• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.154-165
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• 2022

인간이 최소 8,500년 이상 이용하고 섭취를 해온 누에는 화학물질과 공해에 매우 민감하다. 뽕나무 밭이나 누에를 키우는 잠실 근처의 농작물 재배용 밭이나 과수원에서 병해충 방제를 위해 살포한 농약이 비산 되면, 매우 적은 양의 농약이 누에의 먹이가 되는 뽕나무 잎을 오염시키거나, 잠실로 침투해도 누에 유충은 섭식을 더 이상 하지 않아서 성장을 멈추고 죽는 특징이 있다(양잠보급과, 2022). 그리고, 누에 유충은 가축 배설물에서 나는 냄새와 차량통행에서 나오는 공해 물질과 먼지에도 매우 민감하므로(양잠보급과, 2022), 정상적으로 성장한 누에는 천연식품으로 간주할 수 있다. 누에제품들에 대한 성분분석결과를 보면 5령3일 동결건조 누에 분말(권해용 등, 2019)과 홍잠 분말(Ji 등, 2016, 2017, 2019)에서는 중금속이 전혀 검출되지 않는다. 그러므로, 누에를 이용하여 제조된 제품들의 안전성은 다른 곤충식품이나 육류에 비하여 매우 높다. 하지만, 누에는 오로지 뽕 나뭇잎 만을 섭취하고, 5령 동안 전 생애 섭취하는 뽕 나뭇잎의 80% 이상을 섭취하기 때문에 단 기간 고강도의 노동이 필요하므로, 제품의 단가가 높은 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 누에 사육에 자동화 시스템을 도입해서, 노동력 투입을 줄이면서 품질이 일정한 제품을 생산할 수 있어야 한다. 현재 선진국들은 의생명과학의 발전과 개인 위생의 증진으로 기대수명이 빠르게 늘어나고 있다. 대한민국을 포함한 많은 여러 선진국은 2030년에 기대수명이 90세를 초과할 것이라고 예측되고 있다(Kontis 등, 2017). 하지만, 65세 이상의 노인은 하나 이상의 만성질환으로 고통을 받고 있어서 기대수명(또는 기대여명)과 질병없이 건강하게 살아가는 건강수명과는 9년 내외의 차이가 나고 있다(Garmany 등, 2021). 2021년 현재 노인인구의 비율은 16.5%이지만(통계청, 2021), 노인이 사용하는 건강보험 진료비 비율은 2020년에 이미 총 진료비에서 43.4%에 도달하였다(건강보험심사평가원, 2021). 그러므로, 향후 개인과 국가의 의료비용을 절감하기 위해서는 건강수명을 늘려야 한다. 누에의 산물들은 다양한 건강증진 효과가 있고(표1과 2), 인류가 이미 8500년 이상 섭취를 하여온 대부분의 사람들에게는 부작용이 없는 식품이다. 그리고 누에 산물 중 홍잠의 경우는 동물 모델의 건강수명을 증진시켜 줌이 알려져 있으므로(Choi 등, 2017b; Mai 등, 2022; Nguyen 등, 2016; Park 등, 2022), 향후 홍잠을 이용한 새로운 제품을 개발하고 판매하여 대중화되면, 국민들의 건강수명이 증대됨으로서 의료비용의 감소를 가져오고 개인의 행복이 증진될 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권3호
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• pp.11-21
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• 2022

The purpose of this study was to evaluate the influences of digestion temperature on the extraction of heavy metals from soil using the standard method established by Korean Ministry of Environment (KMES). A total of 7 heavy metals (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) in soil samples were extracted at varying digestion temperatures [(66 ± 2.0)℃, (73 ± 1.9)℃, (80 ± 1.3)℃, (85 ± 1.7)℃, (92 ± 2.0)℃, (98 ± 1.7)℃]. As, Cd, Cu, Pb and Zn concentrations remained relatively constant over the temperature range, but Ni and Cr concentrations greatly varied with the digestion temperature. The extent of variation in extraction efficiencies as compared to the concentration obtained at 66℃ was in following order; Ni (7.09% ~ 35.42%) > Cr (4.79% ~ 25.40%) > Zn (3.99% ~ 17.52%) > Cu (2.22% ~ 19.34%) > As (3.54% ~ 8.26%) > Cd (-5.08% ~ 1.08%) > Pb (-4.71% ~ -1.70%). The accuracy for certified reference materials at the digestion temperature of 80 and 85℃ was 98.7% ~ 105.8%. Therefore, digestion temperature of 80℃ ~ 85℃ is suggested to obtain reliable and reproducible data when the standard method by Korean Ministry of Environment is employed to analyze multiple heavy metal components in soil samples.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권4호
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• pp.10-21
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• 2022

In the South Korea, 47% of abandoned mines are suffering from the mining hazards such as the mine drainage (MD), the mine tailings and the waste rocks. Among them the mine drainage which has a low pH and the high concentration of heavy metals can directly contaminate rivers or soil and cause serious damages to human health. The natural/artificial treatment facilities by using neutralizers and coagulants for the mine drainage have been operated in domestic and most of heavy metals in mind drainage are precipitated and removed in the form of metal hydroxide, alumino-silicate or carbonate, generating a large amount of mine drainage treated sludge ('MDS' hereafter) by-product. The MDS has a large surface area and many functional groups, showing high efficiency on the fixation of heavy metals. The purpose of this study is to develop a ingenious heavy metal stabilizer that can effectively stabilize arsenic (As) and heavy metals in soil by recycling the MDS (two types of MDS: the acid mine drainage treated sludge (MMDS) and the coal mine drainage treated sludge (CMDS)). Various analyses, toxicity evaluations, and leaching reduction batch experiments were performed to identify the characteristics of MDS as the stabilizer for soils contaminated with As and heavy metals. As a result of batch experiments, the Pb stabilization efficiency of both of MDSs for soil A was higher than 90% and their Zn stabilization efficiencies were higher than 70%. In the case of soil B and C, which were contaminated with As, their As stabilization efficiencies were higher than 80%. Experimental results suggested that both of MDSs could be successfully applied for the As and heavy metal contaminated soil as the soil stabilizer, because of their low unit price and high stabilization efficiency for As and hevry metals.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.409-419
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• 2023

산성광산배수 처리방법은 적극적 처리방식과 소극적 처리방식이 일반적으로 사용되고 있으며, 이때 발생되는 부산물인 슬러지는 국내에서 약 5천 톤/년으로 발생하고 있다. 본 연구는 적극적 처리방식 중 물리·화학적 처리방식으로 정화 후 발생되는 슬러지의 특성을 조사하여 재활용 가능여부를 검토하기 위함이다. 5개소(D, H, S, T, Y) 수질정화시설의 슬러지의 특성을 물리·화학적 분석을 통해 검토하였다. 그 결과 pH는 pH 5.86 ~ pH 7.89로 측정되었고, 수분함량은 51 % ~ 82 %로 분석되었으며, 입자크기는 대부분 25 ㎛보다 작은 미립자로 구성되었음을 확인할 수 있었다. ICP-OES를 이용한 슬러지 내 무기물질 분석결과, Al, Fe, Mn의 농도범위는 각각 1,189 mg/kg ~ 129,344 mg/kg, 106,132 mg/kg ~ 338,011 mg/kg, 3,472 mg/kg ~ 11,743 mg/kg로 조사되어 고농도로 존재함을 확인 할 수 있었다. 그 외 무기물질 중 중금속류에 대해서는 T-슬러지는 As와 Zn, D-슬러지는 Cd, H-슬러지는 Ni, S-슬러지는 Zn, Y-슬러지는 Cd의 농도가 토양오염우려기준을 초과하였다. 또한 슬러지의 용출 특성을 알기위해 폐기물 용출시험(KSLT) 및 TCLP 시험을 진행하였다. 슬러지 재활용시 용출되어 지하수에 미치는 영향 확인을 위해 지하수 수질기준(생활용수) 20개 항목에 대하여 수행하였다. 용출시험결과 특정유해물질 16개 항목에서 모두 불검출로 확인되었으며, 일반항목 4개 항목에 대해서는 모두 생활용수 기준치 이내로 만족하였다. XRD, SEM-EDS의 분석결과, 슬러지는 주로 방해석, 석영의 패턴을 보였으며, 높은 Fe, O의구성비율로철수산화물이높은비중을차지하는것으로보였다. 이를 통해서 비매체접촉형 방식의 재활용의 가능성이 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권1호
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• pp.1-14
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• 2023

In this study, column tests using relatively uniform Jumunjin sand media were conducted to evaluate the feasibility of calcium polysulfide (CaS_x, CPS) in removing high concentration of Zn²⁺ in groundwater. The injected CPS solution reacted rapidly with Zn²⁺ in artificial groundwater and effectively reduced Zn²⁺ by more than 99% through metal sulfide precipitation. Since the density (d = 1.27 g/cm³ ) of CPS solution was greater than that of water, CPS solution settled down rapidly while capturing Zn²⁺ and formed stable CPS layer similar to dense nonaqueous phase liquid. Mass balance analysis on Zn²⁺ in CPS solution suggested that CPS solution effectively reacted with Zn²⁺ to form metal sulfide precipitates except for high groundwater seepage velocity of 400 cm/d. With greater groundwater seepage velocity, injected CPS did not completely dissolve at the CPS-water interface, but a partially-misible CPS layer continuously moved and reacted with Zn²⁺+ in the direction of groundwater flow. Since hydraulic conductivity (K_h) decreased slightly due to the generated metal precipitates in the inter-pores of media, injection of CPS solution should be optimized to prevent clogging. As evidenced by both XRF and SEM/EDS results, ZnS precipitates were clearly observed through the reaction between the CPS solution and Zn²⁺. Further study is warranted to evaluate the feasibility of CPS to remove high-concentration heavy metalcontaminated groundwater in complex and heterogeneous media.

• 한국해양생명과학회지
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• 제3권2호
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• pp.74-80
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• 2018

수은은 다양한 산업활동에 사용되어 해양 환경 내에 지속적으로 유입되며 먹이사슬을 따라 축적되며 생물체 내로 유입 시 해양 생물의 성장, 발생, 생식, 대사 등에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma clelbensis에 대한 수은의 급성 독성과 산화적 스트레스 지표(총 glutathione 함량, GST, GR, GPx 활성)를 이용한 항산화 반응을 조사하였다. 24시간 수은을 노출시킨 결과 생존율이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 보였으며, 24시간 LC₅₀ 값은 0.589 mg/l (95% C.I. 0.521~0.655 mg/l)로 나타났다. 수은(0.08과 0.4 mg/l)을 24시간 노출시킨 D. celebensis에서 총 glutathione 함량은 유의하게 감소하는 양상을 보였으며, GST, GR, GPx 활성은 유의하게 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과는 수은 노출에 의해 D. celebensis에서 산화적 스트레스가 유도되었음을 의미하며, 이들 산화적 스트레스 지표의 변화는 세포내에서 방어기전으로 작용하였음을 나타낸다. 본 연구는 D. celebensis에서 수은 독성의 분자메커니즘을 이해하는데 도움이 되며, 중금속 오염된 해양 생태계 모니터링과 해양 생물의 건강성 평가에서 이들 분자지표의 활용 가능성을 제시한다.

• 한국환경농학회지
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• 제15권1호
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• pp.46-69
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• 1996

본(本) 실험(實驗)은 오염원(汚染源)에 대한 식물종(植物種) 간(間)의 반응(反應) 차이(差異)를 파악(把握)함으로서 식물(植物)을 이용(利用)한 환경오염(環境汚染)의 모니터링 방법(方法) 확립(確立)을 위한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 독성산소(毒性酸素)의 유발원(誘發源)으로 paraquat, 질소독성(窒素毒性)의 유발원(誘發源)으로 ammonium, 그리고 중금속(重金屬) 오염원(汚染源) cadmium을 처리(處理)하여 식물종(植物種)의 반응(反應) 조사(調査)하였다. 꿀풀과(科)와 십자화과(十字花科), 석죽과(科) 식물(植物)들은 paraquat에 대한 내성(耐性)을 보였으며 화본과(禾本科)와 국화과(菊花科)의 식물(植物)들은 비교적(比較的) 감수성(感受性)을 나타냈다. 꿀풀과(科)의 쥐깨풀, 십자화과(十字花科)의 장대나물과 개갓냉이, 국화과(菊花科)의 지칭개와 미국쑥부쟁이, 화본과(禾本科)의 참새피는 특히 강(强)한 내성(耐性)을 보인 종(種)이었다. Paraquat에 대한 내성(耐性)은 월동(越冬) 능력(能力)과 관련이 있었으며, 일년생(一年生)보다는 월년생(越年生) 식물(植物)이나 다년생(多年生) 식물(植物)이 강(强)한 내성(耐性)을 나타내었다. Ammonium에 대한 반응(反應)을 보면, 화본과(禾本科)의 식물(植物)들이 내성(耐性)을 보였으며 콩과(科)나 석죽과(科)의 식물(植物)들이 감수성(感受性)을 나타내었다. 내성(耐性)을 보인 식물(植物)은 돌피, 미국개기장, 금강아지풀, 명아주, 까마중 등이었으며 쥐깨풀, 벼룩이자리, 들깨 등은 감수성(感受性)을 나타냈다. Cadmium에 대한 반응(反應)은 바랭이, 녹두, 개비름 등이 강(强)한 내성(耐性)을 보였고, 별꽃아재비, 질경이, 미국돼지풀, 참새피 등은 감수성(感受性)을 나타내었다. 특히 콩과 식물(植物)에서 감수성(感受性)이 크게 나타났다. 오염원(汚染源)이 발아율(發芽率)에 주는 영향(影響)은 성식물(成植物)에 주는 피해(被害)와는 큰 관련(關聯)이 있지는 않았다. 특히 오염원(汚染源)의 피해는 유아(幼芽)보다 유근(幼根)에 있어서 심하였다.

• 분석과학
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• 제15권1호
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• pp.54-66
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• 2002

금호강 수계의 수질판정과 낙동강 본류에 미치는 영향을 조사하기 위해 2000년 5월부터 2001년 2월까지 5월, 8월 및 12월 3회에 걸쳐 16개 지점에서 BOD 등 총 24개 항목의 수질을 측정하였다. 각 지점별 항목별 대표적인 특징을 조사기간 전 3년간의 연구결과("전 연구결과")와 비교하여 다으과 같은 결론을 얻었다. 조사기간의 금호강 전 지점에 대한 각 항목의 평균값은 다음과 같다. 수온 $17.71^{\circ}C$, pH 8.06, BOD $2.26{\mu}g/mL$ COD $5.58{\mu}g/mL$, DO $7.13{\mu}g/mL$ SS $4.73{\mu}g/mL$ 전기전도도 $570.0{\mu}S/cm$ 유지류 $0.20{\mu}g/mL$ ABS $0.016{\mu}g/mL$ Phenol $0.29{\mu}g/mL$ 영양염류인 Total-N $5.03{\mu}g/mL$ Total-P $0.27{\mu}g/mL$ 이 었다. 중금속류인 Cu $0.005{\mu}g/mL$, Zn $0.007{\mu}g/mL$ Fe $0.044{\mu}g/mL$, Mn $0.001{\mu}g/mL$ 이었다. 한편 As, Cd, Cr 및 Pb는 불검출되었다. 금호강 전 지점에서 평균값으로 "전 연구결과" 와 비교할 때에 오염이 증가된 항목은 페놀 $NH_3-N$와 $NO_2-N$이며, 감소된 항목은 BOD, COD, SS, 유지류 ABS 등이고, 기타 항목은 비슷한 결과를 보였다. 금호강 수질이 낙동강의 수질에 미치는 영향의 정도는 다음과 같다. 금호강 하천수의 유입 전 지점 14와 유입 후 지점 16의 평균값으로서 BOD 1.07 에서 $1.42{\mu}g/mL$ COD 1.99에서 $2.44{\mu}g/mL$ 전기 전도도 221에서 $392{\mu}S/cm$ 총질소 2.21에서 $2.81{\mu}g/mL$ 총인 0.08에서 $0.19{\mu}g/mL$ 유지류 0.15에서 $0.16{\mu}g/mL$ ABS 0.006에서 $0.015{\mu}g/mL$ 페놀 0.06에서 $0.07{\mu}g/mL$으로 변화를 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권2호
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• pp.152-157
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• 2016

바닥재에 의한 토양 내 카드뮴의 부동화기작 구명 및 바닥재 시용에 의한 상추의 카드뮴 흡수량 저감 효과를 확인하고자 카드뮴으로 오염된 토양에 바닥재를 0, 20, 40, 80 kg/ha로 처리 한 후 상추 내 카드뮴 흡수특성과 토양 내 카드뮴의 특성을 조사하였다. 바닥재 시용량 증가에 따른 pH 및 음하전도 값의 통계적 유의차는 없었으나 바닥재 시용량이 증가 할수록 토양의 pH 및 음하전도가 증가하였다. 바닥재 처리에 따른 토양 내 카드뮴의 분획특성을 조사한 결과 수용성 카드뮴의 경우 바닥재 처리량이 증가 할수록 토양 내 수용성, 치환성 및 carbonate 결합태, 유기물 결합태 형태의 카드뮴 함량이 감소되었으며, 특히 Fe/Mn 결합태의 카드뮴의 경우 바닥재 처리량이 증가 할수록 유의하게 감소되어졌다. 반면, 바닥재의 처리량이 증가할수록 광물내 고정태 카드뮴의 경우 유의하게 증가하였다. 상추의 재배기간 동안 가시적인 독성현상 및 생육저해 현상은 나타나지 않았다. 바닥재의 처리량이 증가할수록 상추 내 카드뮴의 농도는 감소하였다. 이는 토양 내 카드뮴 분획특성에서 나타난 것처럼 바닥재 시용량이 증가 할수록 식물이 이용 가능한 카드뮴의 형태가 감소됨에 따라 상추내 캄드뮴의 농도 역시 감소되었다고 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권3호
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• pp.211-216
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• 2017

본 연구에서는 경기도 내 유통되고 있는 다소비 생선류 100건을 대상으로 납, 수은(메틸수은 포함), 카드뮴의 오염도 및 셀레늄의 함량을 알아보았다. 금아말감법의 수은분석기, ICP-MS, GC-ECD를 사용하여 측정하였으며 각 항목별 평균함량은 Pb 0.0915(0.0021-0.4490) mg/kg, Cd 0.0084(ND-0.1773) mg/kg, Hg 0.0412(0.0013-0.3032) mg/kg으로 모두 기준규격 이하로 나타났다. 셀레늄은 수은과 결합하여 수은의 독성을 감소시키는 것으로 알려져 있는데 본 연구에서 조사된 생선류에서는 셀레늄의 평균함량이 0.4044(0.1981-1.0227) mg/kg이었다. 규격 외 항목인 메틸수은은 100건 중 갈치와 대구 2개 시료에서 각각 0.0677 mg/kg, 0.2941 mg/kg로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 다소비 생선류를 통한 납, 수은 및 카드뮴의 총 섭취량은 JECFA에서 설정한 PTWI 및 PTMI의 0.97%, 3.42% 및 0.45%로 조사되었다. 따라서 도내에서 유통되는 생선류의 섭취는 납, 수은, 카드뮴 등의 위해에서 안전하다고 판단된다.