• 자원환경지질
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• 제48권3호
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• pp.261-271
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• 2015

본 총설 논문에서는 다양한 급성독성법을 이용하여 중금속, 나노입자, 중금속 오염 토양에 의한 영향 평가 결과를 소개하였다. 평가는 씨앗발아, 생물발광, 효소활성 및 유전자 변이 평가법을 이용하였으며, 오염물 종류 및 방법에 따라 상이한 민감도를 보였다. 씨앗의 경우에는 상추(Lactucus)와 알타리무(Raphanus)가 대체적으로 높은 민감도를 보였다. 단일 금속 노출에서는 일반적으로 As(III)가 높은 독성을 나타내었다. As(III) 1 mg/L 조건에서 높은 유전자변이(MR=5.1)가 관찰되었다. 혼합 중금속에 대한 영향은 명확한 경향을 찾기 어려웠지만, 씨앗 발아의 경우에는 상승 효과가 보편적으로 관찰되었다. 중금속 오염 토양에 대한 평가에서는 시료별 총중금속 농도와 독성 영향 간의 상관성을 예측하기는 어려웠다. 일반적으로 나노입자의 씨앗발아에 근거한 영향은 다음의 순서로 조사되었다: CuO > ZnO > NiO > $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. 특히 $TiO_2$, $Fe_2O_3$와 $Co_3O_4$는 최대 노출 농도 1,000 mg/L 농도에서도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다. 다양한 독성 생물검정법에 대한 통합 자료는 향후 다양한 오염물 기초 독성평가에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.501-509
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• 2016

황함유량이 높아 독성 폐기물로서 분류되는 석유코크스를 역청탄 및 아역청탄과 혼합하여 가스화 공정을 통해 액체연료를 생산하는 공정의 경제성을 분석하였다. 공정의 경제성을 분석하기 위한 2,000 톤/일 규모의 액화 공정은 가스화, 정제, Fischer-Tropsch 전환 등으로 이루어진다. 기발표된 자료들로부터 적절한 검토 기준을 통해 건설비용 및 매출액을 산정하였고 석유코크스/석탄의 혼합비에 따른 경제성을 평가하였다. 경제성 평가 결과, 원소황의 생산과 판매 증가로 인해서 석유코크스의 경제성이 석탄보다 우수했으며 수분 함량이 낮은 역청탄과의 혼합이 보다 높은 경제성을 가지는 것으로 나타났다. 아역청탄의 경우, IRR (Internal rate of return)이 10% 이상이 되기 위해서는 석유코크스와의 혼합이 적어도 40 wt% 이상이 되어야 함을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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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.

• 한국식품영양학회지
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• 제27권5호
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• pp.751-759
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• 2014

본 연구에서는 인진쑥 배지에서 배양한 노루궁뎅이버섯 균사체 배양 추출물의 간세포 독성 및 간세포 보호 효과와 이 배양 추출물에 흑마늘 추출물을 혼합한 혼합액의 간세포 보호 효과와 항산화력을 측정하였다. 배양 추출물의 세포 독성을 농도별로 측정한 결과, 0.05 mg/mL의 농도 이상에서는 세포생존율이 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 배양 추출물의 간세포 보호 효과를 측정한 결과, 물과 ethanol의 비율 5:5, $80^{\circ}C$의 조건에서 추출한 추출물이 상대적으로 가장 좋은 간세포 보호 효과를 나타내었다. 이 조건에서 추출한 배양 추출물에 흑마늘을 혼합(배양 추출물:흑마늘 추출물=9:1, 8:2, 7:3)하여 간세포 보호 효과와 항산화력을 측정하였다. 측정 결과, 간세포 보호 효과는 흑마늘 추출물 첨가 시 유의적인 차이가 나타내지 않았으며, 항산화력 측정 결과에서는 오히려 흑마늘 추출물 첨가 비율이 낮을수록 상대적으로 높은 항산화 활성을 보여, 흑마늘 추출물의 경우, 적은 농도에서는 간세포 보호 효과 및 항산화력에 영향을 주지 않는 것으로 추정되었다. 배양 추출물만으로(1.9 Brix, 15%) 액상과당 농도를 달리하여(10, 15, 20%) 제조한 음료의 관능검사 실시 결과, 액상과당 농도 차이가 단맛에서는 유의적 차이를 나타내었으나, 쓴맛, 향, 농도 및 전반적 기호도에 있어서는 유의적 차이를 나타내지 않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권5호
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• pp.778-784
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• 2004

인삼을 재배한 후 널리 이용되지 못하고 있는 잎, 줄기 등 인삼 부산물의 활용방안을 모색하고자 연구를 수행하였다. 이에 따라 인삼잎과 줄기를 혼합하여 추출한 추출물을 대상으로 일반 영양성분 함량, 무기질 함량, 아미노산 및 지방산 조성을 분석하고 세포독성에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 인삼잎, 줄기 혼합 추출물의 수분함량은 96.61%, 탄수화물 2.51%, 조회분 0.53%, 조지방 0.20% 및 조단백질이 0.15%이었다. 무기질 중 칼륨함량이 102.56 mg/100 g으로 가장 높았고 그 외 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 인 및 철분, 망간, 아연, 구리도 함유되어 있었다. Glutamic acid와 aspartic acid 등 산성아미노산 함량이 높게 나타났고 필수아미노산이 모두 함유되어 있었다. 또한 불포화지방산 함량은 56.52%이었고 palmitic acid 함량이 39.99%로 가장 높았고, linoleic acid 14.96%, docosatetranoic acid 13.31%, linolenic acid 12.19%의 순이었다. 인삼의 총 ginenoside 함량은 0.82 mg/mL이 었고 PD/PT 함유 비율은 0.68이었다. 정상적인 간과 신장 세포의 생존율에는 negative effect를 나타내지 않았고 미토콘드리아와 라이소좀 수준에서 세포독성을 나타내지 않았다. 인삼잎, 줄기 혼합 추출물의 약리효능을 나타내는 gensenoside의 함량이 0.82 mg/mL로서 비교적 소량 함유되어 있으나 인삼 부산물의 활용차원에서 동물의 사료나 기능성 식품 재료로의 사용은 가능할 것으로 생각된다. 향후 동물실험 및 임상실험을 이용한 기능성 평가를 통해 확실하고 구체적인 활용방안의 모색이 요구되어진다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권1호
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• pp.64-69
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• 1993

참잉어에 대한 해독효소 활성을 협력작용을 갖는 농약을 공시하여 조사하였고 잉어의 각 조직별 효소활성도 조사하였다. 협력작용을 갖는 약제의 독성증가에 따른 효소활성은 carboxylesterase와 GST 모두 준치사 농도에서는 활성의 증가를 보였으나 독성이 증가함에 따라 활성이 감소하였다. Carboxylesterase의 활성은 IBP와 isoprothiolane과의 협력작용으로 인해 현저한 감소를 보였으며 GST 활성 또한 isoprothiolane의 IBP, cartap과의 협력작용으로 인해 감소를 나타냈다. 한편 각 조직별 효소활성의 경우, carboxylesterase는 단일약제 처리시 공시어의 간(肝)에서, 혼합약제 처리시 장(腸)에서 그 활성이 높았으며 GST의 조직별 활성은 약제의 처리양상과는 관계없이 다양한 효과를 보였다. HPLC 방법에 의한 LDH의 활성은 isoprothiolane 단일처리구에서 활성이 가장 높았고 isoprothiolane+cartap 혼합처리구와 cartap 단일처리구에서는 가장 낮았다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권3호
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• pp.135-142
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• 2021

친환경 제방 건설 소재로 연구되고 있는 바이오폴리머는 토양의 강도 증진 효과가 알려져 있으나, 아직 식생에 미치는 영향에 대한 연구는 부족하다. 본 연구에서는 토양의 aluminum (Al) 스트레스 조건에서 잔탄검 (xanthan gum) 혼합에 따른 Camelina sativa L. (Camelina)의 뿌리 생장을 분석하였다. Al 스트레스 조건과 더불어 xanthan gum 0.05% 혼합구에서 생육한 Camelina가 비혼합구보다 뿌리 생장이 증가하였다. 같은 조건에서 aluminum activated malate transporter 1 (ALMT1) 유전자 발현이 xanthan gum 혼합구 및 비혼합구에서 모두 유도되었지만, xanthan gum 혼합구가 비혼합구보다 낮은 수준의 발현을 보여주었다. 추가적으로 용액에서 xanthan gum과 Al 이온의 결합을 확인하였으며, morin 염색과 ICP-OES 분석을 통해 Camelina 뿌리의 Al 함량을 측정한 결과 xanthan gum 혼합구에서 비혼합구 보다 뿌리의 Al 함량이 낮았다. 이러한 결과들은 xanthan gum과 Al 결합으로 인해 뿌리의 피해를 감소시키고 궁극적으로 식물의 생존 및 생육에 긍정적 효과를 미치는 것으로 보인다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제36권4호
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• pp.303-313
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• 2003

다이옥신은 단일 화학물질이 아니라 비슷한 화학적 구조와 독성작용을 갖는 화학물질들의 그룹이다. 다이옥신 중에 가장 많은 연구가 이루어졌고 독성도 강한 물질이 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)인데, 다이옥신 혼합체의 독성을 평가할 때는 각 물질 별로 TCDD에 대한 상대독성을 고려하여 독성등가계수(TEQ)라는 지표를 만들어 사용한다. 일반인들의 평균적인 혈중 다이옥신에 대한 기준값은 명확하게 제시되지는 않고 있으나 관련 연구들을 종합할 때 대략 10-20 ppt $I-TEQ_{DF}$ 범위를 일반인의 평균적인 수준으로 볼 수 있다. 오염 가능지역의 주민들의 혈중 다이옥신 값은 지역에 따라 차이가 있으나 대부분 20ppt $I-TEQ_{DF}$ 이상의 값을 나타내고 있으며 특히 오염이 심한 지역의 주민들의 경우에는 직업적인 노출이 없는 일반 주민들임에도 불구하고 혈중 다이옥신 농도가 약 50 ppt $I-TEQ_{DF}$까지 상승할 수 있다. 다이옥신의 건강영향에 관해서는 수많은 역학적 연구들이 수행되었지만 혈액내에서 TCDD를 직접 측정하여 인체 노출을 비교적 정확하게 평가한 사업장 코호트나 세베소 지역 주민 코호트에서 나온 결과들이 보다 많은 신뢰를 받고 있다. 다이옥신 노출에 따른 건강영향은 크게 암발생과 암을 제외한 건강영향으로 구분할 수 있다. 국제암연구기구(IARC)나 미국 환경보호청(EPA) 모두 TCDD를 인체 발암물질로 분류하고 있으나 역학적 증거들이 충분한 상태는 아니다. TCDD를 제외한 나머지 다이옥신에 대해서는 IARC에서 발암성의 증거가 불충분한 물질(Group 3)로 분류하고 있다. 대부분의 장기에서 다이옥신의 건강영향에 대한 조사가 이루어져 왔다. 현재까지 비교적 다이옥신 노출과 관련성이 높은 것으로 평가되고 있는 것은 염소성여드름, 간 효소의 하나인 GGT의 상승, 그리고 생식호르몬의 변화 등이다. 그밖에 지질농도, 당뇨, 면역학적 영향, 심혈관계에 대한 영향, 갑상선기능, 신경계에 대한 영향, 소아 발달에 대한 영향 등에 대해서는 역학 연구들이 일관된 결과를 보여주지 못하고 있기 때문에 계속적인 연구를 필요로 하고 있다. 다이옥신의 독성은 수많은 동물실험을 통해 증명이 되었으나 인간을 대상으로 한 역학적 연구는 아직 기대만큼 명료한 결과들을 제시해주지 못하고 있다. 그러나 IARC나 EPA모두 인체발암물질로 분류하였고 다양한 건강영향에 대한 증거들이 있는 것은 분명한 만큼 다이옥신 노출을 최소화하려는 노력을 게을리 해서는 안 될 것이다.

• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.228-235
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• 2016

화학물질의 유입은 수생생태계에 유해한 영향을 미치는 주요 인자 중의 하나로, 수생태계에 미치는 화학물질의 영향을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 서로 다른 영양단계의 생물군집들의 생물학적 상호작용을 고려한 군집 수준의 독성시험이 요구된다. 하지만 현재 제시되고 있는 마이크로코즘 및 메소코즘을 이용한 군집 수준의 독성평가 시험 방법은 너무 복잡하고, 기존의 종 수준에서 얻어진 정보와의 직접적 비교가 어렵다. 본 연구에서는 독성시험 표준 생물인 녹조류 Pseudokirchneriella subcapitata와 물벼룩 Daphnia magna를 이용하여 화학물질의 독성을 생산자와 소비자의 상호작용을 고려한 군집 수준에서 평가할 수 있는 간단한 bi-trophic 마이크로코즘 시험 방법과 이에 대한 생물군집의 적정 조건을 제시하고자 하였다. 마이크로코즘 시험계 및 물벼룩 배양의 경우, $5{\times}10^5cells\;mL^{-1}$ 이상의 P. subcapitata (생산자) 농도를 설정하는 것이 적절할 것으로 분석되었다. 장기 독성시험을 고려할 경우, 물벼룩 (소비자)은 태어난 지 24시간이 되지 않은 미성숙 개체로 구성하여 마이크로코즘 시험을 시작하면 성체 및 혼합 개체군이 보다 안정적으로 유지되는 것으로 나타났다. 이와 같은 bi-trophic 마이크로코즘 시험계는 오염원에 의한 생산자-소비자의 생물학적 상호작용의 교란 정도를 평가하고, 수생태계에 대한 위험요소평가를 종 수준의 평가에서 군집수준의 평가로 확대할 수 있는 적절한 시험 방법으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제34권3호
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• pp.193-200
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• 2016

해산로티퍼 (Brachionus plicatilis)의 생존율 및 개체군 성장률을 사용하여 중금속 As, Cr 및 Pb에 대한 독성평가를 수행하였다. 중금속에 24시간 노출한 생존율은 As와 Cr의 30과 $150mg\;L^{-1}$ 농도에서 급격한 감소가 시작되어 농도의존적으로 감소하였으나, Pb에서는 영향이 나타나지 않았다. 중금 속에 72시간 노출한 개체군 성장률은 As, Cr 및 Pb의 5, 25 및 $50mg\;L^{-1}$ 농도에서 급격한 감소가 시작되어, 3종 중금속에서 모두 농도의존적으로 감소하는 경향을 보였다. As, Cr 및 Pb에 노출된 개체군 성장률의 $EC_{50}$ 값은 각각 12.98, 82.34 및 $110.14mg\;L^{-1}$이고 독성의 세기는 As>Cr>Pb로 생존율과 동일하였다. 또한 As, Cr 및 Pb에 대한 개체군 성장률의 NOEC는 각각 1, 12.5 및 $50mg\;L^{-1}$, LOEC는 각각 5, 25 및 $50mg\;L^{-1}$로 나타났다. 해양환경에서 각각의 LOEC 이상의 농도는 B. plicatilis에게 독성영향을 미칠 수 있는 농도로 판단되며, NOEC와 $EC_{50}$ 값은 WET test를 위한 혼합독성과 해양생태계 내 중금속독성에 대한 가이드라인으로 적절하게 활용될 수 있을 것이다.