• 제목/요약/키워드: atomic

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초박형 카본쉘이 코팅된 금속간 화합물 합금 나노 입자로 구성된 연료전지용 산소 환원 반응 촉매 (Ultrathin Carbon Shell-Coated Intermetallic Alloy Nanoparticles for Oxygen Reduction Reaction in Fuel Cells)

  • 최현우;고건우;최윤성;민지호;김윤진;;;;박범준;정남기
    • 한국재료학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.208-214
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    • 2024
  • To fabricate intermetallic nanoparticles with high oxygen reduction reaction activity, a high-temperature heat treatment of 700 to 1,000 ℃ is required. This heat treatment provides energy sufficient to induce an atomic rearrangement inside the alloy nanoparticles, increasing the mobility of particles, making them structurally unstable and causing a sintering phenomenon where they agglomerate together naturally. These problems cannot be avoided using a typical heat treatment process that only controls the gas atmosphere and temperature. In this study, as a strategy to overcome the limitations of the existing heat treatment process for the fabrication of intermetallic nanoparticles, we propose an interesting approach, to design a catalyst material structure for heat treatment rather than the process itself. In particular, we introduce a technology that first creates an intermetallic compound structure through a primary high-temperature heat treatment using random alloy particles coated with a carbon shell, and then establishes catalytic active sites by etching the carbon shell using a secondary heat treatment process. By using a carbon shell as a template, nanoparticles with an intermetallic structure can be kept very small while effectively controlling the catalytically active area, thereby creating an optimal alloy catalyst structure for fuel cells.

Comparative Analysis of the Physical and Biochemical Properties of Light-cure Resin-modified Pulp Capping Materials

  • Tae Gyeom Kim;Jongsoo Kim;Joonhaeng Lee;Jisun Shin;Mi Ran Han;Jongbin Kim;Yujin Kim;Jae Hee Park
    • 대한소아치과학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.149-164
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    • 2024
  • This study compared the solubility, water absorption, dimensional stability, release of various ions (hydroxyl, calcium, sulfur, strontium, and silicon), and cytotoxicity of light-cured resin-modified pulp-capping materials. Resin-modified calcium hydroxide (Ultra-blendTM plus, UBP), light-cured resin-modified calcium silicate (TheraCal LCTM, TLC), and dual-cure resin-modified calcium silicate (TheraCal PTTM, TPT) were used. Each material was polymerized; solubility, 24-hour water absorption, and 30- day dimensional stability experiments were conducted to test its physical properties. Solubility was assessed according to the ISO 6876 standard, and 24 hours of water absorption, 30 days of dimensional stability were assessed by referring to the previous protocol respectively. Eluates at 3 and 24 hours and on 7, 14, and 28 days were analyzed according to the ISO 10993-12 standard. And the pH, Ion-releasing ability, cell proliferation rate, and cell viability were assessed using the eluates to evaluate biochemical characteristics. pH was measured with a pH meter and Ion-releasing ability was assessed using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). Cell proliferation rate and cell viability were assessed using human dental pulp cells (hDPCs). The former was assessed by an absorbance assay using the CCK-8 solution, and the latter was assessed by Live and Dead staining. TPT exhibited lower solubility and water absorption than TLC. UBP and TPT demonstrated higher stability than TLC. The release of sulfur, strontium, calcium, and hydroxyl ions was higher for TLC and TPT than for UBP. The 28-day release of hydroxyl and silicon ions was similar for TLC and TPT. TLC alone exhibited a lower cell proliferation rate compared to the control group at a dilution ratio of 1 : 2 in cell proliferation and dead cells from Live and Dead assay evaluation. Thus, when using light-cure resin-modified pulp-capping materials, calcium silicate-based materials can be considered alternatives to calcium hydroxide-based materials. Moreover, when comparing physical and biochemical properties, TPT could be prioritized over TLC as the first choice.

복숭아 나뭇가지 분획추출물의 라디칼 소거 및 소화효소 저해활성 평가 (Evaluation of radical scavenging and diasestive enzyme inhibitory capacities of peach twigs fraction extract (Prunus persica L. Bastch))

  • 이유정;정경한;홍주연;김태훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.170-178
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    • 2023
  • 본 연구에서는 복숭아 나뭇가지를 이용하여 열수 추출하고 얻어진 추출물에 대해 유기용매를 이용하여 극성별 분획을 실시하였으며, 열수추출물 및 분획물의 항산화 활성과 관련된 총페놀 함량, DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거능, α-glucosidase 및 α-amylase 저해능을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능 측정에서는 페놀성 물질의 함량을 가장 많이 나타낸 EtOAc 가용부의 IC50값이 3.82±1.6 ㎍/mL로 가장 우수한 활성을 나타내었고, ABTS+ 라디칼 소거활성 평가에서도 EtOAc 분획물에서 IC50값이 16.5±0.7 ㎍/mL로 강한 라디칼 소거활성을 나타내었다. 항당뇨 활성과 관련된 효소인 α-glucosidase 및 α-amylase 저해능 평가에서도 우수한 라디칼소거능을 나타낸 EtOAc 분획물에서 IC50값이 각 38.2±1.6 및 69.6±6.1 ㎍/mL로 다른 유기용매 분획물에 비해 우수한 저해 활성임을 확인하였다. 이러한 결과는 복숭아 나뭇가지 추출물이 항산화 및 항당뇨 효능을 가지며, 새로운 천연물 유래의 기능성 신소재 발굴을 위한 기초자료로 이용 가능할 것으로 사료된다.

모발 수분 함량 평가를 위한 가열 온도와 기준 수분 정량 조건 연구 (Study of Heating Temperature and Quantification Conditions of Standard Water for Evaluating Hair Water Content)

  • 송상훈;주장호;박현섭;손성길;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.11-18
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    • 2024
  • 최근에 모발 케어 화장품 효능으로서 모발 보습 효과를 소구하려는 시도가 있지만 아직까지 모발 수분 추출을 어떤 온도에서 진행해야 하는지 평가법이 정해져 있지 않아 공인된 인체시험 평가가 없는 실정이다. 모발 수분 정량평가법을 확립하기 위해서 본 연구는 진행되었다. 모발 수분의 거동 패턴을 확인하기 위해 할로겐 수분 분석기로 온도를 다르게 하여 모발에 열을 가할 경우 수분 검출량은 가열 온도가 증가하면 계속 늘어나는 것을 확인하였다. 시차주사열량계로 모발의 흡열 반응 에너지를 평가한 결과 75 ℃ 부근에서 급격한 흡열 반응이 일어나는 특이한 현상을 관찰하였다. 인종별로 다른 모발에서도 이 현상은 관찰되었다. 모발 큐티클 장벽을 산화, 열로 손상시킨 모발에서는 급격히 상승하는 이 흡열 반응 온도가 조금 더 높은 77 ℃에서 일어났고, 이 모발을 극성오일 또는, 컨디셔닝 폴리머나 케라틴 단백질로 도포한 경우에는 73 ℃에서 관찰되었다. 이 반응이 모발 표면에서 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해서 원자현미경으로 마찰력을 관찰한 결과 75 ℃ 보다 높은 온도에서 가열할 때 큐티클 마찰력이 상승하고 그보다 높은 90 ℃에서는 변화가 없는 것을 관찰하였다. 마침내 75 ℃ 근처가 모발에 결합된 수분 분자의 탈착이 본격적으로 일어나는 임계온도임을 결론내렸다. 이를 통해 모발 수분을 검출해서 정량화하기 위한 조건으로 75 ℃가 가열온도로 최적합하고 이 때 검출된 수분량 10% 가량이 모발 케어 화장품 처리 전과 후를 비교할 수 있는 모발 수분 정량 기준값이 될 수 있음을 제시하였다.

Enhanced Drug Carriage Efficiency of Curcumin-Loaded PLGA Nanoparticles in Combating Diabetic Nephropathy via Mitigation of Renal Apoptosis

  • Asmita Samadder;Banani Bhattacharjee;Sudatta Dey;Arnob Chakrovorty;Rishita Dey;Priyanka Sow;Debojyoti Tarafdar;Maharaj Biswas;Sisir Nandi
    • 대한약침학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-13
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    • 2024
  • Background: Diabetic nephropathy (DN) is one of the major complications of chronic hyperglycaemia affecting normal kidney functioning. The ayurvedic medicine curcumin (CUR) is pharmaceutically accepted for its vast biological effects. Objectives: The Curcuma-derived diferuloylmethane compound CUR, loaded on Poly (lactide-co-glycolic) acid (PLGA) nanoparticles was utilized to combat DN-induced renal apoptosis by selectively targeting and modulating Bcl2. Methods: Upon in silico molecular docking and screening study CUR was selected as the core phytocompound for nanoparticle formulation. PLGA-nano-encapsulated-curcumin (NCUR) were synthesized following standard solvent displacement method. The NCUR were characterized for shape, size and other physico-chemical properties by Atomic Force Microscopy (AFM), Dynamic Light Scattering (DLS) and Fourier-Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy studies. For in vivo validation of nephro-protective effects, Mus musculus were pre-treated with CUR at a dose of 50 mg/kg b.w. and NCUR at a dose of 25 mg/kg b.w. (dose 1), 12.5 mg/kg b.w (dose 2) followed by alloxan administration (100 mg/kg b.w) and serum glucose levels, histopathology and immunofluorescence study were conducted. Results: The in silico study revealed a strong affinity of CUR towards Bcl2 (dock score -10.94 Kcal/mol). The synthesized NCUR were of even shape, devoid of cracks and holes with mean size of ~80 nm having -7.53 mV zeta potential. Dose 1 efficiently improved serum glucose levels, tissue-specific expression of Bcl2 and reduced glomerular space and glomerular sclerosis in comparison to hyperglycaemic group. Conclusion: This study essentially validates the potential of NCUR to inhibit DN by reducing blood glucose level and mitigating glomerular apoptosis by selectively promoting Bcl2 protein expression in kidney tissue.

국내 수처리시설 종사자 작업유형에 따른 외부피폭방사선량 평가 (Assessment of External Radiation Dose for Workers in Domestic Water Treatment Facility According to the Working Type)

  • 전성훈;이성연;김혁재;김민성;김광표
    • 방사선산업학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.151-160
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    • 2023
  • The International Atomic Energy Agency (IAEA) proposes 11 industries that handle Naturally Occurring Radioactive Material (NORM) that are considered to need management. A water treatment facility is one of the above industries that takes in groundwater and produces drinking water through a water treatment process. Groundwater can accumulate natural radionuclides such as uranium and thorium in raw water by contacting rocks or soil containing natural radionuclides. Therefore, there is a possibility that workers in water treatment facilities will be exposed due to the accumulation of natural radionuclides in the water treatment process. The goal of this study is to evaluate the external radiation dose according to the working type of workers in water treatment facilities. In order to achieve the above goal, the study was conducted by dividing it into 1) analysis of the exposure environment, 2) measurement of the external radiation dose rate 3) evaluation of the external radiation dose. In the stage of analyzing the exposure environment, major processes that are expected to occur significantly were derived. In the measurement stage of the external radiation dose rate, a map of the external radiation dose rate was prepared by measuring the spatial radiation dose rate in major processes. Through this, detailed measurement points were selected considering the movement of workers. In the external radiation dose evaluation stage, the external radiation dose was evaluated based on the previously derived external radiation dose rate and working time. As a result of measuring the external radiation dose rate at the detailed points of water treatment facilities A to C, it was 1.90×10-1 to 3.75×100 μSv h-1, and the external radiation dose was analyzed as 3.27×10-3 to 9.85×10-2 mSv y-1. The maximum external radiation dose appeared during the disinfection and cleaning of activated carbon at facility B, and it is judged that natural radionuclides were concentrated in activated carbon. It was found that the external radiation dose of workers in the water treatment facility was less than 1mSv y-1, which is about 10% of the dose limit for the public. As a result of this study, it was found that the radiological effect of external radiation dose of domestic water treatment facility workers was insignificant. The results are expected to contribute as background data to present optimized safety management measures for domestic NORM industries in the future.

A Study of Wind Characteristics around Nuclear Power Plants Based on the Joint Distribution of the Wind Direction and Wind Speed

  • Yunjong Lee
    • 방사선산업학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.299-307
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    • 2023
  • Given that toxic substances are diffused by the various movements of the atmosphere, it is very important to evaluate the risks associated with this phenomenon. When analyzing the behavioral characteristics of these atmospheric diffusion models, the main input data are the wind speed and wind direction among the meteorological data. In particular, it is known that a certain wind direction occurs in summer and winter in Korea under the influence of westerlies and monsoons. In this study, synoptic meteorological observation data provided by the Korea Meteorological Administration were analyzed from January 1, 2012 to the end of August of 2022 to understand the regional wind characteristics of nuclear power plants and surrounding areas. The selected target areas consisted of 16 weather stations around the Hanbit, Kori, Wolsong, Hanul, and Saeul nuclear power plants that are currently in operation. The analysis was based on the temperature, wind direction, and wind speed data at those locations. Average, maximum, minimum, median, and mode values were analyzed using long-term annual temperature, wind speed, and wind direction data. Correlation coefficient values were also analyzed to determine the linear relationships among the temperature, wind direction, and wind speed. Among the 16 districts, Uljin had the highest wind speed. The median wind speed values for each region were lower than the average wind speed values. For regions where the average wind speed exceeds the median wind speed, Yeongju, Gochang, Gyeongju, Yeonggwang, and Gimhae were calculated as 0.69 m s-1, 0.54m s-1, 0.45m s-1, 0.4m s-1, and 0.36m s-1, respectively. The average temperature in the 16 regions was 13.52 degrees Celsius; the median temperature was 14.31 degrees and the mode temperature was 20.69 degrees. The average regional temperature standard deviation was calculated and found to be 9.83 degrees. The maximum summer temperatures were 39.7, 39.5, and 39.3 in Yeongdeok, Pohang, and Yeongcheon, respectively. The wind directions and speeds in the 16 regions were plotted as a wind rose graph, and the characteristics of the wind direction and speed of each region were investigated. It was found that there is a dominant wind direction correlated with the topographical characteristics in each region. However, the linear relationship between the wind speed and direction by region varied from 0.53 to 0.07. Through this study, by evaluating meteorological observation data on a long-term synoptic scale of ten years, regional characteristics were found.

연구자 집단의 성장과 변천: 정부 출연 연구 기관을 중심으로 (A Study on the Historical Development of Research Community in Korea: Focused on the Government Supported Institutes)

  • 박진희
    • 과학기술학연구
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    • 제6권1호
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    • pp.119-152
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    • 2006
  • 이 글에서는 한국 과학자 사회의 구성원으로서 1970년대 급속한 성장을 보였던 정부출연연구기관 소속 과학기술자들을 대표적인 연구자 집단으로 보고, 이들 집단이 어떤 성장과 변천과정을 겪어왔는지를 살펴본다. 제도적인 틀 형성에 중심적인 역할을 하게 되는 정부 정책의 변화, 이에 따른 연구기관 조직 및 기능의 변화, 소속 연구자들의 위상, 역할들을 시기별로 분석한다. 또한 연구자 집단의 위상이나 역할 변화로부터 나타나게 되는 연구자 집단의 가치관 변화도 살펴본다. 이들 연구자 집단은 시험 연구기관의 기능을 지닌 국공립연구기관의 성립과 더불어 집단으로서 형성되기 시작하는데, 이들 초기 연구자들은 연구원으로서보다는 공무원으로서의 정체성을 보이고 있었다. 최초의 종합연구소라 할 수 있는 원자력 연구소의 설립은 한국 사회에서 본래적인 의미의 연구자 집단의 출현을 가능하게 하였다. 미국 원조를 배경으로 설립된 띤fr는 이후 연구자 집단으로 양적으로 성장할 수 있는 토대가 되었고, 전문가 집단으로서 연구자 집단이 사회적 위상을 높이는 계기가 되기도 하였다. KIST를 모델로 하여 설립된 정부 출연연구소는 연구자 집단의 양적 팽창, 연구자로서 확고한 자기 정체성의 확립을 가능하게 해주었다. 한편, 정부의 강력한 지원 하에 이루어진 이들 연구자 집단의 팽창은 연구자들에게 긍정적인 국가관과 국가주의 이데올로기의 내재화를 가져왔다. 1980년대 중반 이후 출연연의 지속적인 인력 증가, 대학과 산업계 연구 능력의 강화에 따른 출연연 위상의 변화 등이 맞물리면서, 출연연은 70년대와는 다른 환경에 놓이게 된다. 정부의 출연연에 대한 관리가 강화되면서, 연구기관의 상대적인 자율성이 위축되고 연구원들에 대한 처우도 열악해지게 되었다. PBS 등의 새로운 연구 관리 체제의 도입과 더불어, 연구원들은 신분의 불안정, 연구 자율의 훼손을 이유로 대학, 산업계로의 이직을 택하게 된다. 한편, 자신들을 대표하는 자율적인 단체들을 만들어 이런 문제점들에 대처하고 있기도 하다. 이들에게서는 70년대 보여지는 국가주의를 찾아보기는 힘들다.

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Brownmillerite Ca1-xSrxFeO2.5(x=0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0)의 결정학적 및 자기적 성질에 관한 연구 (Crystallographic and Magnetic Properties of Brownmillerite Ca1-xSrxFeO2.5(x=0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0))

  • 윤성현;양주일;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.76-82
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    • 2004
  • Brownmillerite 산화물 $Ca_{1-x}$Sr$_{x}$FeO$_{2.5}$ (x = 0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0)의 결정학적 및 자기적 성질을 알아보기 위해 x-선회절 분석법과 Mossbauer 분광법을 이용하였다. 먼저 적정 조성의 전구체(precursor)를 합성한 후 산소가 결핍된 분위기에서 열처리함으로서 여분의 산소가 제거된 다결정 시료분말을 얻었다. Rietveld방법을 사용한 x-선 분석 결과, 시료의 결정구조는 공간군 Pcmn(x = 0, 0.3), Icmm(x = 0.5, 0.7, 1.0)인 orthorhombic 구조를 가지며, Sr의 함량이 증가함에 따라 격자상수가 모두 증가하였다. Neel 온도(T$_{N}$)이하에서의 Mossbauer 스펙트럼은 조성에 관계없이 면적비 1:1인 날카로운 12선이 관측되었다. 분석 결과 이들은 팔면체 자리와 사면체 자리의 Fe 이온에 기인하며 각각 -0.3 mm/s와 0.4 mm/s 정도의 전기4중극자 분열 값을 갖는 것으로 나타났다. T$_{N}$ 이상에서의 Mossbauer 스펙트럼은 조성에 관계없이 1.6 mm/s 정도의 전기4중극자 분열 값을 갖는 이중선으로 나타났다. T$_{N}$은 Sr의 함량이 증가함에 따라 760K에서 710K까지 단조 감소하였다. 두 공명흡수선의 면적 비는 조성에 관계없이 거의 1:1로 나타났다. Debye온도 분석결과 Fe이온이 사면체자리에서 더 견고하게 결합되어 있음을 알았다.어 있음을 알았다.

우리나라 일부 도시와 농촌지역 주민의 혈중 납 및 혈중 카드뮴 농도 (The Levels of Blood Lead and Cadmium in Urban and Rural Population in Korea)

  • 김효준;홍영습;이경은;김대선;이명진;예병진;유철인;김영욱;유병철;김영훈;김정만;김준연
    • 생명과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.472-478
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    • 2009
  • 본 연구에서는 도시 지역 주민들과 농촌 지역 주민들을 대상으로 지리적 환경 차이에 따른 혈중 납 및 혈중 카드뮴 농도를 조사하여 노출 정도를 알아보고자 하였다. 연구 대상은 2007년 7월 1일에서 8월 30일 까지 경남의 전형적인 농촌마을(진주) 주민 84명과 부산 인근의 반농촌마을(기장) 주민 64명, 대도시 부산지역 주민 100명을 선정하여 연구를 수행하였으며, Graphite furnace를 갖춘 비불꽃 원자 흡광기를 이용하여 분석하였다. 평균 혈중 납 농도는 대도시 부산지역 주민이 $6.38{\pm}2.86{\mu}g/dl$이었으며, 진주 농촌지역 주민들은 $5.41{\pm}2.16{\mu}g/dl$, 부산 인근의 기장지역 주민들은 $4.50{\pm}2.87{\mu}g/dl$으로 부산지역 주민들의 평균 혈중 납 농도가 가장 높았으며 부산지역 주민의 혈중 납 농도와 부산 인근 기장지역 주민의 혈중 납 농도간 유의한 차이(p<0.01)를 보였다. 평균 혈중 카드뮴 농도는 대도시 부산지역 주민이 $0.85{\pm}0.44{\mu}g/l$이었고, 진주 농촌지역 주민이 $1.57{\pm}0.78{\mu}g/l$, 부산 인근의 기장지역 주민 $0.95{\pm}0.54{\mu}g/l$으로 진주 농촌지역 주민들의 평균 혈중 카드뮴 농도가 가장 높았으며 부산지역 주민과 진주 농촌지역 주민들 간에 통계적 유의한 차이(p<0.01)가 관찰되었다. 본 연구에서는 도시 지역과 농촌 지역 간에 따라 혈중 납 및 혈중 카드뮴의 농도에 차이가 있음을 알 수 있었으나, 일부 지역 주민들의 결과만으로 우리나라 전체 도시와 농촌지역 주민의 혈중 납 및 카드뮴 농도에 대한 차이를 단언하기는 어렵다고 생각된다. 하지만 작업장 내의 직업적 폭로가 아닌 도시와 농촌 간의 지역적 차이에 관한 연구로써 의미 있는 연구라 생각되며, 향후 혈중 납과 카드뮴의 체내 축척을 줄이기 위하여 보다 더 많은 대상자들의 정밀한 조사가 이루어져야 될 것으로 사료된다.