• 한국환경보건학회지
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• 제49권6호
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• pp.334-343
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• 2023

Background: South Korea's Act on Registration and Evaluation, etc. of Chemicals (known as K-REACH) was established to protect public health and the environment from hazardous chemicals. 4,4'-Methylenedianiline (MDA), which is used as a major intermediate in industrial polymer production and as a vulcanizing agent in South Korea, is classified as a toxic substance under the K-REACH act. Although MDA poses potential ecological risks due to industrial emissions and hazards to aquatic ecosystems, no ecological risk assessment has been conducted. Objectives: The aim of this study is to assess the ecological risk of MDA by identifying the actual exposure status based on the K-REACH act. Methods: Various toxicity data were collected to establish predicted no effect concentrations (PNECs) for water, sediment, and soil. Using the SimpleBox Korea v2.0 model with domestic release statistical data and EU emission factors, predicted environmental concentrations (PECs) were derived for ten sites, each referring to an MDA-using company. Hazard quotient (HQ) was calculated by ratio of the PECs and PNECs to characterize the ecological risk posed by MDA. To validate the results of modeling-based assessment, concentration of MDA was measured using in-site freshwater samples (two to three samples per site). Results: PNECs for water, sediment, and soil were 0.000525 mg/L, 4.36 mg/kg dw, and 0.1 mg/kg dw, respectively. HQ for surface water and sediment at several company sites exceeded 1 due to modeling data showing markedly high PEC in each environmental compartment. However, in the results of validation using in-site surface water samples, MDA was not detected. Conclusions: Through an ecological risk assessment conducted in accordance with the K-REACH act, the risk level of MDA emitted into the environmental compartments in South Korea was found to be low.

• 대한통합의학회지
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• 제12권1호
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• pp.63-71
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• 2024

Purpose : Skin is the primary barrier to protect the body from various exogenous factors. Among them, UVB exposure can cause the induction of not only excessive inflammatory responses but also the degradation of extracellular matrix (ECM), including collagen and elastin. This study tried to investigate the ameliorative effect of Persicaria perfoliata ethanol extract (PPEE) on UVB-irradiated photodamage through the regulation of activator protein (AP)-1, phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt, and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling molecules in HaCaT cells. Methods : The cytotoxicity of PPEE on HaCaT cells was evaluated by the WST-1 assay. The 80 mJ/cm² of UVB (312 nm) was irradiated on HaCaT cells to induce the photodamage. Western blot analysis was conducted to investigate the protein expression levels of cyclooxygenase (COX)-2, matrix metalloproteinase (MMP)-9, and heme oxygenase (HO)-1 for ameliorative status by PPEE treatment in UVB-exposed HaCaT cells. In addition, the activated status of the inflammatory transcription factor, AP-1, as well as upstream signaling molecules, PI3K/Akt, and MAPK, were also evaluated by Western blot analysis. Results : Any cytotoxic effect was not induced at the concentration up to 200 ㎍/ml by PPEE treatment. Protein expression levels of COX-2 and MMP-9 were significantly down- and up-regulated by PPEE treatment. The inflammatory transcription factor AP-1, stimulated by UVB irradiation, was also significantly attenuated by PPEE treatment. The phosphorylated status of PI3K/Akt and MAPK were mitigated by PPEE treatment in UVB-exposed HaCaT cells. Moreover, PPEE treatment potently accelerated the expression of HO-1 and its transcription factor, nuclear factor-erythroid 2-related factor (Nrf)2, which is known for its anti-inflammatory activity. Conclusion : Consequently, PPEE treatment significantly regulated COX-2 and MMP-9 expressions in UVB-irradiated HaCaT cells. The inflammatory transcription factor AP-1, along with upstream signaling molecules PI3K/Akt and MAPKs, were also attenuated by PPEE treatment in UVB-exposed HaCaT cells. Additionally, PPEE treatment exaggerated HO-1 expression and Nrf2 activation, which might have contributed to the anti-inflammatory activity of PPEE. These results indicate that PPEE could be a candidate for attenuating UVB-induced photodamage in human skin.

• 한국환경보건학회지
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• 제50권3호
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• pp.181-190
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• 2024

Background: Air pollutants have been reported to have harmful effects on human health. Busan is a vulnerable area in terms of air quality due to the installation of various industrial complexes, particularly the port industry. However there is limited research data on the ambient air quality of residential areas near ports and industrial complexes. Objectives: This study aimed to determine the quarterly levels of air pollutants near industrial complexes and ports and to identify trends and characteristics of air pollutant exceedances. Methods: Air measurements were conducted quarterly. The measured air pollutants included O₃, SO₂, CO, NO₂, PM₁₀, and PM_2.5. PM₁₀ and PM_2.5 were measured using BAM-1020 equipment, while O₃, SO₂, CO, and NO₂ were measured using AP-370 Series equipment. The quarterly concentration levels of air pollutants were determined, and the influence of precipitation and commuting hours on fine particulate matter was examined. Analysis of variance (ANOVA) was conducted to determine if there was significance between the concentrations of fine particulate matter during commuting hours and non-commuting hours. Results: The concentrations of air pollutants were generally higher in the first and second quarters. Furthermore, the concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 tended to decrease continuously following consecutive rainfall, with concentrations at the end of rainfall periods lower than those observed at the beginning. The frequency of exceeding average concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 was higher on weekdays. Moreover, the average concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 during weekday commuting hours were higher compared to non-commuting hours. Conclusions: The concentrations of air pollutants in the survey area were found to be higher than the overall average in Busan. Based on this study, continuous air quality monitoring is necessary for residential areas near industrial complexes and ports. For further research, health biomonitoring of residents in these areas should be conducted to assess their exposure levels.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.84-93
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• 2024

Rosmarinic acid (RA) is a phenolic ester that protects human keratinocytes against oxidative damage induced by ultraviolet B (UVB) exposure, however, the mechanisms underlying its effects remain unclear. This study aimed to elucidate the cell signaling mechanisms that regulate the antioxidant activity of RA and confirm its cyto-protective role. To explore the signaling mechanisms, we used the human keratinocyte cell line HaCaT and SKH1 hairless mouse skin. RA enhanced glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC) and glutathione synthetase (GSS) expression in HaCaT cells in a dose- and time-dependent manner. Moreover, RA induced nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (NRF2) nuclear translocation and activated the signaling kinases protein kinase B (AKT) and extracellular signal-regulated kinase (ERK). Treatment with the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitor LY294002, the ERK inhibitor U0126, and small interfering RNA (siRNA) gene silencing suppressed RA-enhanced GCLC, GSS, and NRF2 expression, respectively. Cell viability tests showed that RA significantly prevented UVB-induced cell viability decrease, whereas the glutathione (GSH) inhibitors buthionine sulfoximine, LY294002, and U0126 significantly reduced this effect. Moreover, RA protected against DNA damage and protein carbonylation, lipid peroxidation, and apoptosis caused by UVB-induced oxidative stress in a concentration-dependent manner in SKH1 hairless mouse skin tissues. These results suggest that RA protects against UVB-induced oxidative damage by activating AKT and ERK signaling to regulate NRF2 signaling and enhance GSH biosynthesis. Thus, RA treatment may be a promising approach to protect the skin from UVB-induced oxidative damage.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.419-427
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• 2024

지하철 공사장 인근에서 천공작업 중 부주의로 지하에 매설된 도시가스 배관에 구멍을 발생시켜 새어 나온 가스가 우수관 및 하수관을 통하여 지하 공사장 내부로 유입 정전기 등의 점화원과 접촉 폭발할 경우 피해 영향범위 및 위협구역을 ALOHA 프로그램에 적용 산정하였다. 도시가스 배관의 길이,직경 및 압력 등 다양한 조건을 입력하여 위협구역 산정결과 증기구름 가연성지역의 Red Zone는 1.2~1.4km, 폭발지역의 Yellow Zone는 0.8~1.0km 및 제트화재의 Red Zone는 45~61m로 나타났다. 이 연구에서는 증기구름의 가연성 지역에서 농도와 조건이 적절히 조합된 상태이면 가연성을 증가시키고, 폭발지역 내부에서는 유리창이 깨질 수 있는 압력인 1.0psi로 폭발이 일어날 수 있으며, 제트화재인 경우에는 높은 온도와 열복사가 발생 주위 건물 밀집지역으로 화재가 빠르게 확산할 뿐만 아니라 열복사 영향으로 많은 인명피해가 발생할 수 있음을 영향범위 및 위협구역 범위로 나타내었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 2024

Salmonella spp. 11 strains에 대해 저온 열처리(50℃) 3, 6, 9분 후 MIC값을 측정하여 항생제 내성을 알아보았다. Chloramphenicol에 대해 대조군과 열처리한 strains 대부분에서 감수성(S)이 있는 것으로 나타났고, 열처리한 strains의 MIC값은 대조군과 비교하였을 때 유지되거나 감소하였다. Ciprofloxacin에 대해 대조군과 열처리한 strains는 대부분 감수성(S)이 있거나 중간(I)을 나타냈다. Tetracycline은 모든 strains에서 감수성(S)이 있는 것으로 나타났으며, S. Gaminara BAA 711에 대해 열처리 후 MIC값이 증가하였다. Gentamicin에 대해 대조군 strains들에서 감수성을 나타낸 strains가 3 strains, 중간을 나타낸 strains 2 strains, 내성을 가진 strains가 6 strains였으며, 이 중 S. Heidelberg ATCC 8326는 MIC값을 측정했을 때 대조군에서 MIC값이 8 ㎍/mL로 MIC break point가 중간이었으나, 3분과 9분 열처리 후 MIC값이 16 ㎍/mL로 증가하여 break point가 내성을 나타냈다. 본 실험결과 Salmonella spp. 11 strains에 대해서 저온 열처리 후 열내성 효과에 의한 항생제 내성을 알아봤을 때 ciprofloxacin에서 S. Montevideo BAA 710을 3, 6분 열처리한 경우, gentamicin에서 S. Enteritidis 109 D1을 3분 처리한 경우와 S. Heidelberg ATCC 8326을 3, 9분 처리한 경우, tetracycline에서 S. Gaminara BAA 711을 6, 9분 처리한 경우 MIC값이 증가하였다. 후속 연구를 통해 Salmonella spp. strains에 대해 열처리 후 열내성 효과를 나타내는 병원성 유전자의 특성에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2024

나노플라스틱(NP)은 마이크로플라스틱(MP)에 비해 뚜렷한 물질적 특성을 나타내므로 별도의 관리 인식이 필요하다. NP에 관한 연구 결과와 정책 문서를 검토한 결과, 대부분의 정책 프레임워크는 MP를 NP와 구별하지 않고 주로 5 mm 이하 크기의 고체 합성 고분자 물질로 정의하고 있다. 그러나 최근 EU REACH 규정 개정에 따르면, MP를 5 mm ~ 100 nm로 정의함으로써 100 nm 보다 작은 크기를 NP로 구분하여 인식하고 있음이 나타난다. NP에 대한 연구는 종종 환경 거동 및 생물체 영향 연구에서 구형 폴리스티렌 기반 NP를 사용하는 고농도 실험 조건에 중점을 두고 수계를 중심으로 한 실험 조사에 치우쳐져 있다. 특히, NP 연구에서 환경 거동 특성은 NP 유형에 따라 영향의 차이를 보여 현장 모사가 필요하다. 이러한 경향은 국내 MP 연구와 환경 정책 모두에서 MP와는 다른 NP 개념을 재정의할 필요를 뒷받침한다. 이에 본 연구는 국내외 NP 관리 현황을 평가하고, NP에 대한 기존 대응의 문제점과 정책 고려 사항을 조명하는 것을 목표로 하였다. 포괄적인 검토를 통해 MP에 대한 국제 합의에 도달하는 것은 방법론적 한계에 직면하고 잠재적으로 NP 규모를 정확하게 정의하려는 노력에 부담이 된다는 것이 분명해졌다. 따라서 국내 정책 영역에서는 EU의 최근 규제 개정을 참고하는 것이 중요하며, NP를 포함한 MP의 정의에 관한 구체적인 조정이 필요하며, 산업계 및 학계의 노력을 통해 정책적 수용이 이루어지도록 해야 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제33권1호
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• pp.45-54
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• 2024

본 연구에서는 단기간의 UV-A 조사가 시금치(Spinacia oleracea L.)의 생장과 생리활성물질에 미치는 영향을 평가하였다. 시금치 묘는 200µmol·m^-2·s^-1 PPFD, white LED, 광주기 12시간, 온도 20℃, 상대습도 70%, 이산화탄소 농도 500µmol·mol^-1의 수직농장 모듈에서 재배되었다. 파종 후 5주된 묘는 7일 동안 20W·m^-2와 40W·m^-2의 두 가지 에너지 수준에서 연속적으로 UV-A(피크파장: 385nm) 조사한 후 생육 특성, 광합성 파라미터, 이미지 형광, 총 페놀 함량, 항산화도, 그리고 총 플라보노이드 함량을 분석하였다. 결과적으로, UV-A_20W 처리는 시금치의 생체중과 건물중을 증가시켰다. 하지만, UV-A 처리구와 대조구 사이의 광합성 파라미터에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 광계II의 최대양자수율(Fv/Fm)은 모든UV-A 처리에서 7일동안 지속적으로 감소했다. 또한, UV-A_20W 처리에서 식물체당 총 페놀 함량과 항산화도는 처리 7일째 증대되었으며, 총 플라보노이드 함량은 처리 5일째부터 유의적으로 증가하였다. 이러한 결과는 UV-A LED 보광이 수직농장과 같은 폐쇄형 식물 생산 시스템에서 재배되는 시금치의 생장과 품질을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권3호
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• pp.275-282
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• 2012

이번 연구에서 우리는 골풀의 부위별 추출물의 항산화 활성을 측정하였다. 골풀의 부위는 상층부와 하층부, 고갱이 부위로 결정하였다. 실험은 골풀 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획 세 가지로 진행하였다. 항산화 활성 중 라디칼인 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거활성($FSC_{50}$)을 살펴본 결과 50 % 에탄올 추출물의 경우 고갱이 부위(42.9 ${\mu}g/mL$)가, 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(12.1 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획은 지하 부위(12.1 ${\mu}g/mL$)가 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내었다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 소거활성(총 항산화능, $OSC_{50}$)을 살펴본 결과, 50 % 에탄올 추출물은 고갱이 부위(0.29 ${\mu}g/mL$), 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(0.25 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획은 고갱이 부위(0.20 ${\mu}g/mL$)가 가장 높은 총 항산화능을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 10 ${\mu}g/mL$ 농도에서 고갱이 부위의 아글리콘 분획이 ${\tau}_{50}$ 321.0 min으로 가장 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 이와 같은 항산화 효과로 볼 때 골풀의 지하 부분과 고갱이 부위의 추출물은 천연 항산화제로서 여러 산업 분야에 응용 가능할 것이라 생각된다. 특히 높은 ${\tau}_{50}$ 값을 갖는 것으로 보아, 태양광 노출에 의해서 $^1O_2$이 많이 생성되는 부위인 피부를 효과적으로 보호해줄 수 있을 것으로 생각되어진다.

• 한국환경생태학회지
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• 제20권3호
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• pp.345-351
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• 2006

본 연구는 북방산개구리의 난자 및 배아를 활용하여 난자성숙현상과 배아발달과정에 미치는 $Cd^{2+}$의 독성효과를 조사하였다. 결과 $Cd^{2+}$ 0.1ppm에서 난자의 성숙현상을 억제하였으며 $Cd^{2+}$ 작용의 가역성을 조사하기 위해 3시간 동안 난자들을 $Cd^{2+}$에 노출시킨 후 보통배양액으로 옮겨 17시간 배양한 결과 1ppm에서는 가역성을 나타내었으나 2.5ppm에서는 비가역적 인 손상을 주었다. 발달 중인 2세포 배아를 $Cd^{2+}$의 여러 농도에 노출시킨 결과 0.1ppm에서 발달이 억제되었으며 노출시간이 길어진 32세포 시기에는 세포붕괴현상을 유발하였다. 한편, 포배기 배아를 $Cd^{2+}$의 여러 농도에 노출시 켜 96시간 배양한 후 유생의 치사율 및 기형율을 대상으로 probit 분석법으로 조사한 결과 LC50은 0.1ppm, EC50은 0.08ppm, TI는 5.0을 나타내어 $Cd^{2+}$은 높은 치사율을 나타내는 물질로 나타났다. 기형 양상은 척추기형이 0.05ppm에서 14.3%,꼬리기형이 0.1ppm에서 75.0%,복부기형 이 0.01ppm에서 66.7%를 나타내었고 profound형 기형이 0.1ppm에서 25.0%를 각각 나타냈으며 $Cd^{2+}$ 0.1ppm에서 머리에서 꼬리까지의 성장을 억제하였다. 결론적으로 본 연구의 결과들은 $Cd^{2+}$이 난자성숙, 난할 및 배아의 발달과정에 높은 독성의 효과를 가짐을 나타낸다.