• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.530-539
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• 2021

Background: In South Korea, areas around abandoned metal mines are designated as regions with high arsenic (As) contamination. However, studies assessing urinary As exposure, As metabolism, and relevant genetic polymorphisms in residents of these metal mine areas are lacking. Objectives: To identify factors associated with As exposure and evaluate the effects of MTHFR, As3MT, and GSTO1 genetic polymorphisms on As metabolism in residents of abandoned metal mine areas by measuring urinary As species. Methods: Urinary As species (arsenite [As³⁺], arsenate [As⁵⁺], monomethyl arsonic acid, and dimethylarsinic acid) were isolated using high-performance liquid chromatography in combination with inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC-ICP-MS). Four genetic polymorphisms (MTHFR A222V, MTHFR E429A, GSTO1 A140D, As3MT M287T) were analyzed in 144 residents of four areas around abandoned metal mines. Results: The study sample was comprised of 34.7% men and 65.3% women, with a mean age of 70.7±10.9 years. The urinary inorganic As concentration was higher among those consuming more than half locally produced rice (0.31 ㎍/L) than those consuming less than half such rice (0.18 ㎍/L). The urinary dimethylarsinic acid concentration was higher in the group that had consumed seafood in the past day (31.68 ㎍/L) than in those who had not (22.37 ㎍/L). Furthermore, individuals heterozygous in the MTHFR A222V and GSTO1 A140D polymorphism had higher urinary arsenic species concentrations than did individuals with a wild type or homozygous for the variant allele. Conclusions: Consumption of locally produced rice was associated with inorganic As exposure, whereas seafood consumption was associated with organic As exposure among residents of abandoned metal mine areas. There was no clear association between MTHFR A222V and GSTO1 A140D polymorphisms and As metabolism.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.353-366
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• 2022

지구과학 데이터(지오데이터)의 공간 이질성, 희소성 및 고차원성으로 인해 공간 분포 추정에 어려움이 있다. 따라서 지구과학의 많은 응용 분야에서 지오데이터의 고유 특성을 고려할 수 있는 공간 추정 기법이 필요하다. 본 연구에서는 기계 학습 알고리즘 중 하나인 가우시안 혼합 모델(Gaussian Mixture Model; GMM)을 이용하여 공간 예측 방법을 제공하고자 하였다. 제안된 기법의 성능을 검증하기 위해, 옛 제련소 부지에서 휴대용 X선 형광분석기(PXRF) 및 유도결합플라즈마-원자방출분광법(ICP-AES)을 이용하여 분석된 토양 농도 자료를 활용하였다. ICP-AES를 이용해 분석된 As와 Pb를 주변수로 하고, 나머지 자료는 보조변수로 활용하였다. 다차원의 보조변수 중 중요 변수를 선별하기 위해 랜덤포레스트 기반의 변수선택법을 적용하였다. ICP-AES 및 PXRF를 통해 구축된 다변량 데이터를 사용한 GMM의 결과를 단변량 및 이변량 데이터를 사용한 정규 크리깅(Ordinary Kriging; OK) 및 정규 공동크리깅(Ordinary Co-Kriging; OCK)의 결과와 비교하였다. GMM의 결과는 OK 및 OCK의 결과보다 낮은 평균 제곱근 편차(RMSE; 비소는 최대 0.11 및 납은 0.33까지 향상)와 높은 상관관계(r; 비소는 최대 0.31 및 납은 0.46까지 향상)를 제공하였다. 이는 GMM을 사용할 경우 토양 오염의 범위 해석의 성능을 향상시킬 수 있음을 지시한다. 본 연구는 다 변량 공간추정 접근법이 복잡하고 이질적인 지질 및 지구 화학자료의 특징을 이해하는 데 효과적으로 적용될 수 있음을 증명하였다.

• 분석과학
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• 제21권4호
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• pp.338-343
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• 2008

발굴된 유골에서 DNA 추출은 DNA신원확인과정에서 매우 중요한 단계이지만 유골에 오염된 미생물 DNA와 사람 DNA가 동시에 추출되는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위해 발굴된 10명의 유골 시료를 페놀-ultrafiltration 후 $QIAquick^{(R)}$ PCR Purification Kit (ultrafiltration법)와 $QIAamp^{(R)}$ DNA Mini kit(Column-affinity법)를 적용하여 전체(미생물+사람) DNA정량 및 사람 DNA정량 후 각각 STR마커를 분석하므로서 DNA 분리 효율성을 확인하였다. 회수된 전체 DNA양은 Column-affinity법($19.6ng/{\mu}L$)이 ultrafiltration법($16.0ng/{\mu}L$) 보다 1.2배 더 나은 결과를 보였으나 사람 DNA 정량 결과로는 Column-affinity 법($0.034ng/{\mu}L$) 보다 ultrafiltration법($0.498ng/{\mu}L$)이 14.6배 더 많은 회수율을 나타냈다. 유골에 있던 다량의 미생물 DNA가 사람 DNA와 섞여있을 경우, 사람 DNA가 실리카 친화성 컬럼에 부착되는 것이 미생물 DNA의 영향을 받으나, 필터의 경우는 미생물 DNA의 영향을 받지 않아서 ultrafiltration법이 높은 회수율을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.27-33
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• 2023

최근 기후변화로 인한 물 부족 현상이 발생하고 있으며 저수지의 녹조 발생으로 농업용수의 물 관리 필요성이 증대되고 있다. 기존의 녹조 방지는 많은 사람이 현장에 투입돼 운영되고 보트를 통한 이동으로 최적의 살포 시간을 놓치고 있다. 이를 해결하기 위해서는 오염을 사전에 차단하고 시간 내 이동하여 균일하게 복합 미생물을 균일하게 살포하는 기술이 필요하다. 방제 드론은 농약 살포에 활용되고 있으며 방제 드론을 활용하여 녹조 방지 업무에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 해양 방제 시스템 구축을 위한 기초연구로 저수지 환경 적용을 위해 수행되었으며, 그 결과물의 하나로 방제 드론에 사용 가능한 핵심기술인 드론 전용 노즐의 특성을 산출하였다. 특히, 기존의 농업용 방제 드론이 제시된 살포 간격 내에서 농도가 불균일하다는 단점이 있음을 파악하였고, 이를 보완하기 위해 노즐 위치선정 및 노즐 살포 균일도를 산출하였다. 실험 결과를 바탕으로 저수지 환경의 녹조 감시 시스템 구축의 핵심 알고리즘을 개발하고 추후 해양 방제 업무 적용에 활용이 가능하도록 정밀 방제 기술을 제안한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권2호
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• pp.56-67
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• 2006

본 연구에서는 국가 지하수관측소에서 획득한 지하수위, 전기전도도 및 수온 관측자료에 대해 모수 및 비모수 경향 분석을 실시하였다. 분석대상은 2003년까지 3년 이상 모니터링을 실시하고 있는 관측소의 지하수 자료이며, 이에는 충적관측정 95개소와 암반관측정 169개소가 해당된다. 모수분석으로 일평균 및 월중앙값에 대해 선형회귀분석을, 그리고 비모수분석으로 월중앙값에 대해 Mann-Kendall test 및 Sen's test를 적용하였다. 선형회귀분석을 통해서는 약50%의 관측정에서 수위, 전기전도도 및 수온이 증가경향을 나타내었고 나머지 절반은 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 월중앙값을 이용한 비모수 경향분석에서는 99% 신뢰수준에서 지하수위는 $14.8{\sim}20.0%$가 감소경향으로 나타났고, 전기전도도는 $24.2{\sim}36.9%$가 증가경향을 보였으며, 수온의 경우에는 $27.4{\sim}32.5%$가 증가경향을 보였다. 높은 비율의 관측정에서 증가 혹은 감소의 경향성을 보이는 것은 분석대상 기간이 상대적으로 짧은(최장 6년) 것에 기인한 결과일 수 있다. 한편 현장조사를 실시하여 평가한 결과에서 나타난 지하수위 혹은 전기전도도의 감소 혹은 증가경향 자체가 직접적인 지하수 장해를 의미하지는 않는다. 결국 장기적인 경향성과 더불어 해당 인자의 값 자체 및 감소율을 고려하여야 한다. 본 연구는 국가 지하수관측소 자동 측정자료에 대한 최초의 전면적인 경향분석 결과이다. 이번 연구사례를 토대로 국내 지하수 자원의 전체적인 변동상황을 파악하기 위해서는 정기적인 경향분석을 수행할 필요가 있다.

• 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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• 제33권4호
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• pp.267-274
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• 2011

'오염토양 복원작업 품셈자료 산출근거 마련을 위한 연구'에 제시된 토양증기추출법(soil vapor extraction: SVE)과 바이오파일(biopile) 시스템 구성을 바탕으로 두 오염토양 정화공정이 토양 $1,000m^3$내 총탄화수소를 95% 제거하는 전과정을 전과정평가기법을 통해 평가하였다. 전과정영향평가 결과 SVE가 9개 환경영향범주에서 모두 바이오파일에 비해 높은 환경영향수치를 나타내었다. SVE와 바이오파일, 두 정화방법 공히 토양경로 인체독성(Human toxicity-soil), 수생태독성(Ecotoxicity-water), 지표수경로 인체독성(Human toxicity-surface water), 대기경로 인체독성(Human toxicity-air) 등 4가지 범주에서 상대적으로 높은 환경영향값을 보였다. SVE방법이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 인체독성(토양)이었으며 바이오파일이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 수생태독성이었다. SVE방법의 세부 공정별 환경영향을 분석한 결과 운영단계에서 전체 환경영향의 60%를 초래하였고 활성탄교체단계가 36%를 초래하는 등 두 개 단계가 전체 환경영향의 96%를 차지하였다. 가장 큰 영향을 미치는 투입물은 운영 중 사용된 전기였다. 바이오파일 세부 공정별 환경영향 분석결과에서도 운영단계가 전체영향의 55.7%를 차지하였고 활성탄교체단계가 12.4%를 차지하였다. 바이오파일에서도 역시 전기사용에 따른 환경영향이 가장 크게 나타났다. SVE 와 바이오파일, 두 공정 모두 운영단계에서 소비되는 전기에 의한 환경영향이 가장 크므로 오염토양 정화시스템 운영 중 전기소비를 최소화 할 수 있는 운영방안이 필요하다. 오염토양 정화는 비교적 장기간 많은 에너지와 물질이 투입된다. 최근 이산화탄소발생량 감축과 녹색성장에 대한 사회적 요구에 따라 오염토양정화공정에 대한 체계적인 분석과 연구가 필요한 것으로 예상된다. 특히 운영 중 전기소비량은 전과정영향평가 및 탄소배출량 결과에 큰 영향을 미치므로 앞으로 보다 신뢰성 높은 전과정평가를 위해서 전기사용량에 대한 데이터 수집 및 확보가 가장 필요한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2641-2647
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• 2012

맹종죽순을 이용하여 제조한 고추장 장아찌 및 간장 장아찌의 저장온도($25^{\circ}C$, $35^{\circ}C$ 및 $45^{\circ}C$)에 따른 미생물수, pH 및 산도, 향, 맛, 색 및 전체기호도 등의 품질 및 관능적 변화를 검토하였다. 맹종죽순 고추장 장아찌 및 간장장아찌 모두 저장온도와 상관없이 전체 30일간의 분석 기간 동안 미생물, pH 및 산도의 변화는 크게 나타나지 않았다. $25^{\circ}C$에서 저장할 경우, 맹종죽순 고추장 장아찌의 향, 맛, 색 및 전체적인 기호도 등의 관능적 품질의 변화는 30일의 저장기간 동안 유의적인 차이를 보이지 않았다. $35^{\circ}C$ 및 $45^{\circ}C$에서 저장할 경우, 맹종죽순 고추장 장아찌의 향, 맛 및 색은 크게 변화지 않았으나, 전체적인 기호도는 저장 초기부터 유의적인 차이를 나타내었다. 맹종죽순 간장 장아찌의 향, 맛 및 전체적인 기호도는 $25^{\circ}C$, $35^{\circ}C$ 및 $45^{\circ}C$에서 저장하는 동안 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 색의 경우 $45^{\circ}C$에서 저장한 경우 25일차부터 유의적인 차이를 보였다. 맹종죽순 고추장 장아찌와 간장 장아찌에 대하여 각각 전체적인 기호도 및 색을 지표로 정하여 유통기한을 산출한 결과, $20^{\circ}C$에서의 상온 유통을 기준으로 각각 308일(10개월)과 447일(14개월)로 계산되었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권1호
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• pp.24-33
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• 2009

본 연구는 살라미의 냉장 및 실온 저장 중 미생물의 변화 양상과 물리화학 및 관능학적 품질 변화를 조사하여 국내 위생기준에 적합 여부를 판단하고 살라미의 개별 위생기준을 마련하는데 기초 자료로 활용하고자 수행되었다. 살라미와 원료학적 미생물 오염 수준을 살펴보고 이 원료로 제조된 제품을 각각 10과 $25^{\circ}C$에 120일 동안 저장하면서 미생물, 물리 화학 및 관능학적 품질 변화를 조사하였다. 살라미 시료의 10과 $25^{\circ}C$ 저장 중 초발 총균수는 7.99 Log CFU/g이었으며 저장기간의 연장에 따라 변화하여 120일째에는 7.54 Log CFU/g으로 감소하였다. 유산균은 120일째 10과 $25^{\circ}C$에서 각각 7.57 Log CFU/g과 4.05 Log CFU/g으로 변화하여 Staphylococcus spp.와 함께 살라미의 주종균 임이 확인되었다. 기타 균종들은 두 온도에서 성장이 억제되는 경향을 보였다. $25^{\circ}C$ 저장 시료의 경우 유산균과 Staphylococcus spp.의 균수가 감소하는 경향을 보였다. 원료육의 미생물은 2-4 Log 수준이였으며, 냉동/해동육, 특히 늙은 암퇘지 돈육의 경우 총균 및 대장균의 오염이 심하였다. 원료육에서는 S. aureus가, 저장 중 육제품에서는 Clostridium perfringens가 발견되었다. 살라미 제품의 식염, 수분, 조단백, 조지방 및 회분 함량은 각각 약 3.4, 33.4, 30.8, 32.7 및 4.3% 수준이었으며 저장 기간과 온도에 따른 차이를 나타내지 않았다. 살라미 시료의 pH는 4.79에서 5.02($10^{\circ}C$)와 5.26($25^{\circ}C$)로 저장 기간 중 각각 증가하는 대신 수분활성도는 0.91에서 0.90($10^{\circ}C$)와 0.88($25^{\circ}C$)로 각각 감소하는 경향을 보였다. TBA값과 VBN값은 저장 기간에 따라 점차적으로 증가하였으나 $10^{\circ}C$ 저장 살라미의 VBN값은 120일째 18.90 mg%로 부패 단계인 20 mg%까지 도달하지는 않았다. 육색 측정 결과 $25^{\circ}C$ 시료는 $10^{\circ}C$ 시료에서보다 'a'값(적색도)이 45일째부터 뚜렷하게 감소되었다. 저장 기간이 연장될수록 경도, 부서짐성, 탄성, 응집성, 검성 및 점착성 등이 저하되는 조직감을 보였으며 $10^{\circ}C$ 시료에서 보다 $25^{\circ}C$의 시료에서 더 빨리 연화되었다. 관능검사 결과에 근거한 살라미제품의 저자 수명은 10과 $25^{\circ}C$에서 저장할 경우 각각 최장 90일과 30일로 추정되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권4호
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• pp.270-277
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• 2016

본 연구는 경기도, 충청도, 전라도, 경상도의 주요 농업용 저수지의 농용수와 저니토을 채취하여 비스페놀A의 잔류량을 조사하여 저감방법을 개발하는데 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 경지 지역에서는 bisphenol A가 농용수에서 $0.05-1.00{\mu}g/L$, 저니토에서 $0.5-7.9{\mu}g/kg$이 검출되었고 1개 지역에서만 $16.00{\mu}g/kg$이 검출되었다. 충남지역 30개 지점에서 채취한 시료를 분석한 결과 bisphenol A가 농용수에서는 $0.05-0.13{\mu}g/L$, 저니토에는 $0.4-2.4{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었고 다만, 1개 지역에서만 $34.0{\mu}g/kg$이 검출되 었다. 충북의 28개 지역에서 채취한 시료 분석 결과 농용수에서는 $0.05-0.18{\mu}g/L$, 저니토에서는 $0.8-3.93{\mu}g/kg$이 검출되었고 1개 지역에서만 $14.43{\mu}g/kg$이 검출되었다. 전남 지역 농용수에서는 $0.06-0.17{\mu}g/L$, 저니토에서는 $0.1-9.0{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었고 최대 $12.1{\mu}g/kg$까지 검출되었다. 전북지역의 농용수에서는 $0.05-0.06{\mu}g/L$, 저니토에서는 $0.1-3.8{\mu}g/kg$ 수준으로 다른 지역에 비해서 미량이 검출되었다. 경남지역에서 채취한 농용수에서는 $0.06-0.11{\mu}g/L$, 저니토에서는 $0.2-9.2{\mu}g/L$ 수준으로 검출되었고 경북지역에서는 각 각 $0.05-0.06{\mu}g/L$, $0.1-0.35{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었다. 분석 결과 농업용 저수지의 농용수와 저니토에서 bisphenol A의 잔류량이 $10{\mu}g/kg$ 이상인 곳은 13개 지점이었다. $10{\mu}g/kg$ 이상이 검출된 농용수 주변에서 재배되는 농작물에 bisphenol A의 이행여부를 조사할 필요가 있을 것으로 판단된다.