• 한국해양학회지:바다
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• 제19권1호
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• pp.88-98
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• 2014

미세플라스틱의 분포, 거동, 생태계 영향 등은 해양생태계 보전을 위한 중요한 연구관심사가 되고 있다. 그러나 국내외적으로 통일된 조사 및 정성 정량 분석법이 제시되어 있지 않아 자료들의 비교에 한계가 있다. 본 연구는 해수에 잔류하는 미세플라스틱에 대한 국내외 조사방법들을 고찰하고, 불확실성을 증가시킬 수 있는 과정들에 대해 재현성여부를 평가하여 적용가능한 조사 및 정성 정량 분석법을 확립하였다. 또, 확립된 방법을 적용해 인천경기연안 해수에 잔류하는 미세플라스틱의 분포특성에 대한 사전조사 결과를 제시하였다. 해수는 표면해수층(surface microlayer; SML)과 해수층(subsurface water; SSW)로 나누어 SML층은 2 mm mesh screen를 이용해서 채취하였고 SSW층은 동물플랑크톤채집용 trawl net(mesh size=$330{\mu}m$)과 식물플랑크톤채집용 hand net(mesh size=$20{\mu}m$)을 이용해서 채취하였다. 채취된 양에 기초해 계산된 SML층은 대략 $100{\mu}m$로써 SML층을 잘 반영하는 것으로 판단된다. 미세플라스틱의 우점적인 크기는 < $300{\mu}m$으로 관측되어 SSW층에 대한 채취는 trawl-net보다는 hand-net이 더 적절한 것으로 판단된다. 적외선 분광분석(IR)을 통해 플라스틱 여부와 polymer성분을 결정하였는데, SML에 대해서는 IR분석결과에 기초해 계수한 농도와 육안계수법에 기초한 농도가 잘 일치하였으나 SSW에 대해서는 그렇지 못해서 기존 연구들의 육안계수에 의한 결과 값들이 불확실할 수 있음이 관측되었다. 본 연구에서 확립된 방법을 적용해서 사전조사한 결과 인천경기연안 지역 해수 중 잔류하는 미세플라스틱 농도는 낙동강 하구연안에서 관측된 값과 유사한 범위에 있었다. 본 연구에서 확립된 분석방법은 미세플라스틱에 대한 향후 연구를 위해 중요한 기초자료로 활용되리라 사료된다.

• 한국의상디자인학회지
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• 제23권1호
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• pp.37-45
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• 2021

This study observed the release of microplastics according to washing weights and filtering conditions, measured microplastic generation rates, fiber lengths, and fiber diameters. This study attempted to present data for the development of filters that decrease microplastic generation. For test samples, polyester piled knit fabric (cut-pile) was selected, which currently has the highest amount of consumption in the clothing industry, but can easily cause marine pollution because of its low biodegradability. For test equipment, a drum washer was used and microplastics were collected using two filter pore sizes, 5 ㎛ and 20-25 ㎛. Microplastic fibers weights and lengths were measured. The results of the experiment showed the following: 1) The release of microplastics differed according to the fabric weights and washing process; 2) washing fabric weights showed a differences in the collection amount according to the filter pore size (5 ㎛, 20-25 ㎛); 3) observations of differences in the lengths of the microplastics that occur during the washing process by filter pore size were made. Fibers with shorter lengths appeared with filter pore sizes of 5㎛ in comparison to filter pore sizes of 20-25㎛. The results from this study on microplastic generation by fabric during washing, demonstrated the following conclusions that can be used to reduce the release of microplastics. First, the release of microplastics according to fabric weights and washing courses are affected by physical force. Therefore, it is necessary to reduce the amount of physical force due to water flow, increase the fabric weight, or wash the material in low temperatures. Second, in the manufacturing of washing machines, microplastic filtration can be promoted or legislatation supporting microplastic filtration can be introduced.

• 융합정보논문지
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• 제12권4호
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• pp.239-259
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• 2022

2019년 이후부터 전 세계적으로 미세플라스틱(Microplastics)에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있어 국내·외 미세플라스틱 연구에 대한 차이점을 분석하는 것은 국내연구 방향 수립에 이정표가 될 수 있다. 본 연구에서는 KCI와 WoS에서 미세플라스틱 논문들을 발췌하여 저자 키워드동시출현단어분석, 논문동시인용분석, 저자동시인용분석 등 빅데이터를 기반으로 한 네트워크 분석방법론으로 국내외 연구 차이점을 분석했다. 분석결과, 연구주제 분석은 인간의 생체에 영향을 미칠 수 있는 연구와 일상에서의 미세플라스틱의 처리에 관한 연구가 국내에서 추가로 필요함을 확인하였다. 연구 품질을 살펴보는 논문 인용 깊이 분석에서는 국외 2.25와 국내 1.39로 국내가 아직 부족함을 보였고, 다양한 연구자들이 참여하고 정보를 공유하는 공동연구전선 구성형태 분석은 국내는 22개 군집 중에서는 3개가 Star형 구조가 있고, 국외의 경우는 19개 군집 모두가 Mesh 구조로 되어 있어 국내는 특정 연구 분야에서는 정보의 흐름과 공유가 부족함도 확인할 수 있었다. 이런 연구 결과는 미세플라스틱의 연구주제 확장과 연구 질의 향상, 더불어 다양한 연구자들이 참여하는 연구 추진체계 개선 등이 필요함을 확인하였다. 추가로 주제 모델링(Topic Modeling)을 기반으로 자동화 프로그램 개발을 한다면 실시간 분석이 가능한 시스템 구축도 가능할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권5호
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• pp.337-345
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• 2023

미세플라스틱 분석에는 많은 비용과 인력, 그리고 긴 분석시간이 필요하기 때문에 하천에서의 연속적 미세플라스틱 관측에는 한계가 있다. 이와 같은 한계는 일반적으로 모형의 활용을 통해 보완될 수 있으나, 미세플라스틱의 거동 모의를 위한 모형 연구는 상당히 제한적으로 수행되었다. 따라서, 본 연구에서는 하천 수질 오염원의 거동을 이해하고 예측하는 데 많이 활용되는 물리식 기반 동적 수치모형인 Water Quality Analysis Simulation Program (WASP)의 미세플라스틱 오염예측에의 적용성을 검토하였다. 이를 위해, 안양천 대상 미세플라스틱 실측자료와 WASP8의 생화학적 산소요구량(BOD)과 부유물질(SS) 상태변수를 미세플라스틱 대리인자로 이용하여 안양천의 미세플라스틱 농도를 모의하였다. 모의결과, SS를 이용한 미세플라스틱 모의가 BOD를 이용한 모의보다 미세플라스틱 농도 모의에 더 좋은 성능을 나타냈다. 이는 상태변수로 이용한 각 수질인자의 특성에 기인한 것으로 생물화학적 지표인 BOD는 생물화학적으로 매우 안정된 미세플라스틱 모의에 대리인자로 사용하기에 적합하지 않은 것으로 판단된다. 반면, 미세플라스틱과 물리적 거동이 유사한 SS의 경우 미세플라스틱의 농도변화 추세를 잘 반영하였다. 향후, 보다 엄밀한 모형을 통한 미세플라스틱 오염 예측을 위해서는 미세플라스틱 재현성 평가를 위한 다양한 환경조건에서의 기초적인 미세플라스틱 조사 연구가 요구되며, 미세플라스틱 입력자료의 단위문제가 해결되어야 한다.

• 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.

• 환경생물
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• 제42권1호
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• pp.1-14
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• 2024

This study evaluated the risk of single and combined exposure to microplastics in zebrafish (Danio rerio) through biomarkers, such as survival rate, excretion rate, and histological alterations of organ systems. The experimental groups were the control(Cont.), single microplastics exposure group(MPs, 1.83%/fish total weight(g)), the copper group(Cu, 21.6 ㎍ L^-1), and a group with combined exposure to MPs and copper (MPs^*Cu). The experiment was conducted with individual exposure (7 days) for MP excretion rate analysis and group exposure (14 days) for biomarker analysis. The daily excretion rate of MPs tended to decrease in a time-dependent manner. The copper concentration in the body was not significantly different between single and combined copper exposure. The degeneration of mucous cells in the skin, capillary dilation of the gill lamella, increased intestinal mucous, hepatocyte hypertrophy, and the degeneration of glomeruli and renal tubules were observed in all exposure groups. These histological alterations showed the highest tendency in the MPs^*Cu group. In this study, the changes in biomarkers were attributed to the single effect of copper or the combined effect of copper and MPs rather than being solely influenced by MPs.

• 융합정보논문지
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• 제9권9호
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• pp.252-257
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• 2019

본 연구는 피부청결 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 미세구조와 형태적 특성을 주사전자현미경(scanning electron microscope)으로 관찰 분석하였다. 미세플라스틱의 크기는 직경이 $250{\mu}m$에서부터 1.5mm까지 아주 다양한 크기로 존재하였다. 비교적 작은 미세플라스틱은 길쭉한 입자 모양을 하고 있었고 커다란 미세플라스틱은 입방형의 형태를 하고 있었다. 입방형의 미세플라스틱은 대부분 정사면체나 직사면체의 형태로 관찰되었다. 입방형 미세플라스틱의 표면은 돌출된 부위 없이 매끄럽게 관찰되었지만 불규칙하게 많은 틈이 형성되어 있었다. 벌어진 틈의 간격은 약 $5{\mu}m$에서부터 $20{\mu}m$ 까지 측정되었다. 이들 틈은 미세플라스틱의 표면에서부터 내부 까지 형성되어 있는지는 확인되지 않았다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.12-18
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• 2022

In recent years, the impact of microplastics (MPs) on ecosystems is a serious problem. Since MPs are difficult to recover once they are dispersed into the environment, it is important to remove them at the source. We proposed a magnetic separation of primary MPs (plastics manufactured in minute sizes) sized 10-100 ㎛ that has not been removed in the sewage process, based on the magnetic seeding process. In this study, we used magnetite as a magnetic seeding agent, and conducted magnetic separation experiments in the continuous process using a superconducting solenoidal magnet to investigate the feasibility of practical magnetic separation system of MPs. As a result, 85% separation rate was obtained by continuous separation using high gradient magnetic separation (HGMS) with hydrophobically treated magnetite as a magnetic seeding agent.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권1호
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• pp.31-37
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• 2021

Larvae from the marine medaka fish Oryzias javanicus were exposed with polystyrene microplastics (MPs) for 24 h. Exposure to waterborne fluorescent MPs showed clear ingestion and egestion in feces. Under constant MPs, the concentration of dissolved oxygen significantly decreased in 24 h compared to the control. Significant intracellular reactive oxygen species and malondialdehyde contents were detected in larvae, indicating oxidative stress and lipid peroxidation. Significant elevations in mRNA expressions of heat shock protein 70 and antioxidant defense system genes (glutathione reductase, glutathione peroxidase, catalase, and superoxide dismutase) were measured with increases in enzymatic activity of oxidative stress-related proteins. Taken together, the alterations to the molecular and biochemical components suggested that waterborne MPs had an oxidative stress effect on marine medaka larvae.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.463-475
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• 2020

최근 토양과 지하수에서도 미세플라스틱이 발견되어 미세플라스틱 환경오염 관련 연구의 중요성이 크게 대두되고 있다. 주로 ㎛ - nm의 작은 입자로 존재하는 점토광물과 금속산화광물은 표면적이 넓어 미세플라스틱에 대한 흡착력 등 화학 반응도가 매우 높기 때문에, 광물표면 상호작용은 토양과 지하수 환경 내 미세플라스틱의 거동을 결정하는 중요한 역할을 할 수 있다. 따라서, 광물과 미세플라스틱 간의 상호작용에 대한 환경광물학 연구는 미세플라스틱 거동 예측 기술개발 및 오염대책 마련에 핵심이 되는 연구분야라 할 수 있다. 광물표면과 미세플라스틱(특히, 나노플라스틱) 연구에는 분자-나노수준의 분석기술이 요구된다. 이번 기술보고에서는 나노그람(=10-9 g) 수준의 질량 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 초정밀 분석기기로, 광물표면에 흡·탈착되는 미세플라스틱 및 나노플라스틱의 미세한 질량 변화를 측정할 수 있는, 수정진동자미세저울(quartz crystal microbalance, QCM)을 소개한다. QCM 작동원리를 소개하고, 대표적인 QCM 연구결과와 기존 컬럼 실험과의 장단점을 비교하여 미세플라스틱 연구에 QCM 활용 가능성을 논의한다.