• 유기물자원화
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• 제5권2호
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• pp.39-45
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• 1997

카드뮴(Cd)에 대한 지렁이의 독성한계를 결정하고, 생물적 농축능력을 평가함으로써, 잠재적 독성 원소가 높은 유기성 폐기물의 안전한 처리를 위한 vermicomposting의 이용가능성을 검토하였다. 우분에 첨가한 카드뮴 함량은 0 (대조구), 50, 100, 200, 400, 800, 1600 mg/kg의 7수준 이였다. 우분내 카드뮴 함량의 차이에 따른 지렁이의 생존율, 사육종료시의 개체당 평균생체중, 증체율, 난포수, 산자수 및 잔식량에서는 유의한 차이가 인정되지 않아서, 우분내 카드뮴 함량이 1600mg/kg까지는 지렁이의 생육에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 생육형질간의 상호관계를 살펴본 결과, 생존율과 난포수간에는 0.1% 수준의 유의성이 인정되었고, 실험종료시 평균생체중과 잔식량간에는 5% 수준의 유의한 부(-)의 상관이 인정되었다. 지렁이 체내의 카드뮴 축적량은 카드뮴 함량 956.8~1116.6 mg/kg범위에서 최대 축적량인 283.8~396.2 mg/kg을 나타낸 후 점차 감소하였다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제15권1_2호
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• pp.19-29
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• 2000

아세트아닐리드는 의약품과 염료의 합성과정에서 중간체로서 공기와 폐수를 통하여 환경 중에 방출될 수 있다. 아세트아닐리드는 호기적 조건하에서 신속히 생분해되고 OH 래디컬의 존재하에 간접적으로 광분해된다. 생물농축계수는 4.5로 추정되므로 수생생물에서의 생물농축은 낮을 것으로 예상된다. 아세트아닐리드에 관한 생태독성학적 데이터 조사결과 4종 어류에 대한 급성독성치만 보고되어 있으며, EUSES시스템에 의하면 어류에서의 최저 PNEC 값(예상 무작용농도)은 0.01mg/l이고 표면수에서의 PEC값(예상 환경농도)은 지역수준에서 최악의 경우 9.1$\times$$10^{-5}$mg/l이다. 지역수준에서 표면수에 대한 아세트아닐리드의 RCR(위해성지수)은 9.1$\times$$10^{-3}$으로 추정되어 어류에 대한 안전성은 충분하다. 그러나 국지 수준에서의 RCR은 물과 침적물에서 각각 1.3과 1.6이므로 제조공장 주변에서는 생태독성 위험이 존재할 것으로 추정된다. 아세트아닐리드의 환경위해성 평가를 보다 정확하게 하기 위해서는 물벼룩과 조류에 대한 급성독성 자료가 보완되어야 할 것이며, 따라서 이에 대한 실험이 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제19권1호
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• pp.33-40
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• 2004

Benzoyl peroxide is a High Production Volume Chemical, which is produced about 1,371 tons/year in Korea as of 2001 survey. The substance is mainly used as initiators in polymerization, catalysts in the plastics industry, bleaching agents for flour and medication for acne vulgaris. In this study, Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) are used for getting adequate information on the physical -chemical properties of this chemical. And hydrolysis in water, acute toxicity to aquatic and terrestrial organisms for benzoyl peroxide were studied. The physical -chemical properties of benzoyl peroxide were estimated as followed; vapor pressure=0.00929 Pa, Log $K_{ow}$ = 3.43, Henry's Law constant=3.54${\times}$10$^{-6}$ atm-㎥/mole at $25^{\circ}C$, the half-life of photodegradation=3 days and bioconcentration factor (BCF)=92. Hydrolysis half-life of benzoyl peroxide in water was 5.2 hr at pH 7 at $25^{\circ}C$ and according to the structure of this substance hydrolysis product was expected to benzoic acid. Benzoyl peroxide has toxic effects on the aquatic organisms. 72 hr-Er $C_{50}$ (growth rate) for algae was 0.44 mg/1.,48 hr-E $C_{50}$ for daphnia was 0.07mg/L and the 96hr-L $C_{50}$ of acute toxicity to fish was 0.24mg/L. Acute toxicity to terrestrial organisms (earth worm) of benzoyl peroxide was low (14 day-L $C_{50}$ = > 1,000 mg/kg). Although benzoyl peroxide is high toxic to aquatic organisms, the substance if not bioaccumulated because of the rapid removal by hydrolysis (half-life=5.2 hr at pH 7 at $25^{\circ}C$) and biodegradation (83% by BOD after 21 days). The toxicity observed is assumed to be due to benzoyl peroxide rather than benzoic acid, which shows much lower toxicity to aquatic organisms. One can assume that effects occur before hydrolysis takes place. From the acute toxicity value of algae, daphnia and fish, an assessment factor of 100 was used to determine the predicted no effect concentration (PNEC). The PNEC was calculated to be 0.7$\mu\textrm{g}$/L based on the 48 hr-E $C_{50}$ daphnia (0.07 mg/L). The substance shows high acute toxicity to aquatic organisms and some information indicates wide-dispersive ore of this substance. So this substance is, a candidate for further work, even if it hydrolysis rapidly and has a low bioaccumulation potential. This could lead to local concern for the aquatic environment and therefore environmental exposure assessment is recommended.

• 한국환경농학회지
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• 제2권1호
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• pp.24-29
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• 1983

가무락조개(Cyclina sinensis)에 의한 방사성핵종(放射性核種) $^{137}Cs$의 흡수(吸收)와 잔류(殘留)에 미치는 온도(溫度)의 영향을 알기 위하여 실험실 조건하에서 조사(調査)한 결과는 다음과 같다. 1) 가무락조개는 $15^{\circ}C$에서 적응(適應)시킨 것보다 $25^{\circ}C$에서 적응시킨 경우에 더 높은 생물농축계수(生物濃縮係數)를 나타냈다. 2) 가무락조개를 14일간 $^{137}Cs$에 노출시킨 후의 생물농축계수(生物濃縮係數)는 여러 조직(組織)중에서 내장(內臟)이 가장 높았으나 조직간(組織間) $^{137}Cs$의 분포상(分布相)은 노출온도에 의하여 큰 영향을 받지 않았다. 3) 가무락조개에 의한 $^{137}Cs$의 흡수속도(吸收速度)는 노출온도 $25^{\circ}C$에서 보다는 $15^{\circ}C$에서 약간 높이 나타났으며 5주간 노출후의 생물농축계수(生物濃縮係數)는 최고 5.5에 도달하였다. 4) 가무락조개에 의하여 흡수(吸收)된 $^{137}Cs$은 방사성핵종(放射性核種)이 없는 바다물에 노출시 이단계(二段階) 모델에 의하여 다시 방출(放出)되었다. 흡수(吸收)된 $^{137}Cs$ 중 장수명성분(長壽命成分)의 생물학적(生物學的) 반감기(半減期)는 노출온도가 $10^{\circ}C$상승함에 따라 $\frac{1}{2}$로 감소되었으나 단수명성분(短壽命成分)의 그것은 변화되지 않았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권3호
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• pp.173-181
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• 2007

3차원 생태계 모델(EMT-3D)을 사용하여 도쿄만의 PFOA을 대상으로 그 적용성을 검토하였으며, 민감도 분석 및 시나리오 분석을 행하여 영향인자를 판별하고 대안에 따른 영향을 평가하였다. 계산치와 대상해역 실측치간의 R값과 $R^2$값이 각각 0.7115${\sim}$0.8759와 0.5062${\sim}$0.7672로 계산되어 모델의 재현성은 비교적 양호한 것으로 나타났다. 민감도 분석결과 용존 PFOA의 경우 계수 변화에 따른 농도변화는 미미한 것으로 나타났으며, 입자성유기물질중 PFOA는 분배계수, 흡착속도, 퇴적속도의 영향이, 식물플랑크톤 체내의 PFOA는 생물농축계수, 섭취속도, 분배계수의 영향이 큰 것으로 나타났다. PFOA에 대한 모델 적용 시에는 목적하는 상태함수에 따라 이들 계수에 대한 정밀한 고찰이 필요할 것으로 사료된다. 도쿄만 인근의 각 지역별 하수처리장으로부터의 유입부하 삭감에 따른 변화는 미미한 것으로 평가되었으며, 각 지역의 하천으로부터 공급되는 PFOA량을 감소시킨 경우는 표층의 경우는 도쿄, 저층의 경우는 치바로부터의 유입부하를 줄였을 경우가 변화가 가장 큰 것으로 나타났다.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권1호
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• pp.107-125
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• 2024

Tetracycline 계열 옥시테트라사이클린(OTC)과 클로르테트라사이클린(CTC) 그리고 penicillin 계열 아목시실린(AMX) 등 3종의 축산용 항생제를 관개수에 인위적으로 주입한 후 농업용수의 관개방법(지표점적관개, 지중점적관개, 스프링클러관개)에 따른 항생제의 토양중 잔류, 식물체로의 흡수이행량 그리고 작물생장지표 등을 조사하였다. 적상추와 열무 재배지역 토양중 축산용 항생제의 잔류농도는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 축산용 항생제의 처리농도가 증가함에 따라 토양중 잔류농도도 유의성있게 증가하는 경향이었다(P < 0.05). 관개방법에 따라서는 토양중 축산용 항생제의 잔류량이 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P > 0.05). 적상추와 열무의 가식부위(잎) 중 처리대상 3종의 축산용 항생제 모두 검출한계미만으로 나타나 작물의 안전성은 확보된 것으로 나타났다. 적상추와 열무 작물체로 훕수이행된 항생제를 대상으로 전이계수(translocation factor)를 조사한 결과, 토양으로부터 적상추 뿌리까지의 전이계수는 0.3 미만으로 나타났고, 토양으로부터 열무뿌리까지의 전이계수는 0.2이하로 나타났다. 관개방법별 그리고 축산용 항생제의 종류에 따라 전이계수가 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). 마지막으로, 적상추와 열무의 수확량도 관개방법별 그리고 항생제의 종류별로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 우리나라 하천에서 검출되는 축산용 항생제의 최대 50배 수준까지 유입될 경우 토양 내 잔류량은 지속적으로 증가할 것으로 평가되지만, 축산용 항생제의 작물체로 전이는 크게 나타나지 않을 것으로 나타났다. 하지만, 축산용 항생제의 농경지 토양내 지속적인 유입은 토양미생물상의 활성도, 종 다양성, 개체군에 영향을 끼쳐 장기적으로 바람직하지 못한 영향을 끼칠 수 있을 것이기에 지속적인 관리가 필요할 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.288-295
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• 2010

환경 내 미량금속 오염의 지표생물로 널리 이용되고 있는 갯지렁이의 체내 미량금속 축적 및 생체지표 변화를 연구하기 위하여 구리와 카드뮴에 혼합 노출시킨 Perinereis nuntia의 체내 미량금속의 농도, 금속결합 단백질(metallothioneinlike proteins, MTLPs) 및 항산화효소 중 하나인 글루타치온 S-전이효소(glutathione S-transferase, GST)를 분석하였다. 갯지렁이 체내 미량금속의 농도는 노출 시간과 농도에 따라 증가하였으며, 특히 카드뮴 노출 초기의 축적률과 시간에 따른 증가율이 구리에 비해 높았다. 시간에 따른 미량금속 체내 축적률(net accumulation rate)은 카드뮴의 경우 초기에 높은 값을 보인 후 시간에 따른 증감이 보이지 않았으나, 구리는 노출시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 노출시킨 구리의 농도에 따라 두 원소의 축적이 저해되었으며, 이는 원소에 따라 다른 체내 흡수 기작이 있음을 보여주고 있다. 금속결합 단백질은 노출 후 6 시간째 가장 높은 농도를 보였으며 이후 노출시간 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 구리의 농도를 $100{\mu}g/L$, $200{\mu}g/L$으로 처리한 실험군의 48 시간째를 제외하고 노출시간과 농도에 따라 유의한 변화를 보이지 않았다. 항산화효소인 글루타치온 S-전이효소의 경우 시간과 농도에 따라 증가하는 경향을 보였으며 갯지렁이 체내 미량금속의 농축 비와 유사하게 높은 구리 농도에서 24 시간 이후 감소하는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 구리와 카드뮴이 동시에 영향을 미칠 때 P. nuntia의 체내 미량 금속의 축적과 생체지표의 반응에 대한 정보를 얻을 수 있었으며, 향후 다양한 오염물질에 대한 체내 축적 및 생체지표를 이해하기 위한 연구가 요구된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.165-170
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• 2013

본 연구에서는 벤즈이소시아졸리논의 초기 생태위해성을 평가하기 위해 물리 화학적 특성과 환경거동 및 경로를 조사하였고, 어류, 물벼룩 및 조류를 이용한 수생태 독성시험을 수행하였다. 조사 결과, 벤즈이소시아졸리논은 비휘발성으로 환경 중 주로 토양과 물에 분포하는 특성이 있으며, 토양 내 이동성과 생물농축 가능성이 낮은 편으로 나타났다. Oryzias laties를 이용한 급성 독성시험 결과 96시간-$LC_{50}$ 값은 4.7 mg/L(측정농도), Daphnia magna를 이용한 48시간-$EC_{50}$ 값은 3.3 mg/L(측정농도)이었다. Pseudokirchneriella subcapitata를 이용한 72시간-$EC_{50}$ 값은 0.456 mg/L(평균 성장률, 설정농도)와 0.262 mg/L(수율, 설정농도)이었다. 시험 종 가운데 독성에 가장 민감한 조류의 수율 $EC_{50}$ 값에 평가 계수 100을 적용한 예측무영향 농도는 2.62 ${\mu}g/L$이었다. 각 시험군의 독성 종말점을 GHS (Globally Harmonized System) 기준에 따라 분류한 결과 조류 독성은 급성독성 1등급, 어류 및 물벼룩 독성은 급성독성 2등급에 해당되었다. 본 결과를 토대로 볼 때 벤즈이소시아졸리논은 생태 환경에 대한 위해성이 예측된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.523-541
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• 2023

3D 프린터의 활용이 높아짐에 따라 발생하는 화학물질에 대한 노출 빈도가 증가하고 있다. 그러나 3D 프린팅 발생 화학물질의 독성 및 유해성에 대한 연구는 미비하며, 분자 구조 데이터의 결측치로 인해 in silico 기법을 사용한 독성예측 연구는 저조한 실정이다. 본 연구에서는 화학물질의 분자구조 정보를 나타내는 주요 분자표현자의 결측치를 보간하여 3D 프린팅의 독성 및 유해성을 예측한 Data-centric QSAR 모델을 개발하였다. 먼저 MissForest 알고리즘을 사용해 3D 프린팅으로 발생되는 유해물질의 분자표현자 결측치를 보완하였으며, 서로 다른 4가지 기계학습 모델(결정트리, 랜덤포레스트, XGBoost, SVM)을 기반으로 Data-centric QSAR 모델을 개발하여 생물 농축 계수(Log BCF)와 옥탄올-공기분배계수(Log Koa), 분배계수(Log P)를 예측하였다. 또한, 설명 가능한 인공지능(XAI) 방법론 중 TreeSHAP (SHapley Additive exPlanations) 기법을 활용하여 Data-centric QSAR 모델의 신뢰성을 입증하였다. MissForest 알고리즘 기반 결측지 보간 기법은, 기존 분자구조 데이터에 비하여 약 2.5배 많은 분자구조 데이터를 확보할 수 있었다. 이를 바탕으로 개발된 Data-centric QSAR 모델의 성능은 Log BCF, Log Koa와 Log P를 각각 73%, 76%, 92% 의 예측 성능으로 예측할 수 있었다. 마지막으로 Tree-SHAP 분석결과 개발된 Data-centric QSAR 모델은 각 독성치와 물리적으로 상관성이 높은 분자표현자를 통하여 선택함을 설명할 수 있었고 독성 정보에 대한 높은 예측 성능을 확보할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 방법론은 다른 프린팅 소재나 화학공정, 그리고 반도체/디스플레이 공정에서 발생 가능한 오염물질의 독성 및 인체 위해성 평가에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.