• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.21 no.6
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• pp.655-661
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• 2015

This study intends to evaluate the effect of nitric acid($HNO_3$) spill accidents on the marine ecosystem, while $HNO_3$ is known as one of the typical HNS. For this purpose, we performed (1) the growth inhibition test by using phytoplankton(Skeletonema costatum), (2) acute and chronic toxicity test by using invertebrate(Brachionus plicatilis and Monocorphium acherusicum), (3) fish(Cyprinodon variegatus) and (4) bacteria(Vibrio fischeri). In these tests, we observed the (1) pH changes induced by the nitric acid spill and (2) changes in nitrate($NO_3$) concentration disassociated from nitric acid after the accident, respectively. The toxicity test result on pH changes induced by $HNO_3$ shows that the no observed effect concentration(NOEC), lowest observed effect concentration(LOEC) and 50 % effect concentration($72h-EC_{50}$) values of M. acherusicum are pH 7 (0.3 mM), pH 5(1.1 mM) and pH 5.2(1.4 mM), respectively, indicating that M. acherusicum is the most sensitive species. The chronic toxicity test (population growth rate test) on $NO_3{^-}$ of B. plicatilis show that the NOEC, LOEC and $96h-EC_{50}$ are 5.9 mM, 11.8 mM and 32.6 mM, respectively, indicating that B. plicatilis is the most sensitive species. In conclusion, toxic effecst on the marine organism caused by the nitric acid spill accident is determined to be so slightly except for the most adjacent area of the ship in pH scale and such concentration of nitrate, to the extent of directly influencing the survival and reproduction of the marine organism, is determined practically not to be applicable in the typical accidents in the sea.

• 한국해양학회지
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• v.26 no.4
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• pp.350-357
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• 1991

An experimental approach was applied to test the effects of stranded oils and dispersant cleanup on marine gastropods, Nodilittorina exigua, littorina brevicula and Purpura clavigera. They were exposed to Labuan crude, Dubai crude and Bunker C fuel oil. Direct oil contact caused death of gastropods within 96 hours. N. exigua and L. brevicula were more sensitive than P. clavigera at the exposure of Bunker C fuel oil. Toxic effects of Bunker C oil was slower than crude oils. direct contact to concentrated dispersant killed gastropods, while clean-up with diluted dispersant still gave severe damage. P. clavigera could escape from dispersed crude oil below 250 ppm. Oiling and dispersant clean-up may have severe effects on marine gastropods by rendering them washed out to sea.

• Proceedings of the Korea Society of Environmental Toocicology Conference
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• 2002.10a
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• pp.164-164
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• 2002

에스트로젠을 처리한 송사리의 간으로부터 choriogenin vitellogenin estrogen receptor의 발현량을 전사수준에서 Real-time을 사용하여 정량.비교하였다. 시험어종으로는 부화 후 5개월 이상된 성숙한 수컷 송사리(Oryzias latipes)를(체중 약 250mg/마리)를 사용하여 17$\beta$-estradiol(25ppt, 50ppt, 100ppt)에 24시간 노출시켰다. Fluorescence dye는 choriogenin vitellogenin estrogen receptor의 경우 FAM (6-carboxyfluorescein)을 사용하였으며, $\beta$-actin의 경우는 VIC를 사용하였다. 프로브에 사용하는 quencher dye는 TAMRA(6-carboxy-N',N',N',N'-tetramethyl rhodamine)을 사용하였다. Internal control로 사용된 $\beta$-actin은 17$\beta$-estradiol의 농도에 상관 없이 0~10pM 범위에서 일정하게 발현됨을 보여주었다. vitellogenin choriogenin L 및 choriogenin H는 17$\beta$-estradiol의 농도에 의존하여 발현이 증가되는 용량-반응양상(Dose-dependent)을 나타내었다. 반면, estrogen receptor는 모든 처리군에서 $10^{-2}$pM 정도로 발혐됨에 따라 본 시험농도의 17$\beta$-estradiol에 의해서는 거의 유도발현이 되지 않음을 보여주었다. choriogenin L, choriogenin H, vitellogenin I 및 estrogen receptor 발현감수성을 비교한 결과, 25ppt 및 50ppt의 17$\beta$-esoadiol 농도에서는 ChgL > ChgH > VTG I >ER의 순으로 감수성이 높았으며, 100ppt 노출에서는 ChgL > VTG I > Chg H > ER의 순으로 감수성이 높게 나타났다. 결론적으로 choriogenin이 에스트로젠물질에 의한 가장 민감한 생체지표임을 알 수 있었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.20 no.1
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• pp.23-28
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• 2005

PAH 위해성 평가의 생체지표 개발을 위하여, benzo[a]pyrene을 인체 간암 세포주인 HepG2세포에 처리하여 암 억제 단백질인 p53 및 관련 단백질의 발현 양상에 대하여 연구하였다. HepG2 세포의 생존력은 benzo[a]pyrene을 노출시킨 군에서 농도가 증가할수록 감소하였다. p53과 인산화 p53의 발현 양상은 benzo[a]pyrene 농도 의존적으로 증가하는 경향을 보였으며, 반면에 아세틸화 p53은 benzo[a]pyrene의 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 세포 주기 조절에 관련된 p21 단백질은 화학 물질 처리에 의해서 p53과 마찬가지로 증가하였으나, CdK4와 Rb 단백질의 발현에는 변화가 없었다. 상관분석 결과 Benzo[a]pyrene 노출, 세포 생존력, p53, 인산화 p53, p21이 서로 높은 상관성을 보였다. 본 연구의 결과는 p53 단백질의 축적이 benzo[a]pyrene 독성에 있어 매우 중요한 현상이며, 이는 선택적인 지표와 함께 p53 이 benzo[a]pyrene과 같은 PAH 계열의 물질의 위해성 평가를 위한 민감한 생체 지표로써 개발될 수 있음을 시사한다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.1
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• pp.1-9
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• 2022

The effect of sediments in a waste dumping area on marine organisms was evaluated using sediment toxicity tests with a benthic amphipod (Monocorophium acherusicum) and bioluminescent bacterium (Vibrio fischeri) in accordance with the Korean Standard Method for Marine Wastes (KSMMW). Nine sites in the East Sea-Byeong, East Sea-Jeong, and Yellow Sea-Byeong areas were sampled from 2016 to 2019. The test results showed that the relative average survival rate (benthic amphipods) and relative luminescence inhibition rate (luminescent bacteria) were below 30%, which were judged to be "non-toxic." However, in the t-test, a total of 12 benthic amphipod samples (6, 1, 1, and 4 in 2016, 2017, 2018, and 2019, respectively) were significantly different (p<0.05) from the control samples. To identify the source of toxicity on benthic amphipods, a simple linear regression analysis was performed between the levels of eight heavy metals (Cr, As, Ni, Cd, Cu, Pb, Zn, and Hg) in sediments and the relative average survival rate. The results indicated that Cr had the highest contribution to the toxicity of benthic amphipods (p = 0.000, R2 = 0.355). In addition, Cr was detected at the highest concentration at the DB-85 station and exceeded the Marine Environment Standards every year. Although the sediments were determined as "not toxic" according to the ecotoxicity criteria of the KSMMW, the results of the statistical significance tests and toxicity identification evaluation indicated that the toxic effect was not acceptable. Therefore, revising the criteria for determining the toxic effect by deriving a reference value through quantitative risk assessment using species sensitivity distribution curves is necessary in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.106-106
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• 2019

많은 도심의 하천들은 오염물질의 유입에 취약하다. 최근 신소재 공학 등 첨단산업이 발전하게 되면서 유해화학물질의 유입문제는 더욱 대두되고 있으며, 실제로 최근 유해화학물질 유입사고 발생건수가 늘어나고 있다. 특히 국내 취수량의 90%는 지표수에서 취수하고 있어, 하천오염사고는 직접적인 피해로 이어지게 된다. 따라서 이러한 사고에 대응하기 위하여 수환경에 유입된 유해물질의 거동 매커니즘을 반영한 수질해석이 필요하다. 수체 내에 유입된 유해화학물질은 기본적으로 흐름에 따른 이송 확산을 하며 흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응과 같은 다양한 반응과 함께 혼합거동을 한다. 특히 소수성물질의 경우 용해된 상태뿐만 아니라, 유사에 흡착된 상태로 수체에 존재하게 된다. 결국 유해화학물질의 거동을 해석하기 위해서는 유체의 흐름 해석뿐만 아니라 수체에 존재하는 유사의 이송 또한 해석해야한다. 본 연구에서는 흐름해석을 위하여 서울대에서 개발한 흐름모형(HDM-2D)을 사용하였으며, 부유사 거동모의를 위해 부유사거동모형(STM-2D)을 개발하였다. 또한 유해화학물질의 거동모의를 위해 서울대에서 개발한 수질모형(CTM-2D)에 생성/소멸항을 추가하였으며 흐름모형과 부유사모형과의 연계를 통해 유해화학물질의 혼합거동 수치모형을 개발하였다. 각 반응항(흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응)을 수치모형에 반영 시에는 보통 두 계(물-토양, 물-공기) 사이의 선형 물질교환으로 이해된다. 따라서 물질의 각 반응 별 평형농도와 물질교환속도계수를 추정식을 통해 산정하여 사용하게 된다. 하지만 각 기작이 반영유무에 따라 계산시간 및 필요입력변수가 늘어나게 되므로, 유해화학물질 유입사고와 같은 빠른 대처가 필요한 경우 각 반응 텀의 유의성을 판단하여 모형에 반영여부를 결정을 통해 경제적인 모의를 할 수 있어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 개발된 모형의 각 매개변수들의 민감도를 분석하고, 흐름조건 및 물질의 특성에 따른 반응항의 유의성을 판단하였다. 본 연구에서는 개발된 모형(부유사거동모형, 유해화학물질의 혼합거동모형)은 해석해 및 현장 데이터와 비교검증을 통해 개발을 완료하였으며, 각 반응항의 민감도 분석을 통해 매개변수의 임계값을 결정하였다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.30 no.4
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• pp.705-711
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• 2016

In this experiment, embryos of Asian toad, Bufo gargarizans, were investigated to evaluate toxicity of chemicals along FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol. Asian toad, Bufo gargarizans, embryos incubated and investigation of Zn and Benomyl effect by probit analysis. As a result, depends on the concentrations of Zn and Benomyl, mortality and malformation rates were increases and larval body length were decreased. The teratogenic concentration($EC_{50}$) of Zn and Benomyl were 2.3, $1.0mg/{\ell}$, respectively and the embryo lethal concentration($LC_{50}$) Zn and Benomyl were 10.3, 6.9, respectively. The teratogenic index(TI) were 4.4 in Zn and 6.7 in Benomyl, thus showed teratogenicity in embryonic development of B. gargarizans. These results reveal that Zn and Benomyl in this experiment suppressed the development of embryos at relatively low concentration. Much of B. gargarizans embryos can be secured, and easy to incubate. In addition, mortality, malformation ratios, malformation patterns and growth rates are similar to the results from the other assay systems. Therefore, the B. gargarizans embryo teratogenesis assay system could be a useful tool to evaluate toxicity of pollutants in environment.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.6
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• pp.396-401
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• 2014

Nanomaterials have been widely used in many fields. This study investigates the effects of metal oxide nanoparticles (CuO, NiO, $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$, ZnO) on germination and germination index (G.I.) of seeds, Lactuca and Raphanus. Under aqueous exposure, CuO on Lactuca shows the most significant impacts on activities compared to others, showing $EC_{50s}$ for germination and G.I. as 0.46 mg/L and 0.37%, respectively. The effects of nanoparticle phytotoxicity on seed Lactuca was much higher than that of Raphanus. In general, the toxicities on seed germination and germination index were as following orders : CuO > ZnO > NiO ${\gg}$ $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. No measurable inhibition was observed at 1,000 mg/L (maximum exposure concentration) of $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$.

• The Korean Journal of Pesticide Science
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• v.13 no.4
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• pp.256-261
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• 2009

Molinate (S-ethyl hexahydro-1H-azepine-1-carbothioate), a selective, preemergence thiocarbamate herbicide used for grass weed control in rice fields, is being most widely used in Korea. This study was conducted to assess the comparative toxicity of molinate on two aquatic insects, Chironomus riparius and Cloeon dipterum in four larval stages. First-instar larvae of C. riparius appeared to be the most sensitive to acute exposure of molinate with a 48-h $EC_{50}$ of 7.8 mg/L, followed by third instar (48-h $EC_{50}\;=\;22.9\;mg/L$), second instar (48-h $EC_{50}\;=\;25.0\;mg/L$) and fourth instar (48-h $EC_{50}$ > 50 mg/L) larvae. Also, the sensitivity of the larvae of C. dipterum was presented as the same manner of the larvae of C. riparius. The youngest group of larvae of C. riparius appeared to be the most sensitive to molinate, with 96-h $EC_{50}$ values ranged from 14.3 to 24.1 mg/L. The authors assume that the young instar lavae of aquatic insects, Chironomus riparius and Cloeon dipterum are more sensitive to molinate. Also, the authors propose that Mayfly, Cloeon dipterum is well suited as a bioassay organism because it is one of the most vulnerable aquatic insects inhabiting agricultural ecosystem in Korea.

• Proceedings of the Korean Aquaculture Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.113-113
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• 2003

본 연구에서는 나일틸라피아, Oreochomis niloticus를 대상으로 염화나트륨, 포르말린 및 과망간산칼륨에 의한 24시간 급성독성 조사를 실시하였다. 부화 후 14일의 양식산 나일틸라피아 치어(평균 전장 14.8±1.1 mm, 평균 체중 0.05±0.01 g)를 공시어로 사용하였다. 3반복 실험 후의 각 농도에 따른 24시 간 LC/sub 50/ 값과 95% 유의수준에서의 상한치와 하한치는 Litchfield and Wilcoxon 법(US EPA, 1978)에 따른 'probit analysis' software로 계산하였다. 각 처리군의 24시간 LC/sub 50/은 매우 좁은 농도 범위 내에서 급성독성 값에 대한 신뢰범위가 결정되었으며, 처리 농도 증가에 따라 매우 유의한 농도 의존성을 나타내었다. 대조군 나일틸라피아 치어는 희석수에 24시간 처리시 모두 생존하였다. 염화나트륨의 24시간 LC/sub 50/ 값은 18.6‰ 이었으며 95% 신뢰한계의 상한치는 18.7‰, 하한치는 18.5‰ 이었다. 포르말린의 24시간 LC/sub 50/ 값은 152 ppm 이었으며 95% 신뢰한계의 상한치는 156 ppm, 하한치는 148 ppm 이었다. 과망간산칼륨의 24시간 LC/sub 50/ 값은 2.09 ppm 이었으며 95% 신뢰한계 상한치는 2.11 ppm, 하한치는 2.07 ppm 이었다. 포르말린과 과망간산칼륨의 24시간 처리시 죽은 나일틸라피아 치어 개체들은 공통적으로 호흡 장애로 기인된다고 판단되는, 아가미덮개 열림과 아울러 입이 열렸고, 표피 점액에 손상을 입는 독성 증후를 보였다. 본 연구 결과와 더불어 앞으로, 1시간 혹은 2시간의 영향농도(Effect concentration) 파악, stage 민감도 조사, 처리 시간 및 처리 환경을 달리한 급성독성에 관한 연구가 필요할 것이다.}C$에서 전반적으로 증가하였으며, 저 수온인 15$^{\circ}C$는 4 시간까지 낮아지다가 이후 증가 되었다. Hb농도는 3$0^{\circ}C$및 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 증가하는 경향을 보였으나 4 시간째 일시적으로 감소하는 경향을 보였다. 15$^{\circ}C$에서는 4시간째까지는 감소되었다가 6 시간째에는 높아지는 경향을 보였다. 이러한 증가된 경향은 온도가 높아질수록 용존 산소의 포화도가 낮아져 산소부족 요인에 의해 적혈구수의 증가와 함께 Ht수치도 높아지며 아가미운동을 통한 혈액으로의 산소운반이 능동적으로 이루어지고 있음을 나타내고 있다. 혈장 코티졸의 농도는 $25^{\circ}C$에서는 증가하는 경향을 보였으며, 1$0^{\circ}C$및 3$0^{\circ}C$에서는 1 시간까지 증가되었다가 회복되는 경향을 나타내었다. 신장에서의 SOD활성은 $25^{\circ}C$인 경우 대조구보다 높은 값을 유지하였다. 하지만, 30도에서는 4 시간째까지 증가하는 경향을 보였으나 이후 감소하는 경향을 보였으며, 저온인 1$0^{\circ}C$에서는 감소하였다. 간장에서의 CAT의 활성은 3$0^{\circ}C$인 경우 4시간까지 $25^{\circ}C$ 및 15$^{\circ}C$에서는 2 시간까지 증가하였다가 이후 낮아지는 경향을 보였다. 이상의 결과로 고ㆍ저 수온변화에 따른 스트레스가 장기화될 경우 어체의 건강상에 문제점의 발생하여 대량 폐사 및 질병발생의 야기될 것으로 사료된다.은 먹이 공급 6시간 후 가장 높은 값인 44.19$\pm$