• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.657-667
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• 2015

녹조현상을 형성하는 유독남조류는 세계 각지의 부영양화 호수에서 장기간 관찰되고 있다. 남조에 의해 생산되는 독소는 크게 신경독(anatoxin-a, anatoxin-a(s), saxitoxin)과 간독(microcystin, nodularin, cylindrospermopsin)으로 나뉜다. Microcystin은 남조세포내에 존재하며, 세포막이 손상되면 외부로 방출된다고 사료되며, 용출된 microcystin은 생물에 악영향을 끼치며, 호수, 하천 및 해양의 수생생물에 microcystin이 축적된다고 알려져 있다. 자연계에서는 포식자에 의한 남조세포의 섭식 또는 남조세포로부터 용출된 microcystin의 미생물에 의한 분해에 의해 microcystin의 제거가 가능하지만, 정수처리 과정에서는 microcystin을 분해하는 미생물이 존재하지 않으므로, 세포제거를 위해 황산구리를 사용할 경우 대량의 microcystin이 용출되므로 주의가 필요하다. 지금까지의 보고에 의하면 세포 밖으로 용출된 micorcystin을 제거하는 기술은 물리, 화학 및 생물학적 방법이 있다. 녹조현상의 방지는 그 발생의 원인인 호수 외로부터 유입되는 영양염류인 질소와 인의 감소가 기본이지만, 부영양호의 경우 이미 유입된 영양염류를 축적하고 있으므로 투자에 비해 효과는 높지 않다. 호수가 본래의 상태일 때 부영양화 된다면, 호수의 연안부에 수생식물의 침입이 일어나고, 식물플랑크톤에 의한 조류 번무 현상은 보이지 않는 것이 보통이다. 이러한 관점으로 녹조현상 발생방지를 위해서는 일단 호수 연안을 정상적인 상태로 복원할 필요가 있다.

• 농약과학회지
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• 제9권3호
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• pp.221-230
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• 2005

국내에 서식하는 주요 물벼룩에 대한 독성시험기준 마련의 필요성에 따라 국내환경에서의 대표성, 실내사육가능성 및 독성시험에 적합한 크기 등을 고려하여 선발된 4종의 한국산물벼룩(Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, Simocephalus vetulus)과 Daphnia magna를 대상으로 사육온도(16, 20, 24, $28^{\circ}C$)에 따른 번식영향을 조사하였다. 그 결과 실험에 사용한 5종 물벼룩 모두 온도가 높을수록 탈피횟수, 새끼출산수 및 내적자연증가율이 증가하고 성체가 되는데 걸리는 기간과 생존율은 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 높은 온도조건에서 높은 내적자연증가율을 보여줌에도 불구하고 고온에서의 높은 모체사망율을 고려한다면 대부분은 $20^{\circ}C$ 내외가 가장 적절한 사육온도임을 알 수 있었다. 다만 D. obtusa의 경우에는 $16^{\circ}C$에서 더 높은 모체생존율을 보여주었으며 내적자연증가율도 $20^{\circ}C$와 비교하여 큰 차이가 없어 $16^{\circ}C$ 내외가 더 적절한 온도인 것으로 판단되었다.

• 농약과학회지
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• 제10권3호
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• pp.196-200
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• 2006

국내서식 물벼룩종을 이용한 표준생태독성시험법 개발을 위한 기초연구로서 국내환경에서의 대표성, 실내사육가능성 및 독성시험에 적합한 크기 등을 고려하여 선발된 4종의 한국산 물벼룩 Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, S.imocephalus vetulus과 Daphnia magna에 대한 실내사육조건에서의 life cycle을 조사하였다. 국내산 물벼룩 4종과 D. magna에 대한 실내사육조건에서의 전 생애에 걸친 생육특성을 조사한 결과 D. magna가 어미 1마리당 평균 358마리의 새끼를 출산하였고 국내산 물벼룩 중에는 Daphnia sp.가 297마리의 새끼를 출산하여 가장 출산새끼수가 많았으며 그 다음으로는 M. macrocopa, S. vetulus, D. obtusa 순이었다. 평균수명은 D. magna가 50일로 가장 길었으며 국내산 물벼룩 중에는 Daphnia sp.가 39일로 조사되었으며 그 다음으로는 S. vetulus, D. obtusa M. macrocopa, 순이었다. 특히 M. macrocopa의 경우 번식력이 우수하면서도 세대기간이 짧아 기존의 번식독성시험법에서 제시하는 21일보다 짧은 10일 정도의 단기간에 번식영향을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제18권4호
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• pp.377-385
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• 2000

인위적인 산성스트레스가 담수산 소백옆새우(Gammarus sobaegensis Ueno)에 미치는 영향을 정체성 수조건 하에서 급, 만성 생태독성실험을 통해 알아보았다. 급성독성 실험 시 pH 3 대역에서의 반수치사시간($LT_{50}$)은 평균 0.271($\pm$0.146)day로 개체의 크기 또는 먹이의 유무 그리고 주변 환경에 대한 적응능력에 관계없이 일정한 모습을 나타내고 있었다. pH4.0대역에서의 $LT_{50}$은 0.812($\pm$0.377) day로 연장되는 것이 확인되었다. 만성 독성실험의 경우 본 종의 반수치사시간은 pH 3.0일 때 약 6-7 day로 평균 6.313 ($\pm$0.828) day 인 것으로 나타났으며, pH 5.0일 때는 평균 9.475($\pm$4.881)day의 오랜 적응 기간을 갖는 것으로 확인되었다. 이러한 차이는 먹이의 공급유무에 따라 변동이 있다는 것을 알 수 있었고, 또한 주변 환경에 적응이 잘 된 개체일수록 오랜 기간동안 생존한다는 것을 알 수 있었다. 그리고 급, 만성 pH스트레스가 가해진 소백옆새우(G. sobaegensis)의 제 2아가미 표면조직에서 심한 주름현상을 확인할 수 있어, 결국 산성스트레스는 소백옆새우(G. sobaegensis)에 있어서 급성뿐만 아니라 만성적인 영향에서도 최종적으로는 매우 치명적으로 작용한다는 사실을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.321-330
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• 2020

본 연구의 목표는 CuCl₂가 지브라피시에 미치는 영향을 조사하는 것이다. CuCl₂에 대한 지브라피시의 반수치사농도를 조사하기 위하여 각기 다른 시간에 따른 농도를 설정하여 노출시켰다. 본 연구에서는 스트레스 반응의 증가를 보기 위하여 whole-body cortisol level 측정과 행동약리학적 변화를 측정하기 위해서 open field test와 novel tank test를 실시하였다. Whole-body cortisol의 sample을 수집하거나 행동실험을 실시하기 전에 CuCl₂ 또는 vehicle을 1시간 동안 처리하였다. CuCl₂의 반수치사농도는 24시간, 48시간, 96시간에서 각각 30.3, 25.3, 14.8 ㎍/l으로 측정되었다. CuCl₂에 노출된 지브라피시의 novel tank test의 결과는 총 이동거리, 움직이는 시간 그리고 속도는 유의성이 있게 감소한 반면, turn angle은 최고농도에서 유의성이 있게 증가하였다(p<0.05). 다른 행동실험인 open field test의 결과에서도 총 이동거리, 움직이는 시간 속도가 CuCl₂의 노출에 의해서 감소하였으며, turn angle과 meandering이 유의하게 증가하였다(p<0.05). CuCl₂에 노출된 지브라피시의 whole-body cortisol은 1.5 or 15 ㎍/l의 농도에서는 유의하게 증가하였으나, 150 ㎍/l의 농도에서는 유의성 있는 변화를 발견하지 못하였다(p<0.05). 본 연구의 결과는 CuCl₂의 노출이 지브라피시에서 치사율 증가, 행동 및 내분비의 변화 등을 포함하는 독성 반응을 야기하는 것을 나타낸다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권3호
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• pp.235-245
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• 2007

Toxicity of nonlyphenol (NP) one of EDCs was studied with focus on reproduction of the crucian carp, Carassius auratus. Fishes were cultured under control and nonylphnol exposure conditions for 32 weeks. Experimental group was composed of total of 4 groups, 1 control condition and 3 nonylphenol exposure condition ($18\;{\mu}g\;NP\;L^{-1},\;37\;{\mu}g\;NP\;L^{-1}\;and\;83\;{\mu}g\;NP\;L^{-1}$). Survival rate was found to be similar in control and $18\;{\mu};NP\;L^{-1}$. However, it is lower In the $37\;{\mu};NP\;L^{-1}$ and $83\;{\mu};NP\;L^{-1}$ in comparison to the control group. Deformation of gonads was the highest in the exposure condition of $18{\mu};NP\;L^{-1}$ with the female illustrating higher ratio than the male. GSI was not much different in the male but in the female, NP exposure group illustrated lower value compared to the control group. HSI and GI did not illustrate any clear differences between the control and exposure group for both male and female. Intersex was 0% in the wild group, 4.16% in the laboratory control group, and 25.67% in the NP exposure condition with female illustrating higher compared to male. Concentration of blood vitellogenin in female illustrated no clear differences between the control and NP exposure group. However, in the male, it was higher in the NP exposure group in comparison to the control group, and illustrated higher values of vitellogenin compared to the figures found in the female of same con-centration condition.

• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.45-52
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• 2019

다환방향족탄화수소류(PAHs)는 해양 환경에 오랜 기간 잔류하며 해양 생태계에 유해한 보편적인 환경 오염 물질이다. PAH류는 대부분 해양 환경에서 금속을 비롯한 다양한 오염 물질과 복합적으로 존재하지만 혼합 오염 물질이 개체에 미치는 영향에 대한 연구는 부족하다. 본 연구는 HgCl₂와 Benzo[a]pyrene (B[a]P)이 해양 생물에 미치는 영향을 개체 수준에서 평가하기 위하여 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)을 이용하여 단일 및 혼합 급성 독성 시험을 진행하였다. 혼합 독성 평가에 사용한 혼합물의 농도는 단일 독성 시험을 통하여 얻은 각각의 LC₅₀을 기준으로 3:7 (Mixture A), 5:5 (Mixture B), 7:3 (Mixture C)의 비율로 혼합하여 결정하였다. 실험 결과 B[a]P와 HgCl₂의 48 h - LC₅₀은 각각 25.75 ㎍ l^-1와 3.6 ㎍ l^-1로 나타났다. 혼합 독성 평가 결과 Mixture A, B, C에서 TU는 각각 1.06, 0.83, 0.96로 나타났다. 이는 Mixture A, B, C가 CA 모델에 따라 작용함을 보여주며, HgCl₂와 B[a]P의 상호작용을 연구하기 위해 CA 모델을 사용하는 것이 적합할 것으로 생각된다. 본 연구는 금속과 PAH류의 혼합 독성 평가를 위한 기초 자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.60-66
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• 2021

도시화와 산업화로 인해 하수처리장으로 유입되는 하수 내 질소 농도가 증가함에 따라 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향의 정도 또한 증가하고 있다. 고농도의 질소가 포함된 하수를 처리하기 위해 생물학적 질소 제거 공정에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 기존의 생물학적 질소 제거 공정에 있어 산소공급과 외부탄소원 보충에 따른 상당한 비용이 요구된다. 이러한 측면에서 경제적인 개선이 이루어진 고도의 질소 제거 공정이 요구됨에 따라 최근 기존의 질산화·탈질 공정 보다 효율적이고 경제적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. 본 연구에서는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 안정성을 확인하고, Mainstream ANAMMOX 공정구현을 위한 암모니아성 질소(NH4+) 대비 아질산성 질소(NO2-) 비율을 도출하는데 목적이 있다. 선행연구에서 제시된 기질비율을 바탕으로 산정한 비율을 적용해 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조를 운전하였다. Initial 구간에서 NH4+ 제거효율은 58~86%, 평균 제거효율은 70%였다. Advanced 구간에서 NH4+ 제거효율은 94~99%, 평균 제거효율은 95%였다. 연구 결과 NH4+/NO2- 비율이 증가함에 따라, Mainstream ANAMMOX 공정의 안정성이 확보되어 NH4+ 제거효율 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구결과는 이후 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정 적용과 공정 안정성 확보에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.265-271
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• 2021

갑각류 외골격은 키틴질로 이루어져 있고 외부자극에 보호와 지지를 위해 주요한 기능을 한다. 수환경은 물리적 변화뿐만 아니라 다양한 해양 오염에 끊임없이 영향을 받고 그 환경에 서식하는 생물은 생존을 위해 생물학적으로 반응한다. 본 연구에서는 이르가롤 독성노출이나 퇴적환경 중금속 분포에 따라 서식하는 칠게의 외골격 표면조도 분석을 통한 생태독성 종말점이 될 수 있음을 제시하였다. 칠게의 외골격 표면 조도는 이르가롤 노출에 대해 거칠기(Ra)도 감소하고 조도 변이(variation)도 줄어들었다. 또한 해양 연안 퇴적물 내 중금속(Cd, Pb, Hg) 분포에 따라 서식하는 칠게에서 표면 거칠기 및 변이가 변화하는 것을 확인하였다. 이러한 외골격 표면 거칠기의 변화는 외부환경 스트레스 요인에 따른 칠게의 생물학적인 반응 종말점(end-point)을 나타내며 나아가 외골격의 보호, 지지, 수송 등의 기능적 면에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 이러한 접근방법은 공학과 생물의 융합적 기술로 수환경 모니터링을 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제1권2호
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• pp.79-87
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• 2016

카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.