성을 고려하고 있다. 본 연구에서는 토양매체의 우선순위물질선정을 위하여 이러한 CRS기법들이 공통적으로 적용하고 있는 인자들 이외에 토양매체의 특성을 고려할 수 있는 토양배출량, 토양오염 사고사건사례, 선진국의 규제국가수 등을 평가인자로 제안하였으며, 지하수매체와의 연계성을 위하여 지하수이동성 인자를 새로이 추가하였다. 본 연구결과는 CRS기법을 비교분석하여 토양에서의 유해화학물질 우선순위 선정시 고려되어야할 평가인자를 제안한 연구로 토양에 대한 CRS기법개발을 위한 기반연구로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.97-97
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• 1993

본 연구과제에서는 적출판류간실험법 (isolated perfused liver technique)을 약물의 간독성 유발 및 보간작용에 관한 실험법으로 개발하고자 butylated hydroxyanisole (BHA) 을 이용하여 보간실험을 하였다. BHA를 식이투여한 흰쥐로부터 적출한 간에 간독성 모델물질로 2,6-dichlorophenolindophenol (DCPIP) 을 관류시켜 관류액내의 DCPIP의 유리형, 환원형, glucuronide, sulfate 포합체의 대사체를 측정하여 DCPIP 외 대사양상을 관찰하였으며, 동시에 간세포 손상으로 관류액내로 유출된 lactate dehydrogenase (LDH)의 활성도를 측정하여 DCPIP예 의할 간세포독성 유발정도를 간접적으로 측정하여 대조군과 비교하였다. 그리고 BHA에 의한 보간작용이 약물대사효소의 변와에 기인한 것인가를 관찰하기 위하여 모델약물로 7-ethoxycoumarin (EC) 이나 EC의 phase I 대사산물인 7-hydroxycoumarin (HC) 을 관류시켜 관류액내의 HC의 유리체, glucuronide 포합체, sulfate 포합체로의 대사량을 측정하여 약물대사시 약물의 활성화에 관계하는 phase I mixed function oxidase (MFO) 효소와 약물의 해독화에 관계하는 phase II 포합효소 (UDP-glucuronyltranesferase(UDPGT)와 sulfotransferase (ST))의 활성도 변화를 측정하여 대조군과 비교하였다. 간독성 모델물질인 DCPIP를 적출한 흰쥐의 간에 관규시켰을때 BHA 전처리군이 LDH가 유출되기 시작하는 시간이 대조군에 비하여 유의적으로 늦었으며, LCH가 유출량도 유의적으로 감소되어 DCPIP에 의한 간독성 유발능력이 BHA에 의하여 감소됨을 관찰하였다. 아울러 DCPIP의 대사체중 환원체와 glucuronide 포합체의 생성량이 증가되어 BHA에 의하여 quinone reductase와 UDPGT 활성도가 증가되었음을 알 수 있었다. 그리고 BHA 전처리에 의하여 MFO효소계와 ST의 활성도에는 변화가 없었으나 UDOGT 의 활성도는 약 2.2배 증가되었다. 이상의 결과로 BHA에 의한 보간작용은 간독성 물질을 활성화시키는 phase I MFO 효소의 활성도에는 변화없이 해독작용에 관여하는 phase II효소들의 활성도 증가에 기인된 것을 알 수 있었다. 그리고 이러한 결과는 적출한 관류간실험법은 여러 약물의 보간효과를 관찰하는 실험법으로 적합할 것으로 사료되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.704-711
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• 2015

본 연구에서는 침몰선박 위해도 평가항목 및 평가지수를 개정하고 신규항목을 도출하기 위해 전문가를 대상으로 AHP 기법의 설문을 실시하였다. 설문조사 결과, 사고원인 및 조류영향 등 두개의 신규항목을 도출하였으며 하나의 그룹으로 평가되었던 독성액체물질과 연료유적재량, 폭발성가스는 각각 평가하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 이에 따라 기존 일곱 개 평가항목을 열한 개 항목으로 조정하여 평가항목별 지수를 분석한 결과, 독성액체물질, 유출가능성, 폭발성가스, 연료유적재량, 해역환경민감도, 해상교통환경, 사고원인, 조류, 여유수심, 선박종류, 선박규모 순으로 평가지수가 나타났다. 특히, 신규 도출된 평가항목 지수를 기존 위해도 평가항목과 비교해 보았을 때 해역환경민감도와 유출가능성 항목은 기존 평가지수 보다 높게 나타났고, 여유수심 항목의 평가지수는 더 낮게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.261-261
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• 2022

최근 국내 녹조현상의 빈도가 잦아지고, 지속기간이 증가하였다. 이러한 녹조현상은 이상기후로 인한 일사량, 수온, 체류시간 증가로 인한 환경적인 영향이 있으며, 산업단지 및 농지 등에서 유출되는 질소나 인의 부영양화로 인한 인위적 영향이 있다. 조류종 중 특히 남조류가 생장하는 과정에서 발생하는 독성물질(간독소, 신경독소), 이취미 물질(Geosmin, 2-MIB 등)은 수질을 악화시키고 있어 생태계에 큰 영향을 미친다. 조류는 하천에서 넓은 분포로 발생하게 되는데 현재 조류 조사 방법은 현장에 발생한 조류를 직접 채취하여 연구실에서 현미경으로 직접 검경하기 때문에 많은 인력과 시간, 비용이 소비되고 있는 실정이다. 국내에서는 인력과 시간을 줄이기 위해 센서를 활용한 조류분석 및 원격탐사 기법을 이용한 조류 모니터링에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 하천에서는 녹조류와 남조류 모두 혼합되어 존재하며 센서를 이용하여 조류를 분석할 시 녹조류는 Chl-a, 남조류는 Phycocyanin을 대체하여 분석하고 있다. 하지만 모든 조류는 광합성을 하기 때문에 Chl-a를 모두 함유하고 있어 Chl-a만으로 남조류를 추정하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 조류 계측장비인 LISST-HAB를 통하여 조류시료의 농도를 측정하여 Chl-a, Phycocyanin 농도를 측정하여 조류종 분류에 대한 분석을 진행하였다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권3호
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• pp.203-209
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• 2007

생활하수, 공장폐수, 농경유출수에 의해 수생태계로 유입된 다양한 화학물질들은 수서곤충이나 어류와 같은 수생생물에게 나쁜 영향을 주곤 한다. 비스페놀A와 노닐페놀을 포함하는 많은 화학물질들이 내분비계 장애물질(EDCs)로 의심되고 있고, 그들은 환경속에서 서로 다른 혼합형태로 공존하기도 한다. 따라서 비스페놀A와 노닐페놀의 혼합물이 독성과 생식학적 반응에 미치는 영향을 살펴보기 위해 일본산 송사리의 수정란 치사율, 부화율 및 부화시간, 치어의 성장율 및 비텔로제닌 농도 등이 측정되었다. 수정된 지 24시간 이내의 수정란을 대조군, 양성대조군($17{\beta}-estradiol$), 그리고 서로 다른 농도의 비스페놀A와 노닐페놀의 혼합물에 부화 후 60일까지 유수식 조건하에 노출시켰다. 수정란${\sim}$치자어 단계에서는 대조군과 비교하여 실험군의 치사율 및 부화율, 부화시간에 차이가 나타나지 않았으며, 부화 후 60일간의 노출 후 성장(길이, 무게)에 있어서도 비록 양성대조군에서 낮은 성장상태를 보였지만 다른 혼합물의 실험군들과는 차이를 보이지 않았다. 한편 체내 비텔로제닌 농도는 혼합물의 농도증가에 따라 증가하였으며 수컷의 경우 최저농도의 혼합물(Treatment A)을 제외한 실험군에서 농도증가에 따라 증가하였다. 반면 양성대조군의 경우 수컷이 발견되지 않았고 암컷 체내의 비텔로제닌 농도는 최고농도의 혼합물(Treatment D) 실험군과 비슷한 경향을 보였다. 위 실험을 통해 각각의 내분비계 장애물질이 개별적으론 생식발달 및 비텔로제닌 유도에 무영향농도(NOEC)라 하더라도 혼합된 경우 영향이 나타날 수 있다는 것을 보여주었으며, 이는 수환경 내 다양한 화학물들의 혼합효과(combination effect)가 생태위해성평가를 좀더 면밀하게 하기 위해서 주의 깊게 고려되어야 한다고 제안한다.

• 생태와환경
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• 제44권3호
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• pp.272-279
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• 2011

본 연구는 OECD 조사 연구 사업의 일환으로 2007년 3,905톤이 생산된 시안화구리의 환경영향에 대해서 물리 화학적 특성, 국내 외 사용량, 환경노출, 환경거동 및 수생태 독성 자료를 이용해 초기위해성평가를 위한 자료를 수집하였다. 물리 화학적 특성에서는 크림색의 결정형 물질로 녹는점이 매우 높은 일반적인 무기화합물의 특성을 보였으나, 시안화칼슘 등과 같은 11개 시안화합물에 비해 매우 낮은 수용해도를 나타내었다(WHO, 2004). 환경 중 노출 개연성은 생산 및 제조 공정이 주요 원인으로 파악되었다. 구리의 전기도금 용도로 사용되는 본 물질은 밀폐된 환경에서 생산되어 외부로의 유출을 억제하고 있으나, 생산 공정 및 도금과정에서 발생되는 산업 폐수 등의 방류 통해 환경으로 유출될 가능성이 있다. 이러한 경로로 유출된 시안화구리의 환경거동성에 대한 연구 자료는 존재하지 않았으며, 무기물의 염에 해당되는 물질로 환경거동 예측 모델링도 불가능하였다. 그러나 하수처리장 배출수의 구리 측정결과(MOE, 2008d)가 낮은 점 등을 들어서 노출평가에 대한 부분은 우선 고려 대상에서 제외하였다. 그러나 낮은 농도로 노출된 시안화구리는 물, 토양, 퇴적물 및 생물체로 이동될 가능성이 존재하여 본 연구에서는 물 환경에 대한 시안화구리의 독성학적 영향을 영양단계에 근거한 3개 실험종 (조류, 물벼룩 및 어류)으로 평가하였다. 평가 결과 모든 실험종의 50% 영향 치사농도 (E(L)$C_{50}$), 최소영향관찰농도 (LOEC) 및 무영향관찰농도 (NOEC)가 1.0 mg $L^{-1}$ 이하로 나타났고, 이를 GHS 분류체계와 대조한 결과 Hazard category 1에 해당하는 고독성 물질로 평가되었다. 위와 같이 조사된 자료를 근거로 하여 시안화구리에 대한 초기 생태위해성 평가를 수행하였다. 대상물질은 사용량이 높으나 작업장내에서는 노출 개연성이 낮고, 무기물의 염인 점을 감안하여 환경거동성은 높지 않을 것으로 판단하였다. 이러한 점을 감안할 때, 본 물질은 생산량 및 사용량이 높은 국가는 노출로 야기되는 수생태 독성을 중점적으로 평가해야 할 것으로 사료된다.