• Title/Summary/Keyword: Air Pollution Control

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미세먼지가 다양한 사람 세포주에 미치는 세포 독성 (Cytotoxicity of Particulate Matter in Various Human Cells Lines)

  • 이지현;이주영;김미정;;이성호;전병균
    • 생명과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.724-734
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    • 2019
  • 본 연구는 대기 중에 떠다니는 입자인 미세먼지의 발생원에 따라 여러 종류의 사람 세포주에 미치는 세포 독성 효과를 검증해 보고자 하였다. 실험에 사용된 미세먼지는 자동차의 공기 필터(차 미세먼지, 실외)와 집에 있는 청소기의 필터(집 미세먼지, 실내)에서 유래한 미세먼지를 에탄올 추출법으로 포집하여 여과한 다음 대략 $10{\mu}m$ 이하의 미세먼지를 세포배양액에 첨가하였다. MTT 분석 방법으로 조사된 세포성장의 반억제농도 값($IC_{50}$)은 집 미세먼지보다 차 미세먼지에서 각 세포에 대한 $IC_{50}$ 값이 유의적으로(p<0.05) 더 낮았고, 정상세포주인 섬유아세포(MRC-5) 및 사랑니 유래 중간엽성 성체줄기세포(DSC)에서 $IC_{50}$ 값은 폐암세포주(A-549) 및 위암세포주(AGS)에 비해 유의적으로(p<0.05) 더 낮았다. 차 미세먼지를 $100{\mu}g/ml$의 농도로 첨가하여 1주일동안 세포를 배양하여 세포배가시간을 조사하였던 바, 암세포주보다 MRC-5 및 DSC 세포주에서 미세먼지의 처리 후 세포배가시간이 유의적으로(p<0.05) 늘어나는 것을 관찰하였고, 미세먼지에 노출된 세포는 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 발현이 증가하여 세포의 노화가 일어나는 것을 관찰하였다. 또한, 차 미세먼지를 각 세포주의 $IC_{50}$ 값으로 1주일 동안 처리한 후, 염증 관련 유전자인 COX-2 및 IL-6의 발현이 유의적으로(p<0.05) 증가하는 것을 관찰하였다. 이상의 결과로 보아, 미세먼지는 세포의 성장을 억제하고, 손상을 일으키면서 염증의 발현을 유도하는 것으로 조사되었다.

Riboflavin Tetrabutylate가 약물대사 효소 및 지질 과산화효소에 미치는 영향 (Effect of Riboflavin Tetrabutylate on the Activity of Drug Metabolizing Enzyme and Lipid Peroxidation in Liver Microsomes of Rats)

  • 이향우;김원준;홍사석;곽창열;홍사오
    • 대한약리학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.45-53
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    • 1980
  • Lipid peroxidation in vitro has been identified as a basic deteriorative reaction in cellular mechanism of aging processes, such as air pollution oxidant damage to cell and to the lung, chlorinated hydrocarbon hepatotoxicity. Many experimental evidences were reported by several investigators that lipid peroxidation could be one of the principle causes for the hepatotoxicity produced by $CCl_4$. It is now reasonably established that $CCl_4$ is activated to a free radical in vivo, that lipid peroxidation occurs very quickly in microsomes prepared from damaged livers, that the peroxidation is associated with loss of enzyme activity of microsomes, and that various antioxidants can protect animals against the hepatotoxic effect of $CCl_4$. Recent studies have drawn attention to some other feature of microsomal lipid peroxidation. Incubation of liver microsomes in the presence of NADPH has led to a loss of cytochrome $P_{450}$. However, the presence of an antioxidant prevented lipid peroxidation and preserved cytochrome $P_{450}$. Decrease of cytochrome $P_{450}$ in microsomes under in vitro incubation can be enhanced by $CCl_4 and these changes were parallel to a loss of microsomal polyunsaturated fatty acid and formation of malonaldehyde. The primary purpose of this experiment was to study the effect of riboflavin tetrabutylate on lipid peroxidation, specially, the relationship between lipid peroxidation and drug metabolizing enzyme system which is located in smooth endoplasmic recticulum as well as the effect of ritoflavin tetrabutylate on drug metabolizing enzyme system of animal treated with $CCl_4$. Albino rats were used for experimental animal. In order to induce drug metabolizing enzyme system, phenobarbital was injected intraperitoneally. $CCl_$ and riboflavin tetrabutylate were given intraperitoneally as solution in olive oil. Microsomal fraction was isolated from liver of animals and TBA value as well as the activity of drug metabolizing enzyme were measured in the microsomal fractions. The results are summerized as following. 1) The secobarbital induced sleeping time of $CCl_4$ treated rat was about 2 times longer than that of the control group. However, the pretreatment with riboflavin tetrabutylate inhibited completely the lengthened sleeping time due to $CCl_4$ treatment. Furthermore TBA value was significantly increased in $CCl_4$ treated rat in comparison to control group tut the increase of TBA value was prevented by the pretreatment with riboflavin tetrabutylate. On the other hand, the activity of hepatic drug metabolizing enzyme was decreased in $CCl_4$ group, however, the pretreatment with riboflavin tetrabutylate also prevented the decrease of the enzyme activity caused by $CCl_4$. 2) The effect of riboflavin tetrabutylate on TBA value and the activity of drug metabolizing enzyme in vitro was similar to in vivo results. Incubation of liver microsome from rat in the presence of $CCl_4$, $Fe^{++}$, or ascorbic acid has led to the marked increase of TBA value, however, the addition of riboflavin tetrabutylate in incubation mixture prevented significantly the increase of TBA value, suggesting the inhibition of lipid peroxidation. In accordance with TBA value, the activity of drug metabolizing enzyme was inhibited in the presence of $CCl_4$, $Fe^{++}$, ascorbic acid but the addition of riboflavin tetrabutylate protected the loss of the enzyme activity in microsome under in vitro incubation.

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바이오매스량과 식생구조가 토양 탄소함유량에 미치는 영향 분석 - 서서울호수공원과 양재 시민의 숲을 대상으로 - (Analyzing the Influence of Biomass and Vegetation Type to Soil Organic Carbon - Study on Seoseoul Lake Park and Yangjae Citizen's Forest -)

  • ;김윤정;류희경;이동근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.123-134
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    • 2014
  • 탄소축적량 증진을 위한 도시공원 설계 및 계획에 적합한 식재구조와 토양 관리방법에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 탄소저감에 기여하는 도시공원 설계와 관리를 위하여, 서서울호수공원과 양재시민의 숲을 대상으로 바이오매스량과 공원조성 시기 및 식재구조가 다른 조사구에서의 토양 탄소함유량을 지상부 지하부 탄소저장량의 측정을 통해 분석하였다. 대상 도시공원으로 조성시기가 다른 서서울호수공원(2009년)과 양재 시민의 숲(1986년)을 선정하였다. 식생과 토양 특성에 따른 토양 탄소함유량의 차이를 분석하기 위하여, 바이오매스량과 토양의 물리적 화학적 특성 측정을 통해 지상부 지하부 탄소저장량을 분석하였다. 바이오매스량 측정에는 상대생장식을 적용하였으며, 토양에 관해서는 토양 탄소함유량(TOC)과 pH, 양이온치환용량(CEC), 전질소량(TN), 토양 총 균수와 같은 화학적 특성을 측정하였다. 이 결과, 바이오매스량은 양재 시민의 숲이 서서울호수공원보다 높아, 조성된 지 오래된 공원의 바이오매스량이 높은 것으로 나타났다. 한편, 토양 탄소함유량은 양재시민의 숲이 서서울호수공원 보다 낮았으며, 이는 양재시민의 숲에서의 대기오염과 산성비 노출에 의한 토양의 산성화 진행에 따른 영향 때문인 것으로 분석되었다. 또한, 토양 탄소함유량은 단층식재지가 다층식재지 보다 높은 것으로 나타났다. 장기적 시점에서 볼 때, 토양 개선은 식생 생장을 도모한다. 따라서 도시공원의 토양 특성 개선을 위하여, 석회성 비료 시비에 의한 pH 조절과 답압 제어 및 낙엽층 방치에 의한 토양 양분 증진을 통한 공원관리가 필요하다.

물 환경의 방사성 물질 관리 방안과 분석법에 관한 연구 (II) 일본의 물 환경 방사성물질 관리 체계에 대한 고찰 (Study on Radioactive Material Management Plan and Environmental Analysis of Water (II) Study of Management System in Water Environment of Japan)

  • 한성규;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권3호
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    • pp.305-313
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    • 2015
  • 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 국내외에서 관련 연구 및 관리체제 정비가 이루어지고 있다. 국내에서도 물의 방사능 오염에 대한 우려가 높아졌으며, 이에 따라 환경부를 중심으로 물 속 방사성 물질 관리체제 정비가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 원전 사고의 피해 당사국이며 인접국가인 일본의 관리체제 정비 현황을 분석하였다. 분석한 결과 일본에서는 법제 정비 후 문부과학성이 방사능 측정의 이론적인 내용을 규정하고, 환경성은 실제 공공수역 및 지하수의 수질 오염 상황을 감시하며, 지방자치단체 등 관련된 일선 기관에서 물 환경의 방사능 오염 상황을 모니터링하고 있다. 지역별로 보면 지방측정소들은 전 국토 대상의 조사를 분담하며, 원자력 시설 주변에서 별도의 모니터링을 하고 있으며, 원전 사고 이후 후쿠시마 인근 지역에 대한 모니터링이 추가로 운영 중이다. 기준치 중 음료수 및 수도수의 관리 목표치는 10 Bq/kg이며, 후쿠시마 주변 공공수역과 지하수는 1 Bq/L로 되어 있다. 측정 주기는 매 시간에서 연 1회까지 다양하며 검사에 따라 정기적 또는 부정기적으로 실시되고 있다. 주된 측정 항목에는 공간선량률, 전${\alpha}$, 전${\beta}$, ${\gamma}$핵종, Cs-134, Cs-137, Sr-89, Sr-90, I-131 등이 있다. 이에 비해 우리나라는 원자력시설 주변과 먹는 물에 대한 규제기준은 정비되어 있는 반면, 일반적인 공공수역에 대한 관리는 2014년에 시작되었다. 따라서 향후 WHO 등의 가이드라인을 참고하여 국내 체계를 보완할 것으로 예상된다. 일본의 관리 체계는 우리나라의 일반적인 공공수역 방사성물질 기준을 확립할 때 참고가 될 수 있다고 사료된다.

오일팜 바이오매스의 자원화 연구 V - 오일팜 바이오매스 펠릿의 반탄화 연구 - (Study of Oil Palm Biomass Resources (Part 5) - Torrefaction of Pellets Made from Oil Palm Biomass -)

  • 이지영;김철환;성용주;남혜경;박형훈;권솔;박동훈;주수연;임현택;이민석;김세빈
    • 펄프종이기술
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    • 제48권2호
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    • pp.34-45
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    • 2016
  • Global warming and climate change have been caused by combustion of fossil fuels. The greenhouse gases contributed to the rise of temperature between $0.6^{\circ}C$ and $0.9^{\circ}C$ over the past century. Presently, fossil fuels account for about 88% of the commercial energy sources used. In developing countries, fossil fuels are a very attractive energy source because they are available and relatively inexpensive. The environmental problems with fossil fuels have been aggravating stress from already existing factors including acid deposition, urban air pollution, and climate change. In order to control greenhouse gas emissions, particularly CO2, fossil fuels must be replaced by eco-friendly fuels such as biomass. The use of renewable energy sources is becoming increasingly necessary. The biomass resources are the most common form of renewable energy. The conversion of biomass into energy can be achieved in a number of ways. The most common form of converted biomass is pellet fuels as biofuels made from compressed organic matter or biomass. Pellets from lignocellulosic biomass has compared to conventional fuels with a relatively low bulk and energy density and a low degree of homogeneity. Thermal pretreatment technology like torrefaction is applied to improve fuel efficiency of lignocellulosic biomass, i.e., less moisture and oxygen in the product, preferrable grinding properties, storage properties, etc.. During torrefacton, lignocelluosic biomass such as palm kernell shell (PKS) and empty fruit bunch (EFB) was roasted under an oxygen-depleted enviroment at temperature between 200 and $300^{\circ}C$. Low degree of thermal treatment led to the removal of moisture and low molecular volatile matters with low O/C and H/C elemental ratios. The mechanical characteristics of torrefied biomass have also been altered to a brittle and partly hydrophobic materials. Unfortunately, it was much harder to form pellets from torrefied PKS and EFB due to thermal degradation of lignin as a natural binder during torrefaction compared to non-torrefied ones. For easy pelletization of biomass with torrefaction, pellets from PKS and EFB were manufactured before torrefaction, and thereafter they were torrefied at different temperature. Even after torrefaction of pellets from PKS and EFB, their appearance was well preserved with better fuel efficiency than non-torrefied ones. The physical properties of the torrefied pellets largely depended on the torrefaction condition such as reaction time and reaction temperature. Temperature over $250^{\circ}C$ during torrefaction gave a significant impact on the fuel properties of the pellets. In particular, torrefied EFB pellets displayed much faster development of the fuel properties than did torrefied PKS pellets. During torrefaction, extensive carbonization with the increase of fixed carbons, the behavior of thermal degradation of torrefied biomass became significantly different according to the increase of torrefaction temperature. In conclusion, pelletization of PKS and EFB before torrefaction made it much easier to proceed with torrefaction of pellets from PKS and EFB, leading to excellent eco-friendly fuels.

축사 주변의 악취 및 부유분진의 CALPUFF 모델링: 계사 중심으로 (CALPUFF Modeling of Odor/suspended Particulate in the Vicinity of Poultry Farms)

  • 임광희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권1호
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    • pp.90-104
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    • 2019
  • 본 연구에서는 시간별 실제 기상데이터를 토대로 한 CALPUFF 모델링 수행을 통하여 민원지역에 대한 신뢰성이 있는 모델링 결과를 도출하였다. 무창형 계사 P1 및 P2의 방진망 구조물(chamber) 및 개방형 계사 P3로부터의 오염원 배출 및 확산거동을, 부피오염원으로서의 CALPUFF 모델링 또는 각 방향의 배출면적을 가중치로 한 수직 배기의 평균 선속도인 모델 배출 선속도($u^M_y$)를 적용한 점오염원으로서의 최종 CALPUFF 모델링으로 구현하였다. 또한 계사 P1, P2 및 P3에서의 배출되는 악취 및 분진오염원 배출량에 대한 각각의 제거효율(0, 20, 50 및 80%) 또는 각각 대응되는 emission rate (100, 80, 50 및 20%)에 따른 시나리오를 기본으로, CALPUFF 모델링을 수행하여 각각에 대한 민원지역의 농도예측을 수행하였다. 이러한 민원지역에 대한 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$에 대한 농도예측과 악취방지법 및 대기환경법에서 요구되는 오염물질 농도와 비교하여, 계사 P1, P2 및 P3에 요구되는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$에 대한 제거율을 산정하였다. 그 결과로서, "P1, P2 및 P3에서 각각의 배출농도를 줄인 비율만큼 각각의 discrete receptor에서의 농도가 같은 비율로 감소한다"는 가정(a priori assumption)이 본 CALPUFF 모델링 범위 내에서 적용 가능함이 입증되었다. 한편 부피오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우에서 방지시설의 요구되는 제거효율은, 점오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우와 비교하였을 때에 P1의 경우에는 상호간에 유사하였으나, P2와 P3에서 암모니아와 $PM_{10}$의 경우에 더 높게 나타났다. 그럼에도 불구하고 민원해결을 위한 안전한 접근방법으로서 부피오염원으로서 CALPUFF 모델링을 선정하였다. 이에 따라서 본 연구에서는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$와 같은 오염원배출에 대하여 무창형 계사 P1 및 P2에 요구되는 정량적 방지수준을 타당하게 도출하였다.