• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권1호
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• pp.1-8
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• 2007

Biological monitoring, analyses of internal dose for exposure to toxicants, has been thought as one of the belt approaches for risk assessment. As the amount detected in human samples is generally very low, typically in the parts-per-bilion (ppb) or parts-per-trillion (ppt) range, analytic technologies such at HPLC, GC/MS, LC/MS, and LC/MS/MS have been continuously developed. In addition, route specific and sensitive exposure biomarkers have been developed for proper biological monitoring. PBPK modeling, particularly reverse dosimetry, has been emphasized as an useful method via interpretation of biological monitoring results for regulation of toxicants. Thus, this review is focused on the use of PBPK dosimetry models for toxicology research and risk assessment in Korea.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.121-122
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• 2002

중금속은 산업화 이후 오늘날까지 개발도상국뿐만 아니라 선진국에서도 지속적인 모니터링을 하며 관리하고 있는 환경오염물질이다. 납(Pb)과 카드뮴(Cd)은 산업화된 도시의 대기, 수질 및 토양의 모든 환경 매체에 분포하고 있는 환경오염물질이다(Lopez-Artiguez et al., 1993; Buchet et al., 1983). 특히, 환경중의 카드뮴 노출은 생물학적 반감기가 길기 때문에 특별히 더 중요한 의미를 가지는 잘 알려진 유독성의 물질이며(Buchet et al., 1983; Muller and Anke, 1994; Ikeda et al., 1989, 1995), 장기간의 직업상의 노출과 환경노출에 기인하는 독성의 영향도 최근 연구되어지고 있다(Jarup et al., 1998). (중략)

• 생태와환경
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• 제43권3호
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• pp.356-368
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• 2010

본 연구는 삽교천 수계의 삽교천, 무한천, 곡교천의 이화학적 수질, 물리적 서식지 건강성, 생물학적 건강성을 평가하였고, 이를 바탕으로 종합적인 수생태계 건강성을 평가하였다. 3가지 건강성 평가 항목은 3개 하천에서 모두 악화된 상태이거나 보통 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났고, 곡교천에서 가장 악화되어 있는 것으로 나타났다. 또한 상류에서 하류로 갈수록 건강성이 더 악화되는 경향을 보였다. 6개 항목의 화학적 수질 중 Chl-$\alpha$를 제외한 5개 수질 항목은 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였고, 곡교천에서 가장 높은 값을보였다. 물리적 서식지 건강성은 Good에서 Fair 범위를 보였고, 곡교천의 서식지 건강성이 가장 낮은 것으로 나타났다. 생물학적 건강성은 이화학적 수질과 물리적 서식지 건강도를 잘 반영하였으며, 3개 하천의 생물학적 건강도는 상류지점에서 Fair 상태로 나타났고, 하류 지점에서 Poor 상태를 보였다. 이러한 생물학적 건강성에 영향을 주는 요인을 PCA를 통하여 분석한 결과 상류 지점에서는 물리적 서식지 건강성이 좀더 영향을 주는 것으로 나타났고, 하류지점에서는 화학적수질의 영향이 좀 더 큰 젓으로 판단되었다. 화학적 수질, 물리적 서식지 건강성, 생물학적 건강성 평가 항목을 바탕으로 종합적인 수생태계 건강성을 평가한 결과 무한천의 M1 지점이 통합적인 건강성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 곡교천의 G2와 G3 지점이 가장 건강성이 악화된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 수생태계의 건강성을 통합적으로 나타내어 취약한 부분을 쉽게 확인할 수 있는 방법으로써 향후 수생태계 복원 및 장기 모니터링에 중요한 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.780-784
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• 2009

수온은 생태계에 중요한 인자이다. 수온이 상승할수록 용존산소 용해도가 감소하며, 유입된 유기성 폐기물 분해에 많은 영향을 미친다. 낮은 온도에 민감한 수생생물들은 온도에 의해 여러가지 생화학적 생리학적 작용들이 좌우되며, 온도가 올라갈수록 먹이사슬 내에서 신진대사와 생식율이 증가한다. 따라서 댐 하류 하천에서 방류수 수온 검토 및 수온변화를 파악하기 위해 용담댐 직하류 하천에 수온계를 설치하여 수온변화를 모니터링하고, 1차원 비정상 모형을 사용하여 용담댐건설에 대한 하류하천 수온 변화를 파악하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.745-749
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• 2012

국내 주요하천은 지속적인 산업화와 난개발로 인해 생태계파괴 및 수변생물의 서식처 환경 악화로 하천 생태계에 많은 악영향을 받고 있다. 그러나 1990년대 이후 국내에서는 하천의 기능과 생물의 다양성, 하천환경 및 생태학적인 가치와 중요성에 대한 인식이 매우 커짐에 따라 하천의 생태적 기능을 매우 중요시 하고 있으며, 하천의 난개발로 인한 피해를 복원하기 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. 대표적인 연구로 생태계 건전화 개념을 도입하여 담수성 어류 서식처 제공 및 이동에 필요한 유량을 산정한 한국 수자원공사(1995)의 연구가 있으며, 김규호 등(1996a, 1996b)은 물고기 서식처 환경 중 특히 수심과 유속 등 수리조건을 유지하기 위한 최소유량 산정 방법을 제시하였다. 또한 노경범(2011)은 섬진강의 하천환경 회복을 위한 연구대상 구간에서의 대표어종을 선정하여 서식처 특성 파악을 위해 하천 특성을 연구하였다. 이와 같이 현재 국내에서도 하천의 기능과 생태학적 기능을 위한 노력과 연구가 진행되고 있다. 그러나 생태학적 서식처 연구에서는 아직까진 미진한 부분이 많이 있다. 그 예로 보호종이나 멸종위기어종과 같은 생물의 서식처 확보를 위한 연구가 아직까지는 많은 노력과 연구가 필요한 상태이다. 본 연구에서는 환경부에서 지정한 멸종위기 1급 어종인 퉁사리를 대상으로 서식환경 특성 연구를 진행하였으며, 퉁사리의 생태학적 서식특성과 현재 지석천 상류 유역에서 관찰되고 있는 서식구간을 중심으로 MD-SWMS (Multi-Dimensional, Surface Water Modeling System) 모형을 이용하여 수리특성 분석을 수행하였다. 이를 위해 하상재료 입도분석을 실시하였으며, 그 결과 입도가 큰 굵은모래 및 잔자갈, 굵은자갈로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 수리학적 특성분석결과 서식구간 내에서는 비교적 빠른 유속이 나타났다. 이러한 퉁사리의 서식환경의 특성 분석으로 서식구간 내 입도가 큰 하상재료로 구성되어 있으며, 퇴적구간이 생성되지 않을 정도의 유사이송량과 유속이 필요할 것으로 분석되었다. 향후 퉁사리의 장기적인 서식환경 조성과 보존을 위해 대상구간의 유사이송의 연구와 실측 및 수변환경 모니터링을 통한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권3호
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• pp.248-262
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• 2021

섬모충플랑크톤은 크게 두 분류군, 세포가 피갑(lorica)에 에워 쌓여 있는 유종섬모류(tintinnids)와 피갑(lorica)이 없는 소모류(oligotrichs)로 대별하고 있다. 국내에서 해양 섬모충플랑크톤의 분류학적 연구는 비교적 종 동정이 용이한 유종섬모류를 대상으로 먼저 시작되었고, 분류기준인 피갑의 가변성 때문에 분류학적 문제점은 있으나, 현재까지도 주로 피갑의 형태적 특징에 따라 종을 구별하여 생태·생리학적 연구정보로 활용하고 있다. 반면, 소모류의 경우, 세포염색을 통한 섬모열의 정밀한 특징으로 종을 구별하는 어려움으로 인해, 소모류의 분류학적 연구는 2000년 이후에 비로소 국내에 소개되었다. 최근 분석기술의 발달과 더불어 섬모충의 분류체계와 종 정보에도 많은 변화가 생겼고 이를 반영하여 국내 해양에서 출현하는 주요 섬모충플랑크톤 종류가 새롭게 정리되어 도감으로 출간되었다. 섬모충플랑크톤은 동물플랑크톤의 질 높은 먹이원이 되는 동시에 초미소(pico)와 미소(nano)플랑크톤의 포식자로서 해양 미세먹이망에서 중요한 중간 역할을 하고 있다. 이러한 부유생태계에서 섬모충플랑크톤의 역할은 새로운 주제가 아닌, 현재는 해양생태학의 보편적 지식으로 공유되고 있다. 따라서 해양 섬모충플랑크톤의 현장 모니터링 방법과 실험실 분석의 과학적 타당성을 기반으로, 획득된 자료로써 그 신뢰성을 확보함은 국내 섬모충플랑크톤 연구 발전에 크게 일조하리라 기대된다. 섬모충플랑크톤 연구 경험을 바탕으로 유종섬모류 동일종의 피갑변이, 세포염색에 의한 소모류의 정량·정성분석, 유전자 분석결과의 자료비교, 생태학적 정보비교, 섬모충플랑크톤 현장채집 방법을 제안하며, 현실적 수용가능 범위를 설정하여 섬모충플랑크톤 모니터링의 정도관리를 위한 연구자들의 관심을 유도하고자 한다.

• 환경영향평가
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2017

본 연구는 제주도에 도입된 외래 포유동물인 뉴트리아의 서식현황과 생물학적 특성을 밝히기 위하여 2013년 5월부터 2016년 8월까지 수행되었다. 연구를 통해 트랩으로 5개체가 포획되었고, 사체 2개체를 수집하였다. 이중 부패가 심해 생물학적 정보가 불분명한 1개체는 분석에서 제외했다. 조사한 암컷 4개체와 수컷 2개체는 모두 백색계통이었고, 눈동자는 적색이었다. 외부형태와 두개골형질 분석, 해부학적 관찰결과들은 포획된 암컷들이 성적으로 성숙한 상태였으나 번식활동은 이루어지지 않았음을 알 수 있었다. 수컷 성체의 신체크기는 내륙의 성체와 유사하였다. 2013년 7개체 수집 이후 2014년 5월, 무인카메라에 1개체가 촬영되었으나 포획되지는 않았다. 이후 연구지역에서 지속적으로 모니터링을 실시한 결과, 서식하는 개체가 더 이상 확인되지 않아 자연사했거나 이주한 것으로 판단된다. 한정된 공간에서 토착 동물들과 유입종이 공존하는 제주지역의 특성에 맞는 뉴트리아의 관리방안을 마련하기 위해서는 제주도의 환경적 특성이 고려되어야 할 것이다. 이 연구 결과는 뉴트리아의 생물학적 특성을 이해하고, 제주도의 자연생태계 보호 프로그램을 마련하는 데 유용한 정보로 활용될 것이라 판단된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.47-84
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• 2004

Principal Component Analysis나 Partial Least Squares와 같은 다변량 통계 기법은 변수간의 correlation structure로부터 공정의 variance를 설명할 수 있는 latent variable를 얻고 이를 이용하여 공정을 효과적으로 modeling할 수 있는 방법으로 최근 들어 많은 관심을 얻고 있다. 하지만 PLS는 공정이 stationary state에 있다고 가정하기 때문에, 생물학적 공정의 non-stationary and time-varying behavior를 설명하기에 부적절하다. 본 논문에서는 PLS 알고리즘의 혐기성 폐수처리 공정에의 적용에 있어, 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 adaptive PLS 알고리즘을 사용함으로써 변화하는 공정의 특성에 대응하여 모델을 update하는 방법을 이용하였다. 하지만 실시간 데이터로부터 adaptive PLS 방법을 적용하는 데에는 많은 어려움이 존재하며, 특히 outlier나 abnormal disturbance에 모델이 부적절하게 adaptation하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이의 해결을 위해 adaptive PLS를 적용하는데 있어 robustness를 향상시키기 위해 monitoring index를 이용하여 abnormal data에 weight를 주고 안정적인 모델의 update가 가능하게 하는 방법을 제안하였으며, 이를 적용하여 성공적으로 혐기성 폐수처리 공정의 Output을 예측하고 효과적으로 공정을 모니터링할 수 있었다. 만들어진 PLS 모델은 산업폐수를 처리하기 위한 industrial plan에서 측정된 실제 데이터에 적용하여 그 효용성을 입증하였으며, 그 결과는 mechanistic model을 적용하기 힘든 실공정에 비교적 쉽게 implementation할 수 있는 장점이 있다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제24권3호
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• pp.241-249
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• 2009

수서생태계에서 중금속 오염은 경제적, 환경보건적으로나 매우 중요한 문제이다. 최근 중금속에 의한 생태계의 안전과 건강성에 대한 우려가 대두되고, 이를 모니터링하고자 하는 시도가 이루어지는 실정이다. 이에 국내산 무갑류인 풍년새우(Branchinella kugenumaensis)를 대상으로 카드뮴(Cd)과 구리(Cu)의 장기간 노출에 따른 생물학적 반응을 파악하고자 하였다. 장기간(30일) 동안 Cd와 Cu에 노출된 풍년새우에서 생존율이 모든 농도에서 통계적 유의수준으로 급격히 감소하였다 (p<0.05). 특히 상대적으로 고농도의 Cd와 Cu 노출된 개체들이 크게 감소한 것으로 나타났고(p<0.01), Cd 노출의 경우 농도 의존적으로 반응이 나타났다. 풍년새우의 성장률 또한 두 중금속 노출 후 모든 농도에서 감소되는 것을 확인하였다. 풍년새우의 내구란 수로 관찰한 생식율은 Cd와 Cu 노출 후 급격히 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 나아가, 장기적인 중금속 고농도 노출에서 풍년새우의 생식이 심각하게 저해되는 반면에, 풍년새우의 성비에는 영향이 크지 않았다. Cd 노출 후에 풍년새우에서 비대칭적인 telson 형태기형이 관찰되었으나 이러한 기형형태는 대조군에서는 전혀 발견되지 않았다. 결론적으로, 본 연구를 통해 Cd와 Cu의 중금속 장기노출에 의해 풍년새우의 생물학적 반응지표들의 변화를 확인하였다. 장기적인 노출실험 결과, 풍년새우는 중금속 노출에 대해 민감한 지표종일 뿐만 아니라 장기적인 수생태계의 모니터링을 위한 기반 자료로 중요한 가치가 있을 것으로 고려되어졌다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권1호
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• pp.7-12
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• 2011

파프리카(Capsicum annuum var. angulosum)는 우리나라의 대표적인 수출농산물로서 지속적인 수출확대를 위해서는 안전성 확보가 중요하다. 지금까지 수출과채류의 생물학적 위해요소에 대한 연구는 많이 이루어 지지 않았다. 본 연구는 우리나라의 대표적인 수출 농산물인 파프리카를 대상으로 미생물오염실태를 모니터링하고, 보관온도에 따른 세균오염도 변화를 분석하였다. 파프리카의 평균 총호 기성균 수는 $2.3{\pm}0.3$ log CFU/g이었으며, 대장균군은 발견되지 않았다. 파프리카에서는 황색포도상구균이 발견되지 않았으며, 또한 Salmonella spp., Listeria spp. 및 E. coli O157:H7도 검출되지 않았다. 파프리카를 상온 및 $4^{\circ}C$에 각각 보관후 20일동안 세균 오염도를 측정한 결과, 상온에 보관시 총호기성균 수는 구입 14~16일에 가장 많이 증가하 였으나(4배 이상), $4^{\circ}C$에 보관시에는 세균 수 증가가 완만하였다. 대장균군은 상온에서 2회 검출되었으나, $4^{\circ}C$에서는 검출되지 않았다. 이상의 결과로 보아, 수출용 파프리카는 생물학적으로 안전하였으나, 상온에 장기간 보관시 유해미생물의 오염 가능성이 있으므로 유통과정중 철저한 위생관리가 요구된다.