• Advances in environmental research
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• 제9권4호
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• pp.275-284
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• 2020

We provide the first study on the occurrence of microplastics in Dal lake, Kashmir, India. Microplastics act as catastrophe that trigger many environmental problems. The key origins of microplastics are larger plastics, which split into smaller plastics after UV light disintegration. There is relatively little work carried out on the existence of microplastics. The present work has been undertaken on the occurrence of microplastics at four pre-selected sites (surface water) in Dal lake, Kashmir. The samples were taken to the laboratory to dissolve organic matter by using H2O2 (6%). To speed up the organic digestion; the treated mixture was heated on a hot plate at 70℃. The mixture was then subjected to density separation. The supernatant obtained was observed under the microscope (10X) and measurements were taken. At site-I, the microplastics ranged from 2-3 mm, site-II 5-6 mm, site-III 3-4 mm, site-IV 4-5 mm in thickness, indicating the presence of microplastics in the lake. The presence of microplastics indicated that the lake has undergone an anthropogenic change over a period of time. Our research highlights the value of enhancing the quality of the drainage system and sewage disposal. This work can be helpful to recognize successful microplastic control management techniques and possible threats associated with the Dal lake. So far, no such data on the presence of microplastics in Kashmir lakes is available.

• 한국환경보건학회지
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• 제48권2호
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• pp.106-115
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• 2022

Background: Current research suggests that humans are exposed to microplastics through consumption of foods and beverages, the airway route, and a variety of other means. Objectives: We evaluated oxidative stress and inflammation from polyethylene microplastics (PE-MPs) in the neonatal liver through intragastric administration or intratracheal instillation in pregnant mice. Methods: PE-MPs were administered from gestational day 9 to postnatal day 7. The intragastric administration group (0.01 mg/mouse/day or 0.1 mg/mouse/day) and intratracheal instillation group (6 ㎍/mouse/day or 60 ㎍/mouse/day) of PE-MPs were administered. After sacrifice, the oxidative stress and inflammation of the neonatal livers were measured. Results: As a result of the oxidative stress caused by PE-MPs in the neonatal livers, glutathione peroxidase decreased in a concentration-dependent manner in the intragastric administration group compared to the control group and intratracheal instillation decreased in high concentration PE-MPs. The catalase level increased at high concentrations of intragastric administration and intratracheal instillation. To confirm the level of inflammation caused by PE-MPs, monocyte chemoattractant protein-1 and tumor necrosis factoralpha were increased compared to the control group except for intratracheal intilation-high concentration PEMPs. The C-reactive protein level was decreased by intragastric administration compared to the control group and intratracheal instillation was increased compared to the control group. Conclusions: Despite the difficulty in comparing the toxic intensity between intragastric administration and intratracheal instillation of PE-MPs, our study revealed that oxidative stress and inflammation were induced in the neonatal liver. However, it is necessary to evaluate the toxic effects of microplastics on various organs as well. Overall, the present study indicates that the evaluation of toxic effects of long-term microplastic exposure, potential of microplastic toxicity on next-generation offspring and toxicity mechanism in human should be considered for further investigations.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권12호
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• pp.715-725
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• 2023

Microplastic (MP) pollution in aquatic environments is a growing concern worldwide. This study investigated the abundance, types, and attributes of MPs in the surface water at two industrial sites (Avoimitro Ghat and Kalurghat) along the Karnaphuli River in Chattogram, Bangladesh. Sampling was conducted over eight months across three transects encompassing a total area of 500 m at each site. A manta net of 200 ㎛ mesh size was used to sample MPs. The obtained samples were subsequently filtered, enumerated, and characterized using a stereo microscope and imaging software. The mean abundance of MP particles (per km² ) was found higher in Avoimitro Ghat (94,861 ± 57,126) than in Kalurghat (31,343 ± 23,183). A significant statistical difference (p < 0.05) was observed in the mean abundance of MP particles between the wet and dry seasons. The fragment group of MP exhibited the most abundant category, whereas the pellet category displayed the lowest. MPs with an elongated shape prevailed at both locations throughout all seasons. At Avoimitro Ghat, blue-colored MPs demonstrated the highest mean count, while in Kalurghat, the highest mean count belonged to brown-colored MPs. The size distribution of MPs differed between the two sites, with 1-2 mm MPs being plentiful in both seasons and Avoimitro Ghat, whereas MPs ranging from 500 ㎛ to less than 1 mm were abundant in Kalurghat. Ten (10) polymer types were found from Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis with high levels of polypropylene atactic in both Avoimitro Ghat (32%) and Kalurghat (17%). The findings provide important insights into MP pollution in the Karnaphuli River, which may aid in developing effective strategies to mitigate the impacts of MP pollution on the aquatic ecosystem and human health.

• 한국환경농학회지
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• 제38권2호
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• pp.83-88
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• 2019

본 연구는 미세플라스틱 주요물질 중의 하나인 PP와 담수상태에서 중금속 사이의 상관관계를 평가하기 위해 등온흡착모델과 다양한 흡착조건하에서 microplastic인 PP에 의한 Cd의 흡착특성을 평가하였다. Microplastic인 PP에 의한 Cd의 흡착경향은 Freundlich 흡착식에 적합하였으며, 주요한 흡착메카니즘은 물리적인 흡착으로 판단된다. 특히, PP에 의한 Cd의 흡착량은 반응시간과 반응온도에 지배적인 영향을 받았으며, 반응시간과 반응온도가 증가할수록 흡착량은 증가하였다. 초기 pH에 따른 흡착결과 PP에 의한 Cd의 흡착은 표면전하와 큰 상관관계가 없었고, FTIR분석을 통한 Cd 흡착 전과 후의 PP작용기에 별 다른 차이가 없어 PP에 의한 Cd의 흡착은 대부분 물리적 흡착으로 판단되었다. 결론적으로 담수상태에서 미세플라스틱인 PP는 Cd과 같은 중금속을 흡착한 후 생물체내로 이동시킬 수 있는 가능성을 확인할 수 있었고, 향후 미세플라스틱에 의한 중금속과 같은 독성물질이동과 전이매개체의 역할과 메커니즘을 규명하기 위한 체계적인 후속연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.447-455
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• 2022

현재 해양 미세플라스틱에 의한 해양 환경 오염문제가 국제적으로 심각하게 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 휴대용 미세플라스틱 수거 장비의 경량화 개발을 위해 대한민국 전국 21개소 해안가에서의 미세플라스틱종류와개수를조사하였고, 미세플라스틱수거장비진공장비의내구성, 내부식성, 경량화를위해 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer), aluminum과 같은 다양한 소재를 적용하여 설계 및 해석을 수행하였다. 해안가에서의 시료 채취 및 분류결과 함덕해수욕장에서 미세플라스틱이 가장 많이 분포되어 있는 것을 확인하였고, 주로 폴리스타이렌(Polystyrene)의 미세플라스틱이 분포되어 있는 것으로 나타났다. 해안가 현장 조사를 통한 입자정보 분석과 전산유체해석을 통해 모래 및 불순물 등의 입자 유동속도 및 분포를 분석하였고, 이를 진공 본체 내부의 중요 부품인 싸이클론 장치의 구조해석에 적용하였다. 싸이클론 장치의 모래 및 불순물 흡입 시 발생되는 입자 충격을 고려한 구조해석 결과 CFRP, GFRP, aluminum, ABS의 순으로 구조적 안전성이 우수한 것으로 평가되었다. 경량화 측면으로는 싸이클론 장치에 aluminum 소재를 적용했을 때와 비교하여 CFRP는 53%, GFRP는 47%, ABS는 61%의 경량화가 가능한 것으로 나타났다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.349-360
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• 2024

Oxidative stress contributes to the onset of chronic diseases in various organs, including muscles. Morroniside, a type of iridoid glycoside contained in Cornus officinalis, is reported to have advantages as a natural compound that prevents various diseases. However, the question of whether this phytochemical exerts any inhibitory effect against oxidative stress in muscle cells has not been well reported. Therefore, the current study aimed to evaluate whether morroniside can protect against oxidative damage induced by hydrogen peroxide (H₂O₂) in murine C2C12 myoblasts. Our results demonstrate that morroniside pretreatment was able to inhibit cytotoxicity while suppressing H₂O₂-induced DNA damage and apoptosis. Morroniside also significantly improved the antioxidant capacity in H₂O₂-challenged C2C12 cells by blocking the production of cellular reactive oxygen species and mitochondrial superoxide and increasing glutathione production. In addition, H₂O₂-induced mitochondrial damage and endoplasmic reticulum (ER) stress were effectively attenuated by morroniside pretreatment, inhibiting cytoplasmic leakage of cytochrome c and expression of ER stress-related proteins. Furthermore, morroniside neutralized H₂O₂-mediated calcium (Ca²⁺) overload in mitochondria and mitigated the expression of calpains, cytosolic Ca²⁺-dependent proteases. Collectively, these findings demonstrate that morroniside protected against mitochondrial impairment and Ca²⁺-mediated ER stress by minimizing oxidative stress, thereby inhibiting H₂O₂-induced cytotoxicity in C2C12 myoblasts.

• 한국수산과학회지
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• 제53권2호
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• pp.244-250
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• 2020

Microplastic pollution in the marine ecosystem has been emerged as a global issue. In this study, we investigated the abundance of microplastics from clam Meretrix lusoria, blood arkshell Scapharca broughtonii, and warty sea squirt Styela clava obtained from a local market in Busan, Korea. The marine organisms were digested in 10% KOH, and were incubated at 40℃ and 150 rpm, for 7 days. The digest was filtered through standard sieve (5 mm, 1 mm, 300 ㎛, and 100 ㎛), and mciroplastics were identified using a light microscope and microFT-IR. The abundance of microplastics of clam, blood arkshell, warty sea squirt was 0.08 items/g, 0.05 items/g, and 0.12 items/g, respectively. The predominant microplastic size was in the range of 100-300 ㎛, occupying 48%, and the predominant type was fiber. The composition of microplastics was mostly rayon, semi-synthetic cellulosic material and polyester, which are main component of fabric and textile. We strongly believe that this preliminary work may provide useful information for the establishment of the standardized analysis method of microplastics ingested by marine organisms.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권2호
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• pp.149-154
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• 2022

In this paper, laser-induced fluorescence properties of four plastics were characterized through spectrometer analysis for real-time microplastic counting. Recently, environmental problems related to microplastics have emerged. In order to detect microplastics, analysis methods such as FT-IR and Raman are used. However, they have the disadvantages of being time-consuming and requiring a pretreatment process. In most plastic products on the market, 10% to 30% of plasticizers and reinforcing agents are added. Therefore, most microplastics present in seawater and freshwater emit fluorescence signals by 270 nm UV light source regardless of their type due to their molecular structure due to additives. Real-time microplastics counting is possible more easily by using the proposed laser-induced fluorescence detection method because of the fluorescence expression characteristic of 340 nm that appears due to the plasticizer of plastics.

• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.153-160
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• 2020

미세플라스틱 관련 대부분의 연구에서는 미세플라스틱(MP)을 5mm 미만의 플라스틱 입자로 정의하고 있다. 미세플라스틱은 자연계에 광범위하게 분포함으로써 인간과 환경에 잠재적 위험성이 높아지고 있는 물질이다. 특히 미세플라스틱은 인간을 포함하여 살아있는 생명체에게 물리적 영향을 줄 뿐만 아니라 신진대사와 호르몬 등과 같은 생태적 기능에 심각한 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구는 환경에서 미세플라스틱의 근원, 경로 및 영향에 대한 이해를 돕기 위해 수행되었다. 미세플라스틱은 본질적으로 1 차 및 2 차 미세플라스틱으로 분류되며, 물리적 및 화학적 특성에 따라 분류되기도 한다. 미세플라스틱의 주요 경로는 강우유출수와 폐수를 통한 배출이며, 하천과 하구역을 거쳐 해양과 같은 대규모 수역으로 이동한다. 미세플라스틱은 폐수 처리 과정에서 크게 제거되기 때문에 폐수처리장 유출수의 미세플라스틱 농도는 강우유출수 내 농도보다 상대적으로 낮게 나타난다. 그러나 폴리머의 분포 측면에서는 폐수가 강우유출수보다 다양한 폴리머 종류를 포함하고 있는 것으로 나타났다. 폐수와 강우유출수에서 발견되는 일반적인 폴리머 유형은 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등으로 나타났다. 환경에서 지속적으로 배출이 증가하고 있는 미세플라스틱의 수는 인간과 다른 생명체에게 미래 위험을 줄 수 있다. 그 동안 미세플라스틱에 대한 연구 결과물의 수가 증가함에도 불구하고 환경에 미치는 영향을 완화하기 위한 구체적 규제 및 관리 전략을 수립하기에는 많은 추가 연구가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.293-299
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• 2022

본 연구에서는 도로변 미세먼지 내 타이어와 도로 마모입자의 정량화 분석과 타이어와 도로 마모입자 내 타이어 및 도로 성분 비율을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 이에 시간당 1,300여대 교통량을 갖는 충청남도 지자체중에서 C도시의 종합버스터미널 부근 정류장의 경계석 6곳에서 먼지 샘플을 채집하였다. 채집된 먼지 샘플 1,000 g에 대해 크기와 밀도 분리 수행한 결과 미세먼지 샘플 24 g과 타이어와 도로 마모입자 약 0.05 g이 분리되었다. 즉, 도로변 미세먼지에는 타이어와 도로 마모입자가 약 0.21 % 존재하는 것으로 분석되었다. 분리된 타이어와 도로 마모입자에 대해 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 형상을 분석한 결과 지우개가루 형상이 관찰되었다. 또한, 도로변 미세먼지 내 존재하는 타이어와 도로 마모입자는 자동차 주행 중 타이어와 도로간 마찰에 의해 생성되어 도로변으로 분산되었기 때문에 열중량분석기(TGA)와 가스크로마토 질량분석기(GC/MS)를 이용하여 성분 분석을 수행하였다. 정량화 계산식을 통해 성분에 대한 타이어 및 도로 성분 비율을 도출한 결과 약 3:7로 분석되었다. 본 연구는 도로변 미세먼지 발생원의 구성원과 함량 분석을 위해 객관적이고 신뢰도 높은 분석 기법을 제시하였다. 추후, 도로건설과 타이어 소재의 미세먼지 저감 기술 확보와 개선 방안 확보를 위한 선행적 기초 연구로써 활용되기를 기대하고 지속적으로 더 많은 지역과 샘플 분석에 대한 통계 데이터를 확보하여 신뢰도 높은 연구를 수행하고자 한다.