• 대한환경공학회지
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• 제39권6호
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• pp.348-355
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• 2017

인간활동에 의한 토양오염은 지속적으로 발생되고 있으며, 이를 과학적이고 합리적으로 관리하기 위한 인체 및 생태 위해성평가의 중요성이 부각되고 있다. 하지만 국내에서 생태계를 수용체로 하는 위해성평가에 대한 제도적 장치가 마련되어 있지 않으며, 이에 대한 평가체계와 활용가능한 기반 마련이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 국내형 토양생태 위해성평가(soil ecological risk assessment) 체계를 제시하였으며, 이를 수행하기 위한 구체적인 내용들을 정리하였다. 토양생태 위해성평가는 오염물질에 대한 생태계 보호수준을 의미하는 예측무영향농도 산출을 목적으로 하고, 토양생태 독성자료 수집 및 적합성 확인, 토양생태 독성자료 표준화, 생태독성자료 충족도 확인 및 예측무영향농도 산출, 생태위해도결정의 단계로 수행할 수 있다. 수집된 생태독성자료는 신뢰도지수에 따라 적합성을 먼저 확인하며, 필요기준(국내 서식종, 급 만성, 독성종말점, 토양특성 분류)에 따라 순차적으로 정리하여 평가체계에 적용하는 방안을 제안하였다. 예측무영향농도는 생태독성자료 수준에 따라 저신뢰, 중간신뢰, 그리고 고신뢰 수준 중 하나의 산출 기법을 이용하며, 이를 통해 최종적으로 생태 위해도를 결정하는 방식을 제안하였다. 본 연구는 차후 토양오염물질에 대한 생태위해성평가 지침 제정에 있어 기본 체계로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1-8
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• 2005

Baiyangdian Lake, the largest freshwater lake in North China, is known as 'Pearl of North China' and 'kidney of North China' fur its abundant products and multiple ecological services. However, from the 1970s, due to the ever-increasing discharge of polluted water from upstream rivers, it has been severely polluted. Sediment Investigation and analysis were conducted on contents of heavy metal (Cu, Zn, Cd and Pb) from Baiyangdian Lake in June 2004. Results showed that pollution situation at downriver regions are more serious than that of upstream regions. The seriously polluted spots are access of Fuhe River, original wastewater reservoir of Tanghe River, densely populated Chunshui Village and Wangjiazhai Village. By using method of the potential ecological risk assessment, the heavy metal evaluation of polluted sediment has been conducted. The results showed that the contents of Cd and Pb were very high in sediment of Baiyangdian Lake. There were extremely stronger ecological risk for Cd and slight- medium ecological risk for Pd. According to the current situation of Baiyangdian Lake, countermeasures and suggestions have been put forward.

• 환경생물
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• 제32권3호
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• pp.234-242
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• 2014

본 연구는 시험생물로서 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 내분비계장애물질인 bisphenol A(BPA)의 독성 및 시험생물로서의 적합성 등을 조사하였다. 말똥성게(H. pulcherrimus)의 수정 및 정상 배아발생에 미치는 BPA의 독성을 보기 위하여 농도(0, 300, 500, 800, 1000, 1500 ppb)에서 조사하였다. BPA 노출 시 수정률은 시험구간 내의 BPA 처리농도와 관계없이 유의적인 변화가 없었다. 정상 배아발생률은 BPA 농도가 높을수록 유의적인 감소를 나타냈으며, 800 ppb 농도부터 유의적인 감소를 보였다. 정상배아발생에 대한 독성값은 반수영향농도 ($EC_{50}$) 1056.1 ppb, 95% Cl 981.8~1163.9 ppb로 나타났다. 또한 무영향농도 (NOEC)와 최소영향농도(LOEC)는 500 ppb 및 800 ppb로 나타났다. BPA에 노출된 배아는 농도가 증가함에 따라 발생이 정체되는 현상이 나타났다. BPA에 노출된 pluteus 유생을 이용한 glutathione-S-transferase (GST) 유전자의 발현을 비교해본 결과 GST 유전자의 발현은 농도가 증가함에 따라 발현이 증가하였다. 본 연구 결과, 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 초기 배아 발생 과정 중 800 ppb 이상에서 독성을 나타냈으며 GST 유전자는 BPA 노출에 따른 위해성 평가에 생체지표유전자로 유용하게 이용될 수 있다고 생각된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.155-155
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• 2017

• Toxicological Research
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• 제28권2호
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• pp.129-137
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• 2012

Probabilistic ecological risk assessment (PERA) for deriving ecological protective concentration (EPC) was previously suggested in USA, Australia, New Zealand, Canada, and Netherland. This study suggested the EPC of cadmium (Cd) based on the PERA to be suitable to Korean aquatic ecosystem. First, we collected reliable ecotoxicity data from reliable data without restriction and reliable data with restrictions. Next, we sorted the ecotoxicity data based on the site-specific locations, exposure duration, and water hardness. To correct toxicity by the water hardness, EU's hardness corrected algorithm was used with slope factor 0.89 and a benchmark of water hardness 100. EPC was calculated according to statistical extrapolation method (SEM), statistical extrapolation $method_{Acute\;to\;chronic\;ratio}$ ($SEM_{ACR}$), and assessment factor method (AFM). As a result, aquatic toxicity data of Cd were collected from 43 acute toxicity data (4 Actinopterygill, 29 Branchiopoda, 1 Polychaeta, 2 Bryozoa, 6 Chlorophyceae, 1 Chanophyceae) and 40 chronic toxicity data (2 Actinopterygill, 23 Branchiopoda, 9 Chlorophyceae, 6 Macrophytes). Because toxicity data of Cd belongs to 4 classes in taxonomical classification, acute and chronic EPC (11.07 ${\mu}g/l$ and 0.034 ${\mu}g/l$, respectively) was calculated according to SEM technique. These values were included in the range of international EPCs. This study would be useful to establish the ecological standard for the protection of aquatic ecosystem in Korea.

• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.392-399
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• 2018

해산로티퍼(Brachionus plicatilis)의 생존 및 개체군 성장률(r)을 사용하여 Zinc undecylenate (ZU)에 대한 독성평가를 실시하였다. 24 h 동안 ZU에 노출된 B. plicatilis의 생존율은 실험 최고농도 $100mg\;L^{-1}$에서도 영향이 나타나지 않았으나, ZU에 72 h 노출된 개체군 성장률(r)은 농도 의존적으로 감소하는 경향을 나타내, $12.5mg\;L^{-1}$에서 유의적인 감소를 나타냈고 최고농도 $50.0mg\;L^{-1}$에서 개체군 성장률이 90% 이상 감소되었다. ZU에 노출된 B. plicatilis의 개체군 성장률의 반수영향농도($EC_{50}$)값은 $26.4mg\;L^{-1}$, 무영향농도(NOEC)는 $6.3mg\;L^{-1}$, 최소영향농도(LOEC)는 $12.5mg\;L^{-1}$로 나타났다. 자연생태계 내에서 ZU 물질이 해수 중에서 $12.5mg\;L^{-1}$ 이상을 초과하여 나타낼 때 B. plicatilis와 같은 동물성플랑크톤의 개체군 성장률이 영향을 받을 것으로 판단되며, 이러한 연구결과는 신방오도료물질의 생태안정성 평가를 위한 기준치 설정 및 다른 방오도료물질과의 독성치를 비교할 수 있는 유용한 자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제45권1호
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• pp.22-33
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• 2009

Ecological risk assessment(ERA), developed in Australia, can be used to estimate the risk of target, bycatch and protected species from the effects of fishing using limited data for stock assessment. In this study, we employed the ERA approach to estimate risks to tunas, billfishes, sharks, sea turtles and other species by the Korean tuna longline fishery in the Western and Central Pacific Ocean using productivity and susceptibility analyses of the ERA based on low(<1.30), medium(1.30-1.84) and high risk(>1.84). Albacore, bigeye, yellowfin, skipjack and bluefin tunas were generally evaluated in the medium risk. The susceptibility of tuna species, however, had higher risks than the productivity. Billfishes were also at medium risk, while sharks were at high risk by the tuna longline fishery. The risk of productivity was generally high, because most sharks caught by the tuna longline fishery have high longevities, i.e., over 10 years, including ovoviviparous species. Susceptibility, which is related with the selection of fishing gear, was also high, because the longline fishery has no gear modifications to prevent bycatch of protected species. Not only target tuna species were influenced by the tuna longline fishery in the Western and Central Pacific Ocean, but also nontarget species, such as pomfret, mackerels rays, sea turtle were done. Ecosystem-based fishery assessment tools, such as productivity and susceptibility analysis(PSA), have the ability to provide broad scientific advice to the policy makers and stakeholders.

• 한국환경보건학회지
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• 제46권1호
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• pp.1-10
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• 2020

Objectives: This study intends to evaluate the ecological risk of lead (Pb), arsenic (As), and their compounds according to the 2010 action plan on inventory and management for national priority chemicals and provide calculations of risks to the environment. By doing so, we aim to inform risk management measures for the target chemicals. Methods: We conducted species sensitivity distribution (SSD) analysis using the collected ecotoxicity data and obtained predicted no effect concentrations (PNECs) for the in-water environment using a hazardous concentration of 5% (HC5) protective of most species (95%) in the environment. Based on the calculated PNECs for aquatic organisms, PNEC values for soil and sediment were calculated using the partition coefficient. We also calculated predicted exposure concentration (PEC) from nation-wide environmental monitoring data and then the hazard quotient (HQ) was calculated using PNEC for environmental media. Results: Ecological toxicity data was categorized into five groups and five species for Pb and four groups and four species for As. Based on the HC5 values from SSD analysis, the PNEC value for aquatic organisms was calculated as 0.40 ㎍/L for Pb and 0.13 ㎍/L for As. PNEC values for soil and sediment calculated using a partition coefficient were 77.36 and 350.50 mg/kg for Pb and 24.20 and 112.75 mg/kg for As. The analysis of national environmental monitoring data showed that PEC values in water were 0.284 ㎍/L for Pb and 0.024 ㎍/L for As, while those in soil and sediment were respectively 45.9 and 44 mg/kg for Pb, and 11.40 and 19.80 mg/kg for As. Conclusions: HQs of Pb and As were 0.70 and 0.18 in water, while those in soil and sediment were 0.59 and 0.13 for Pb and 0.47 and 0.18 for As. With HQs <1 of lead and arsenic in the environment, their ecological risk levels are found to be low.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제24권2호
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• pp.79-93
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• 2009

오염물질에 대한 생태위해성평가(ecological risk assessment)를 위해서는 노출평가(exposure assessment)와 함께 생물영향에 대한 평가(effect assessment)를 수행해야 한다. 노출평가의 경우는 지화학적 과정에 대한 이해를 바탕으로 환경농도를 예측하기 위한 화학평형모델이나 다매체환경거동모델 등 다양한 평가 및 예측모델을 활용해 왔다. 이와 달리 생물영향평가는 실험실 조건에서 제한된 독성자료를 대상으로 외부노출농도에 기반한 농도-반응관계를 통계적 방법을 통해서 추정하는 '경험적 모델(empirical model)'에 주로 의존해 왔다. 최근에 와서 생체 내 잔류량을 기반으로 농도-시간-반응관계를 기술하고 예측하는 독성동태학 및 독성역학 모델(toxicokinetic-toxicodynamic model)과 같은 독성작용에 기반한 모델(processbased model)들이 개발되어 활용되고 있다. 본 논문에서는 여러 종류의 독성동태학 및 독성역학 모델을 소개하고, 이를 통계적 추론에 기반한 전통적인 독성학 모델과 비교하였다. 서로 다른 종류의 독성동태학 및 독성역학 모델로부터 도출된 노출농도-시간 -반응관계식을 비교하고, 동일 독성기작을 보이는 오염물질 그룹 내에서 미측정 오염물질의 독성을 예측할 수 있게 해주는 구조-활성관계(Quantitative Structure-Activity Relationship, QSAR) 모델을 여러 독성동태 및 독성역학모델로부터 유도하였다. 마지막으로 독성동태학 및 독성역학 파라미터를 추정하기 위한 실험계획을 제안하였고, 앞으로 독성동태학 및 독성역학 모델을 생태계 위해성평가에 활용하기 위해서 해결해야 될 연구과제를 검토하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권5호
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• pp.236-241
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• 2016

본 연구에서는 중금속의 생태독성자료를 통해 준설토의 육상 재활용을 위한 screening-level 생태위해도 평가를 수행하였다. 대상 중금속 6종(Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, Ni)의 독성자료는 USEPA의 ECOTOX를 통해 수집하였으며, 선별과정을 거쳐 생태위해도 평가에 사용하였다. 각 중금속의 예측무영향농도는 독성자료의 획득이 가능한 육상 수용체의 종 수에 따라 확률론적 방법(Cu, Zn, Cd)과 결정론적 방법(Pb, Cr, Ni)을 통해 도출하였다. 현장 채취 준설토에서 발견되는 중금속 실제오염농도와 예측무영향농도와의 비교를 통해 생태위해도를 계산하였으며 Cu, Zn, Cr, Pb, Ni의 위해도가 1을 초과하여 생태독성학적 위해도가 존재할 수 있는 가능성을 확인하였다. 따라서 재활용 부지의 생태위해도를 고려하였을 때 해당 중금속 오염 준설토를 활용하기 위해서는 중금속 정화 또는 보다 높은 수준의 생태 위해도평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.