• 한국환경농학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 1996

토양 중 중금속들의 이동성 및 식물 흡수와의 관계를 알기 위하여 제련소 매연 및 분진의 영향을 받는 논 토양을 대상으로 1982년과 1990년에 토양 시료를 표 ${\cdot}$ 심토 별로 채취하여 치환성, 묽은산, 유기물 결합형, Fe-Mn산화형결합, 잔류형(규산염형)으로 추출 방법을 달리하여 토양 중 중금속 함량 및 존재 형태를 분류하고, 1990년도 토양 시료 중 중금속 함량과, 1990년도에 채취한 수도체 중 부위별 중금속 함량과 상관관계를 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 각 토양중 중금속 전 함량은 1990년 함량이 1982년도 함량보다 표토에서 Cd가 12%, Zn 44%, Cu가 40%, Pb가 4% 증가하였고, 심토에서는 Cd가 12%, Zn 40%, Cu가 60%, Pb가 57%로 증가되었고, 이들의 증가 비율이 Cu > Zn> Pb > Cd의 순서를 나타내었으며, Cd의 경우 잔류형(규산염형태) >치환성 >묽은산 추출형 순으로 함량 변화가 나타났고 9년 사이에 38-71%의 증가 비를 나타내었다. 산화물 및 규산염내에 결합되어 있어 비이동성인 중금속 비율은 표토에서 Cd가 31.65%, Pb가 44.22%, Cu가 76.57%, Zn이 79.49%였고 치환성, 묽은산 추출형 및 유기적 결합형 등의 이동성은 20.28% 이상으로 Cd의 경우 68.35%, Pb의 경우 55.78%, Cu 23.43%, Zn이 20.28% 순으로 나타났다. 표토 중 중금속 함량과 수도체 부위별 함량간에는 왕겨 및 현미를 제외하고, 엽신, 엽초, 줄기, 화서축과 유의성 있는 상관관계가 있었으나, 심토 중 중금속 함량과 수도체 부위별 함량간에는 유의성이 없었다. 표토 중 추출 형태별 중금속 함량과 수도체 부위 함량간의 상관관계는 묽은산 추출형 및 유기물 결합형에서 상관관계가 많이 있었으나, 심토에서는 없었다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제23권1호
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• pp.1-10
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• 1990

셀레늄이 수은, 카드뮴 및 크롬의 세포독성에 미치는 영향을 파악하고자 이들 중금속을 $0.3{mu}M$에서 $10{mu}M$까지 6개 농도로 각각 희석하여 $1.2{mu}M$의 셀레늄과 함께 혈액 배양에 첨가하고, 48시간 경과후 fluorescence-plus-Giemsa 염색에 의해 2차분열 중기의 염색체에서 자매염색분체교환(SCE)현상을 관찰하여, 셀레늄을 첨가하지 않았을 때의 결과와 비교하였다. 셀레늄을 다른 중금속들의 경우와 동일한 농도로 단독 첨가한 경우 SCE빈도는 $5.9{\pm}2.64$회에서 $12.3{\pm}3.99$회의 범위로 변하였고, 수은은 $6.5{\pm}2.70$회에서 $15.7{\pm}2.75$회, 카드뮴은 $6.7{\pm}2.65$회에서 $11.2{\pm}4.13$회, 크롬은 $7.0{\pm}2.58$회에서 $14.9{\pm}6.43$회의 범위로 농도증가에 비례하여 SCE빈도가 상승하였으며, 이때 세포분열지수는 공히 농도증가에 반비례하여 고농도군에서는 현저히 낮았다. 중금속들과 $1.2{mu}M$의 셀레늄을 동시에 첨가시킨 조건에서는 수은의 경우, 셀레늄과 수은의 몰(mol)농도비가 1:1, 1:2, 1:4의 조건에서, 카드뮴의 경우 1:2 및 1:4의 조건에서 SCE빈도의 현저한 감소를 나타냈으나 크롬의 경우는 셀레늄의 첨가와 무관하였으며, 세포분열지수는 전반적으로 셀레늄의 첨가에 별다른 영향을 받지 않았다.

• 한국어류학회지
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• 제23권1호
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• pp.61-69
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• 2011

멸종위기 어류 미호종개(Cobitis choii)로부터 중금속해독 단백질(metallothionein) 유전자를 분리, 클로닝하고 중금속 및 고온 스트레스에 대한 전사 발현 특정을 분석하였다. 미호종개 metallothionein는 gDNA, mRNA 및 아미노산 서열 모두에서 경골 어류 MT들의 구조적 특징을 잘 보전하고 있었으며, 생물정보분석을 통해 미호종개 MT 유전자 5'-upstream 영역은 중금속 조절, 면역 반응 및 온도 반응에 관여하는 다양한 전사 조절인자들의 부착 위치들을 포함하는 것으로 관찰되었다. 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 망간(Mn) 및 아연(Zn)을 이용한 침지 노출 실험(0.5 및 $1.0\;{\mu}M$; 24시간)에서 미호종개 MT mRNA 발현은 구리 및 카드뮴 처리군에서 가장 많이 유도되었고($1.0\;{\mu}M$ Cu 처리군에서 최대 10배), 망간 처리군에서는 비교적 적은 양의 MT 발현이 유도된 반면(2배), 아연 및 니켈 노출 군에서는 유의적인 MT 발현의 증감이 관찰되지 않았다. 또한 미호종개 MT 전사 발현은 고온 자극 ($25^{\circ}C$로부터 $31^{\circ}C$까지 증가)에도 민감하게 반응하는 것으로 나타나, $31^{\circ}C$ 도달시점에서 $25^{\circ}C$ 초기 MT mRNA 발현 수준보다 9배 높은 mRNA 발현이 관찰되었다. 본 연구 결과는 MT 기반의 유전자 발현 분석을 이용함으로써, 향후 멸종위기 어류 미호종개의 스트레스 반응 연구에 유용한 기초 자료를 제공할 수 있다고 기대된다.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.209-220
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• 2015

폐광산에 방치되어 있는 폐광석으로부터 유용금속이온을 그 지역 토착박테리아를 이용하여 효과적으로 용출시키고자 하였다. 토착호산성박테리아를 중금속 이온에 내성이 형성될 수 있도록 중금속 이온에 주기적으로 반복 적응시켰다. 그 결과 적응실험이 진행될수록 성장-배양액의 pH가 더 안정적으로 감소하였다. $CuSO_4{\cdot}5H_2O$에 9주와 12주 동안 적응시킨 박테리아를 이용하여 42일 동안 미생물용출을 수행한 결과, 용출-배양액의 pH는 적응 횟수에 비례하여 더 빠르게 감소하였다. 황동석과 Cu 함량이 고성 폐광석에 비하여 상대적으로 적게 포함된 연화 폐광석에서 더 많은 박테리아들이 부착하였고, 또한 Cu와 Fe 함량은 고성 박테리아 시료(각각의 용출률 = 66.77%와 21.83%)에 비하여 연화 박테리아 시료(각각의 용출률 = 92.79%와 55.88%)에서 더 많이 용출되었다. 따라서 중금속으로 오염된 광산에 오랫동안 서식한 토착호산성 박테리아를 이용한다면 또한 이 박테리아들을 목적중금속 이온이 포함된 성장-배양액에 계속하여 주기적으로 적응시킨다면, 폐광석으로부터 유용금속이온을 더 효과적으로 용출시킬 수 있을 것으로 확신한다.

• 한국광물학회지
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• 제26권3호
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• pp.197-207
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• 2013

국내 강원광산과 동해광산 주변 토양입자의 이화학적 광물학적 특성을 이용해 이들 광산주변내 토양 중금속 오염 원인을 규명하고자 하였다. 입도에 따른 중금속의 농도를 분석한 결과 강원광산의 경우 가장 큰 입경군인 10~18 mesh 구간에서 비소가 250.5 ppm, 가장 작은 325 mesh 이하 구간에서 445.7 ppm으로 나타났다. 동해광산의 경우에도 마찬가지로 10~18 mesh 구간에서 비소 70.4 ppm, 납 1,055 ppm, 아연 789.9 ppm으로 나타났으며 325 mesh 이하 구간에서 비소 117.7 ppm, 납 2,295 ppm, 아연 1,346 ppm으로 입도가 작아질수록 농집되는 경향을 보였다. 중금속과 토양 내 광물의 상호작용을 분석하기 위해 물리적 선별(자력, 부유선별) 후, 이들 시료에 대한 X-선 회절분석과 주사전자현미경 분석결과 강원광산 시료의 주 구성광물은 석영, 운모, 조장석, 녹니석, 자철석, 각섬석으로 확인되었으며 동해광산 시료에서는 석영, 운모, 고령석, 녹니석, 각섬석, 금홍석이 주 광물들로 나타났다. 강원광산의 자철석은 비소 농도와의 상관성이 매우 좋은 것으로 나타난 반면, 동해광산 시료에서는 티탄철석이 확인되었으며 미량의 비소를 포함하는 것으로 나타났다. 이 같은 결과들은 토양 내 광물의 이화학적 정보와 광물학적 특성 규명이 토양 오염원 형태와 이를 바탕으로 한 토양환경 오염처리에 매우 중요함을 시사하고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.271-277
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• 1986

Sisomicin 생산균인 Micromonospora inyoensis 균주를 변이유기체로 처리하였을 때 활성이 높은 균주들을 얻기 위한 최적조건으로는 각각 자외선(UV light) 처리에서 90％, nitrosoguanidine(NTG)에 대해 99％, nitrous acid에 대해 99.3％의 사멸율을 나타내는 경우였다. 이 때 분리된 colony들의 sisomicin생성능의 측정은 액체배양 대신 쉽고 간편한 agar plug법을 사용하였다. 한편, 변이유기제로 처리한 후 우량균주를 선택적으로 분리하기 위한 방법으로 aminoglycoside계통의 항생물질 혹은 중금속염을 함유한 농도구배 agar plate에서 생성된 균주들의 화성을 살펴본 결과, 항생물질로서는 gentamicin, kanamycin 이, 중금속염으로서는 Co, Hg가 효과적이었다.

• 환경생물
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• 제30권4호
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• pp.287-306
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• 2012

지구적으로 양서류가 감소하고 있다. 오래전부터 중금속은 양서류 군집 감소의 원인 중 한가지로 지목받고 있다. 수정 후 변태에 이르는 생활사를 수중에서 진행하는 양서류는 수환경 내의 오염물질에 1차적으로 노출되며 독성효과에 대한 감수성이 높아 수환경의 오염에 특히 취약하다. 양서류는 수서생태계의 건강도 지표로서 유용할 뿐 아니라 분자 및 개체수준의 다양한 생체지표를 이용한 다양한 환경오염물질의 독성평가 모델로서도 유용하다. 양서류에서 얻어진 독성자료는 수환경 오염물질의 관리와 안전관리기준으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 기존에 보고된 중금속이 양서류의 다양한 독성종말점에 미치는 영향들에 대해 검토하고 분석하였다.

• 자원환경지질
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• 제35권1호
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• pp.25-41
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• 2002

한강으로 연결되는 여러 지천들 중의 하나인 탄천을 대상으로 용존 주성분 이온들과 중금속 원소들의 잠재적 오염정도를 평가하기 위하여 2000년 10월과 2001년 4월 총 두 차례에 걸쳐 경기도 용인시 용인군 구성면에서 발원하여 경기도 성남시를 거쳐 서울시 강남구 삼성동 인근의 한강 본류와 합쳐지는 탄천에서 하천수와 하상퇴적물 시료를 채취하였다. 탄천 하천수의 pH 값은 7.0~9.3으로 약알칼리성을 보였다. 탄천 하천수내 주요 용존 이온중 $Ca^{2+}$, Cl­SO$_{4}^{2-}$ and NO$_{3}$­,HCO$_{3}$ 는 세계 하천 평균치보다 골은 함량을 보였다. 탄천 상류에서 하류방향으로 갈수록 대부분의 용 존 이온들의 함량이 증가하며, 특히$Zn^{2+}$, , $Na^{+}$, Cl­, SO$_{4}^{2-}$and NO$_{3}$ 등의 함량은 성남시 분당구와 수정구의 인구밀집 지역, 공업단지지역 및 성남 위생하수처리장 지점에서 높은 함량을 나타냈는데 이는 생활하수 및 공업폐수 등의 유입의 영향으로 해석된다. 또한Ca$^{2+}$와 HCO$_{3}$­의 함량은 용존된 시멘트의 함량으로 인해서 탄천의 중심부분에서 부화되어 나타났다. 이는 지난 10년간 대단위 신도시 아파트 단지가 건설되어 건설 자재로 사용된 시멘트의 하천 유입에 따른 하천수와의 용해 반응에 기인한 것으로 판단된다. 중금속 함량을 캐나다 OME에서 제시한 오염문턱 수준과 비교할 때, F7를 제외한 Mn, Cd, Cu, Pb, Zn 등의 중금속 평균한량이 이 기준치를 초과하고 있으며, 특히 TSM-12 지점(성남 위생하수처리장 지점)을 전후로 채취한 시료들내 이들 함량이 매우 놀게 나타났는데 이는 하천수의 화학분석 결과와 잘 일치한다. 하상퇴적물의 중금속 함량의 계절적 변화는 우기보다 건기에서 채취한 시료에서 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.704-712
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• 2006

본 연구에서는 여러 가지 점토광물의 흡착에 의한 $Al^{3+}$, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Pb^{2+}$ 및 $Zn^{2+}$와 같은 중금속 제거특성을 고찰하였다. 흡착제로는 원료 벤토나이트와 본 연구과정에서 제조한 칼슘 및 나트륨형 벤토나이트, 몬모릴로나이트계 광물인 KSF와 K10을 사용하였다. 이들 다섯 가지 점토광물의 조성은 XRF를 이용하여 분석하였으며 중금속의 농도는 ICP를 이용하여 측정하였다. 또한 각 점토광물의 양이온교환능력과 전하량을 측정하여 비교하였다. 실험결과, 흡착평형은 약 $1{\sim}2$시간 후에 도달하였다. $Na^+$ 치환형 벤토나이트는 $Mn^{2+}$을 제외한 모든 중금속에 대하여 최고 98% 이상의 높은 흡착효율을 나타내었으며 $Mn^{2+}$에 대해서는 최고 66%의 흡착효율을 보였다. KSF는 pH가 증가함에 따라 $Al^{3+}$이 용출되는 것으로 나타났지만 $Pb^{2+}$과 $Zn^{2+}$은 산성을 띠고 있는 KSF에 의하여 각각 최고 88%와 59%의 흡착효율을 나타냄으로써 수소이온농도에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 전반적으로 중금속의 초기 농도가 증가함에 따라 흡착효율은 감소하고 흡착능(흡착용량)은 증가하는 경향을 나타내었다. $Na^+$ 치환형 벤토나이트의 중금속 흡착능은 농도에 따라 $1.3{\sim}19$ mg/g 정도의 값을 나타내었다. 흡착제 1 g당 각 중금속들의 흡착량은 $Na^+$ 치환형 벤토나이트$\gg$원료 벤토나이트$\approx$K10>$Ca^{2+}$ 치환형 벤토나이트$\gg$KSF의 순서로 나타났다. 프런들리히 흡착등온선으로부터 K와 1/n값을 계산한 결과, $Na^+$ 치환형 벤토나이트의 K값이 모든 중금속에 대하여 가장 크게 나타났으며 1/n은 $0.2{\sim}0.39$ 범위로 나타나 중금속 흡착에 가장 적합한 점토광물임을 알 수 있었다. 또한 흡착능은 Al>Cu>Pb>Zn>Mn 순으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.87-100
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• 2021

최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.