• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.431-436
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• 2023

산업이 발전함에 따라 생태계로 유입되는 중금속의 양이 증가하고 있다. 중금속은 분해가 어려워 생태계 내에 장기간 잔류하고 독성을 유발한다. 이러한 중금속은 수처리 시 흡착, 여과, 화학적 침전 등 물리 화학적 방법으로 제거된다. 본 연구에서는 중금속 흡착 및 제거용 킬레이트 수지로 알긴산 비드를 선정하고 이에 따른 중금속 흡착효율을 평가하기 위하여 JEI (Jellyfish extract at immunity reaction)를 혼합하였다. JEI를 혼합한 비드는 알지네이트의 특성에 따라 납(79-99%)과 구리(64-70%)에서 높은 흡착효율을 보였으며 카드뮴(25-37%)과 아연(5-6%)에서 낮은 흡착효율을 나타내었다. 중금속 흡착은 JEI의 함량에 비례하여 증가하지 않았으나 50%와 100% JEI 비드가 유의미한 증가를 나타내었다. 반응 속도식을 적용한 결과 유사 1차 반응식보다 유사 2차 반응식에 더 적합한 것으로 나타났다. 결론적으로 비드의 생산 단가나 중금속 흡착제거 효율을 비교해보면 50% JEI 비드가 중금속 흡착제거에 적합한 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.842-850
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• 2023

피롤니트린, 피롤로마이신, 피오루테오린 등은 미생물 유래의 다양한 항균활성을 갖는 기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체들이다. 그 중에서 피롤니트린은 Pseudomonas fluorescens, Burkholderia cepacia, Serratia plymuthica 등에서 L-트립토판으로부터 4단계 반응을 거쳐 만들어내는 이차대사산물이다. 현재 표재성 피부 사상진균 감염의 치료용으로 사용되며, 토양유래 및 엽면 진균감염에 높은 길항작용을 하며, 인체에 무해하여 산업적 응용가치가 높다. 한편 피롤니트린은 빛에 의해 잘 분해되기 때문에 야외에서 광범위하게 사용하는데 어려움이 있다. 그 대안으로 구조적으로 유사하고 광 안정성이 우수한 합성으로 생산되는 비침습성 표면 살균제인 플루디옥소닐이 개발되어, 주로 식물의 종자 및 엽면 처리용으로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 수생생물에 높은 독성을 야기하며, 인간 세포주에서 잠재적인 내분비 교란물질로 작용할 수 있는 위험요인이 있어 각국에서 잔류허용 기준량을 설정하여 관리하고 있다. 한편, 천연 피롤로마이신, 피오루테오린과 같은 화합물이 미생물에서 분리, 확인되었으며, 각각. 그람양성균에 대한 항생/항생물막 활성, 식물 병원 난균류 Pythium ultimum에 높은 항균활성을 갖는다. 본 총설은 여러 기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체 중 세균 유래의 피롤니트린의 생합성에 관한 특징과 생산, 합성 플루디옥소닐의 특징, 그 외 천연 페닐피롤 유도체들의 특징등을 요약하였다. 우리는 다양한 천연 HPD의 미생물에 의한 생산과 화학합성법에 의한 다양한 합성 HPD의 개발을 통해 인간과 환경에서 높은 치료 효능과 안전성을 제공하는 새로운 HPD의 개발을 기대한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권1호
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• pp.24-31
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• 2007

본 연구에서는 다매체 환경모델인 Globe-POP(persistent organic pollutant)을 이용하여, 1930년대부터 대기 중으로 배출된 polychlorinated biphenyl(PCB)의 전 지구적 환경거동에 대해서 살펴보고, 다매체 환경모델의 보완사항을 논의하였다. 각 환경매체의 PCB 축적은 대기 중으로의 배출패턴에 직접적인 영향을 받는 것이 확인되었으며, 이 외에도 환경매체의 면적, 분배계수, 분해율 등에 따라서 결정되었다. 지난 70년 동안 각 기후대의 배출량 분포는 일정하게 유지되었으나, 고위도 환경매체로의 축적량이 시간에 따라 증가하는 저온응축 현상을 확인하였다. 북반구 온대지역은 PCB 배출량과 환경매체로의 축적량에 있어서 가장 중요한 지역으로 평가되었으며, 대부분의 PCB는 토양과 해양으로 축적되는 것으로 예측되었다. 한편, 남극에는 중요한 오염원이 없음에도 불구하고, 매우 낮은 온도로 인해 전 지구적인 오염원 위치와는 크게 상관없이 POPs가 축적되는 것으로 추정되었다. 남극을 포함한 극지와 계절적 강설이 있는 북반구 고위도 지역의 POPs 거동을 신뢰성 있게 파악하기 위하여, 설빙을 포함한 water balance의 작성을 제안하였다. 이와 같이 개선된 다매체 환경모델은 미래의 기후변화에 따른 전 지구적 POPs 거동을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.479-488
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• 2014

최근 석면의 효과적인 관리를 위해 산업적 이용 규제 및 석면포함물질 처리 뿐 아니라 자연발생석면의 이해와 정화 필요성도 제기되고 있다. 그러나 국내에서 암석 내 산출되는 자연발생석면의 특성이나 풍화작용을 거쳐 토양 내 잔류하는 자연발생석면에 대한 기존 연구는 미비한 상황이다. 따라서 이 연구에서는 변성퇴적암류가 기반암인 충남 서산 대로리 일대의 토양 내 자연발생석면의 존재를 확인하고 석면형(asbestiform) 광물의 산출양상 및 광물학적 특성을 통해 석면오염토양의 효과적인 정화 방안에 대해 알아보고자 하였다. 토양의 입도 분리 및 광물학적 분석을 실시한 결과, 토양 내 무게 백분율은 모래가 26~93%, 미사가 4~23%, 점토가 3~70%이며, 토성은 사토(sand), 사양토(sandy loam), 사질 식토(sandy clay), 식토(clay) 등 다양하게 나타났다. 연구 결과 모든 시료에서 석면형 투각섬석과 석면형 양기석이 함께 산출되었고 석면의 함량은 평균 1.5%로 미국 EPA 기준(1% 이상)에 따라 석면 포함물질로 분류되었다. 모래에 존재하는 투각섬석은 벽개가 발달한 주상 형태로 평균 길이 $288{\mu}m$, 폭 $69{\mu}m$, 종횡비 4.1:1의 특징을 보인 반면, 미사에 존재하는 투각섬석은 평균 길이 $49.2{\mu}m$, 폭 $5.8{\mu}m$로 크기는 더 작고 종횡비가 8.5:1인 개별섬유 형태로 나타났다. 이는 투각섬석이 풍화작용을 받으면서 종횡비는 커지고 형태는 비산이 가능한 개별 섬유로 바뀐 것으로 사료된다. $5{\mu}m$ 이상 크기의 석면형 투각섬석과 석면형 양기석의 함량은 토양 중 미사에서 가장 높게 나타났으며 이를 통해 석면오염토양 정화 시 입도 분리를 이용한 선택적인 석면 제거의 가능성을 확인하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.55-66
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• 2000

본 실험에 사용된 토양으로는 U. S EPA Synthetic Soil Matrix를 선택하였고, 오염된 토양을 만들기 위하여 건조 토양의 무게 백분율로 4.79%에 해당하는 양만큼의 Pyrene을 Dichlomethane에 녹여 고체상태인 Pyrene을 토양에 오염시켰다. 오염된 시료(50$\pm$0.1mg)를 전기적으로 열적처리하는 열반응기는 외경이 20cm, 높이가 30cm인 실린더 형태로서 Pyrex재질로 제작하고 윗부분과 아래 부분은 알루미늄 플랜지로 밀폐시켰다. 내부에는 stainless steel판(3.5cm$\times$13cm$\times$0.00254m, 3.5cm$\times$13cm$\times$0.00254cm, 302 stainless steel shim)과 두개의 전극봉으로 구성되었다. 각각의 토양을 열적처리하기 위한 조건은 최고온도가 45$0^{\circ}C$에 가온율이 $1130^{\circ}C$/s인 경우, 최고온도 $760^{\circ}C$에 가온율이 $950^{\circ}C$/s인 경우 그리고 최고온도가 $977^{\circ}C$ 에 가온율이 $977^{\circ}C$ /s인 경우를 선정하였다. 토양을 열처리한 후 알루미늄 foil funnel과 glass filter paper에서 타르를 포집하였으며, 타르와 잔류토양 시료내의 물질은 Dichlorornethane을 이용하여 추출하였고 이를 HPLC로 측정하였다. 실험결과, 최고온도가 $455^{\circ}C$ 인 경우 Tar Filter에 포집된 Tar색은 White이었으며 대부분의 성분이 Pyrene으로 나타났다. 최고온도가 $760^{\circ}C$ 인 경우는 Tar의 색이 Pink brown이었으며, 약간의 그을음덩어리(Cluster)가 전극관과 Tar Filter의 표면에서 발견되었다. $977^{\circ}C$ 의 경우 Tar색은 Dark brown이었다. Tar성분을 추출하여 HPLC로 분석한 결과, 6개의 Bipyrene의 isomer가 발견되었으며 그 중에서 bacterial cell이나 human cell에 돌연변이를 유발할 수 있는 매우 유해한 성분으로 분류되는 Cyclopenta(cd) pyrene(CPEP)는 온도 조건 $455^{\circ}C$ 에서는 검출되지 않지만 $760^{\circ}C$ 및 $977^{\circ}C$ 에서는 검출되는 특징을 보였다. 그밖에 미미한 양이지만 C14H10과 C15H10이 검출되었다.

• 한국작물학회지
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• 제49권3호
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• pp.172-178
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• 2004

콩나물 재배에서의 생리적인 현상과 포장이후의 선도유지 방법을 위한 특성을 호흡이라는 현상에서 비교해 본 결과 다음과 같다. 1. 콩나물의 생육중에 발생되는 $\textrm{CO}_2$의 경우 1일차에는 5.80%, 2일차에는 10.49%로 급격하게 증가 후 3일차 이후부터는 11.5%로 평형을 유지하다가 5일차 이후부터는 감소하는 경향을 나타내었다. $\textrm{O}_2$ 경우는 일차별 유의차는 나타나지 않았으나 1일차 11.5%이후 급격하게 감소한 후 2일차 이후부터는 서서히 감소하다가 5일차에는 4.90%로 약간의 증가 추이를 나타내었다. 2.콩나물을 밀폐된 장소(산소와 이산화 탄소의 비율을 7：3 정도)에서 생육을 시키면 식물 생육시 필요로 하는 $\textrm{CO}_2$량이 증가(대기중 0.035%)하고 량이 감소(19-20%)하여 생장조정 물질인 에틸렌gas량이 자연적으로 발생된다 따라서 이에 인위적으로 일정량의 에틸렌(농도 0.5-1.0 ppm)gas를 처리하면 콩나물의 길이생장이 억제(6-7cm)되고 부피가 증가(2.70$\pm$0.30mm)하였으며, 이러한 생장조정제를 적절하게 이용하면 생장물질이 체내에 잔류되지 않으면서 통통하고 짧은 양질의 콩나물이 생산된다. 3. 콩나물은 $10^{\circ}$이하($8^{\circ}$)에서 보관하면 약 60 시간 이상까지도 내부의 $\textrm{CO}_2$농도가 30%이상을 넘지 않아 이취발생이 되지 않고 선도가 유지되나, $13^{\circ}$에서는 25시간 경과시 $\textrm{CO}_2$ 농도가 30%를 넘어 이취 발생이 심하게 나타났다 $\textrm{O}_2$함량도 $5^{\circ}$에서는 30시간까지 소량의 산소가 존재하였으나 $10^{\circ}$ 이상에서는 7시간 이후 산소가 소멸되어 이취 및 짓무름의 원인이 되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.33-43
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• 2000

고마리 서식지 토양 및 식물체 내치 중금속 함량을 조사한 결과, 서식처 토양 및 식물체 내에서 $Cd^{2+}$ 는 검출되지 않았으나 토양에서 $Pb^{2+}$는 약 7.8~12.6$mu\textrm{g}$/g로 검출되었고, 고마리의 잎에서 $Pb^{2+}$는 약 11.7~18.4$\mu\textrm{g}$/g, 줄기에서 약 7.5~15.5$\mu\textrm{g}$/g 그리고 뿌리에서 약 89.1~193.6$\mu\textrm{g}$/g로 검출되었다. 토양 내의 중금속 함량과 식물체 내의 중금속 농축량 사이에 상관계수(r)는 0.814(>t12. 0.01)로 정상관관계를 나타냈다. 고마리에 Cd$({NO_3})_2$와 Pb$({NO_3})_2$를 5와 10mM로 처리한 후, 식물체의 잎에서 중금속 함량을 분석한 결과, $Cd^{2+}$와 $Pb^{2+}$는 각각 약 0.82~2.79$mu\textrm{g}$/g와 약 2.87~8.08$mu\textrm{g}$/g로 검출되었다. 고마리 배양 후 실험토양 내의 중금속 잔류량은 $Cd^{2+}$의 경우 약 77.1~90.2%로 감소되었고, $Pb^{2+}$의 경우 약 81.1~85.7%로 감소되었다. 고마리에 중금속 물질을 처리한 후 유도.생성되는 Phytochelatin은 중금속 물질을 처리함에 따라 그 상대생성량이 증가하였다. 이들의 분자량은 $Cd^{2+}$를 처리한 경우 약 4,300~8,600da그리고 $Pb^{2+}$를 처리한 경우 약 3,200~9,700da이었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권4호
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• pp.291-298
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• 2001

해수와 퇴적물, 그리고 생물체내의 유기주석화합물의 농도는 양식장이 밀집되어 있으며 선박의 출입과 정박이 잦고 해수교환이 원활치 못한 내만쪽 정점이 ($K-1{\sim}K-6, K-18)$ 외해쪽 정점에 ($K-8{\sim}K-10$) 비해 유기주석화합물의 농도가 높았다. 퇴적물의 조성에 있어 모래와 mud가 섞여있는 수로쪽 정점들에 비해 mud가 우세 한 내만의 정점에서는, mud에 강하게 흡착하는 TBT의 특성에 의해 TBT의 잔류농도가 내만에서 높게 나타났다. 유기주석화합물은 퇴적물에서 뚜렷한 계절적인 변화를 보였다 퇴적물 중 TBT의 농도가 7월 중 가장 높게 즉정된 현상은 봄철 증식이후 퇴적층 표면에 침강한 식물성 플랑크톤의 사체로 이루어진 입자물질의 공급으로 인한 유입량의 증가가 하나의 요인으로 생각된다. 퇴적층에 가까운 저층수의 해양환경요인 중에 7월에 수온과 용존산소값이 산화에 불리한 저온과 낮은 용존산소, 높은 화학적 산소요구량도 이와 같이 축적된 TBT를 보존시키는데 유리한 환경을 제공한 것으로 추정된다. 생물농축인자로 본 굴과 바지락의 주변 해수로부터의 농축 정도는 퇴적물내에 서식하는 바지락이 약 $20\%$ 정도 높게 나타났다. TBT 유기주석화합물의 참굴과 바지락에 대한 계절적인 변화는 광양만에서 이들의 산란시기와 일치한다. 즉, 방란$\cdot$ 상정이 생물 체내 유기주석화합물의 제거 기작의 하나의 요인으로 작용한 것으로 보인다. 방란이 일어나기 직전인 4월에 TBT의 농도가 2월에 비해 $50\%$ 이상 증가하였다가, 방란, 방정이 끝난 후 7월에 4월 평균치의 $25\%$ 이하로 감소하였다는 사실이 이와 같은 생물의 체외 방출기작이 작용했음을 말해 준다 TBT/DBT 농도비는 해수<생물<퇴적물 순으로 증가하여 해수에서 가장 활발한 분해작용이 일어나고 있음을 알 수 있고, 생물은 그 다음 순서로 분해작용을 하며, 퇴적물내에서는 TBT의 분해가 가장 저조하게 일어나고 있음을 알 수 있었다 해수와 퇴적물에서 관찰된 계절별 분배계수 ($K_d$)의 변화는 7월에 분배계수가 증가된 양상을 보여, 해수 중TBT가 퇴적층으로 효과적으로 제거되고 있음을 보여 주었다. 따라서, 봄철 이후 해수중 유기주석화합물이 입자물질의 표면에 흡착되거나 생물 체내에 방란 방정과 같은 기작을 통해 퇴적층으로 유입되고 있으며, 비교적 안정된 퇴적환경에서 해수나 생물체내에 비해 분해가 활발하지 않아 잘 보존되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 해수 중 생물뿐 아니라, 저질에 살고 있는 생물들이 여름철에 퇴적층 표면에 농축된 유기주석화합물의 악영향을 가장 크게 받게 될 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.211-220
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• 2020

CAR의 활성은 리간드 결합 뿐만 아니라, 세포외신호전달 경로를 통한 관련 조절인자들의 인산화, 전사 조절인자들과의 상호작용, 그리고 coactivators 및 corepressors의 동원, 분해 및 발현 등에 의해 조절되며, 이러한 CAR의 활성 조절은 또한 외인성 화학물질과 에너지 대사, 세포의 증식 및 사멸을 포함한 다양한 생리적 항상성 조절에 영향을 미친다. CAR는 ERK1/2의 신호전달경로에 의해 인산화되어 Hsp-90/CCRP와 복합체를 형성하여 세포질 내에 잔류하는 반면, PB는 ERK1/2를 억제하여 downstream 신호전달 조절인자들의 탈인산화를 유발하고, 활성화된 RACK-1/PP2A를 동원하여 CAR를 탈인산화 함으로써 핵 이동 및 전사 활성을 유도한다. CAR의 활성은 FoxO1 및 PGC-1α와의 cross-talk을 통하여 각각 전사 활성 억제와 ubiquitination을 통한 단백질 분해를 유도하여 당합성과정에 관여하는 PEPCK 및 G6Pase 유전자의 발현을 억제한다. CAR에 의한 지방의 합성과 산화 조절은 각각 PPARγ 및 PPARα와의 cross-talk에 의한 PGC-1α의 분해와 CPT-1의 발현 억제 또는 PGC-1α와의 결합을 통해 지방 합성 유전자의 발현 억제와 조직 특이적 산화 억제 또는 촉진으로 이루어진다. CAR는 FoxO1의 억제를 통한 p21의 발현 억제와 cyclin D1의 발현을 유도하여 세포 증식을 촉진하는 반면, GADD45B의 발현을 통한 MKK7과 JNK1의 활성을 억제하여 세포 사멸을 억제한다. 결론적으로, CAR는 세포외신호전달 경로와 세포내 조절인자들과의 다양한 상호작용을 통하여 외인성 화학물질의 대사뿐만 아니라 에너지 대사 및 세포의 성장과 사멸의 조절을 통한 항상성 유지에 관여한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제29권2호
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• pp.131-140
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• 2014

본 연구에서는 LC-MS/MS를 이용하여 페니실린계 동물용의약품 8종, 암피실린, 아목시실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린, 페니실린 G, 페니실린 V의 동시분석법을 확립하고 잔류실태조사를 수행하였다. 피페라실린을 내부표준물질으로 적용하였으며, 이동상으로는 0.05% 포름산 용액와 0.05% 포름산 아세토니트릴 용액을 gradient mode로 사용하였고 $C_{18}$ 칼럼을 이용하여 분석하였다. 각 분석물질은 MRL의 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8배 농도범위에서 검량선을 작성하여 $R^2{\geq}0.99$의 직선성 및 재현성을 확인하였다. 소고기, 돼지고기, 닭고기에 대하여 MRL의 0.5, 1, 2배인 세 가지 농도에서 6회 반복으로 분석을 실시한 결과, 평균 회수율은 71.0~106%, 상대표준편차는 4.0~11.2%, LOD는 0.003~0.008 mg/kg, LOQ는 0.01~0.03 mg/kg이었다. 국내 유통 소고기, 돼지고기, 닭고기에서 페니실린계 항생제 8종의 분석결과, 총 193건 중 경기도 지역의 국내산 소고기 1건에 대해서 클록사실린이 MRL 이하인 0.08 mg/kg이 검출되었으며, 나머지 192건의 검체에서는 불검출로 분석되었다. 본 연구를 통하여 확립된 페니실린계 동물용의약품 8종 동시분석법은 식육에 대한 페니실린계 동물용의약품의 안전관리 체계 방안을 제시하기 위한 기초자료로 활용 가능한 것으로 사료된다.