• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.197-208
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• 2020

본 연구에서는 발병 횟수가 빠르게 증가하고 있는 벡터매개질병(vector-borne disease) 중 하나인 쯔쯔가무시증의 발병 특성을 공간적 그리고 시간적으로 분석하고 기후변화 시나리오에 따른 미래 발병 특성을 예측하였다. 쯔쯔가무시증의 공간적 분포와 발병률을 예측하기 위하여 환경 그리고 사회 변수의 공간적 특성을 이용하여 maximum entropy(MaxEnt) 생태 모델을 구성하고, 주요 변수의 쯔쯔가무시증 발병에 관한 상관관계를 분석하였다. 공간 특성 중 환경변수인 고도 및 기온이 주요한 변수로 분석되었으며, 이는 쯔쯔가무시증의 매개체인 털진드기의 생육 환경과 주요 관련이 있는 것으로 나타났다. 쯔쯔가무시증의 시간적 발병 횟수는 심층 인공 신경망 모델기반 예측을 하였으며, 특히 쯔쯔가무시증의 주요 특성인 지연 효과를 고려하여 모델을 구성하였다. 심층 인공 신경망을 이용한 예측 결과 여름철의 기온, 강우량, 그리고 습도가 털진드기의 활동에 주된 관련이 있으며 가을철의 쯔쯔가무시증 발병 횟수에 영향을 끼치는 것으로 확인 되었다. 또한, 기존 통계적 예측 모델과 비교하였을 때, 심층 인공 신경망 기반 예측 모델의 예측 정확성이 우수함을 확인하였다. 공간적 그리고 시간적 모델에 기후 변화 시나리오를 이용하여 2040년의 쯔쯔가무시증 발병 특성을 예측한 결과, 최대 발병률이 8% 증가, 발병률이 높은 지역이 9% 확대, 그리고 주된 발병 기간이 2개월 증가하였다. 본 연구 결과를 통해 쯔쯔가무시증의 공간적 및 시간적 발병 특성 분석을 통하여, 공중보건 측면에서 벡터매개 질병 발병 요인 규명을 통해 주민 건강을 위한 질병 관리 및 예측에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제82권4호
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• pp.354-365
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• 1993

일반적으로 시공후(施工後) 방치되고 있는 임도(林道)의 성토사면(盛土斜面)에 있어서 물리적(物理的) 고정(固定)과 목본(木本)의 자연침입(自然侵入)에 의한 사면(斜面) 안정(安定)에 대한 기초자료의 제공을 목적으로 현지조사(現地調査)를 실시하였으며, 성토사면(盛土斜面)의 사면(斜面)길이, 사면(斜面)물매 및 시공후(施工後) 경과년수(經過年數)에 따른 목본(木本)의 자연침입율(自然侵入率)에 대하여 비교(比較), 분석(分析)하였다. 또한 이를 기초로 수관투영면적(樹冠投影面積)에 의한 목본침입율(木本侵入率)을 구하였으며, 이를 사면(斜面)길이, 사면(斜面)물매 및 임도개설후(林道開設後) 경과년수(經過年數)와 대비(對比)하여 보았다. 1. 경기도(京畿道)와 강원도(江原道) 일원에 시공(施工)된 7개 노선(路線)(경기도(京畿道) 가평군(加平郡)의 소법로(所法路), 개곡록(開谷路), 중부(中部) 임업시험장(林業試驗場)의 접동로(接洞路), 마명로(馬鳴路), 직동로(直洞路) 및 육림로(育林路), 강원도(江原道) 춘천군(春川郡)의 방하로(芳荷路))을 대상으로 성토사면(盛土斜面)의 토사유출(土砂流出) 및 목본침입(木本侵入)의 실태(實態)를 조사하였다. 2. 성토사면(盛土斜面)은 표면침식(表面侵蝕) 및 사면각부(斜面脚部)의 붕괴(崩壞)에 의해 사면(斜面)의 물리적(物理的) 안정(安定)이 이루어지지 않았으나, 안정화(安定化)된 구간에는 목본침입(木本侵入)이 진행되었다. 3. 성토사면(盛土斜面)의 사면(斜面)길이는 4.0~61.0m로 조성되었으며, 최근의 임도개설지(林道開設地)는 30m이상의 장대사면(長大斜面)이 다량으로 조성되었다. 사면(斜面)길이와 목본침입율(木本侵入率) 사이에는 지역적(地域的)인 영향을 강하게 받고 있으며, 구역별(區域別)로는 사면(斜面)길이와 목본침입율(木本侵入率)은 반비례(反比例)하였다. 4. 사면(斜面)물매와 목본침입율(木本侵入率)과는 전체적으로는 상관관계(相關關係)가 인정되지 않았으나 안식각(安息角) 이내로 조성된 사면(斜面)은 상대적으로 목본침입율(木本侵入率)이 높게 나타났다. 5. 임도시공후(林道施工後) 경과년수(經過年數)와 목본침입율(木本侵入率)은 동일 지역내에서는 명확한 상관관계(相關關係)는 확인되지 않았으나 전체적으로는 시공후(施工後) 경과년수(經過年數)에 비례하여 목본침입율(木本侵入率)도 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 목본(木本)의 자연침입(自然侵入)을 기대하는 데에는 한계가 있었다. 6. 따라서 임도시공(林道施工)에는 물리적(物理的) 안정(安定)을 위한 토목(土木) 기초공(基礎工)과 식생공(植生工)을 병행하여 식생(植生)의 생육환경(生育環境)을 정비(整備)해야 하며, 이를 위해서는 적정한 사면처리(斜面處理) 비용(費用)을 포함한 임도시공비(林道施工費)의 책정 등이 선행되어야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.999-1005
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• 2008

토양 세척법 중에서 수산화나트륨(NaOH)과 과산화수소(H$_2$O$_2$)를 이용한 토양세척의 주된 반응은 H$_2$O$_2$ 분해시 발생되는 산소기포가 토양에 흡착되어 있는 유류오염물질을 효과적으로 탈착 부상시킨다. 이로 인한 H$_2$O$_2$의 분해속도를 온도에 따른 반응속도 상수를 통해 증명하고, 운전인자를 최적화하기 위하여 NaOH 및 H$_2$O$_2$의 농도와 세척시간, 고액비(soil-water)의 영향을 살펴보았다. 토양세척시 NaOH 수용액상에서 H$_2$O$_2$의 분해속도는 농도에 대해 1차 반응이고, NaOH 0.1 M 이하의 농도에서 반응속도상수 k$_1$은 0.9439 $\times$ exp(-1376.82/RT), 이상의 농도에서 반응속도상수 k$_2$는 17.3588 $\times$ exp(-2320.06/RT)이었다. 아울러, NaOH는 일정농도 이상에서 H$_2$O$_2$ 분해를 촉진시키며, 토양세척 시 최적 NaOH/H$_2$O$_2$ 농도를 반응속도상수를 통해 확인하였다. 또한, 토양세척 시최적조건은 세척시간 15 min, 고액비 1 : 3, NaOH 및 H$_2$O$_2$의 농도는 0.25 M과 0.1 M이 적절하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.449-461
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• 2013

최근 발생한 경북 구미의 불산 누출 및 경남 울산의 염산 누출사고의 예와 같이 화학공장에서 발생되는 사고중대 부분은 저장탱크나 운송배관 및 플랜지호스 등의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기 조건에 따른 유독성물질의 확산 거동이 인적, 물적 피해의 중요한 변수가 되기 때문에 위험성평가는 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 불산 저장탱크에서 누출된 경우를 예제로 선택하여, 수치해석과 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)의 확산 시뮬레이션을 이용한 결과해석을 수행하였다. 먼저 공정위험분석으로 정성적 평가인 HAZOP(Hazard Operability) 결과를 살펴보면 첫째 공정흐름상(flow) 위험 요소로서 플렌지, 밸브와 호스의 균열 등 손상으로 인한 누출에 의한 운전지연 또는 독성가스누출 등이 발생할 수 있고, 둘째 온도, 압력, 부식으로부터는 화재, 질소공급과 압 그리고 탱크나 파이프 이음관의 내부 부식으로 인한 독성누출의 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 다음 결과 영향분석 기법인 ALOHA를 운용한 결과를 살펴보면 Dense Gas Model에 대한 입력 자료값에 따라 미치는 결과 영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 기상조건으로서 대기안정도 보다는 풍향 및 풍속이 가장 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 또한 풍속이 빠를수록 누출물질의 확산이 잘 일어났고, 수치해석결과인$LC_{50}$과 ALOHA의 AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level)과 결과를 비교했을 때 확산길이는 다소 차이가 있지만 확산농도 측면에서는 액체와 증기누출인 경우에 있어서 거의 비슷한 결과를 보였다. 따라서 ALOHA 모델을 운영한 결과 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 추후 수치해석과 확산모델링에 의한 예측농도를 국제적인 기준치인 IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health), ERPG(Emergency Response Planning Guideline), AEGL(Acute Exposure Guidline Level)과 비교 함 으로서 독성 가스의 대한 완충거리를 결정 할 수 있고, 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것이며, 지역사회 비상대응체계 수립 시 적절하게 활용할 수 있을 것이다.

• 농약과학회지
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• 제14권1호
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• pp.54-64
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• 2010

13종의 식물 정유(anise oil, clove oil, marigold, mustard oil, neem oil, quassia, quilaja, rosemary oil, rotenone, tea tree extract, thyme oil, wintergreen oil, and yucca)와 caffeine이 산업곤충인 누에(Bombyx mori)와 생물적 방제 인자의 하나인 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae GSN-1 계통(Sc)과 Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통(Hg)에 미치는 영향을 실내 검정하였다. 1,000 ppm 농도의 식물체 추출물들 중 neem oil이 누에에 대한 살충활성이 가장 높았다. Neem oil을 처리한 뽕잎을 공급하였을 때, 급상 5일과 10일 후 누에의 치사율은 각각 55.3%와 100%였다. 그리고 neem oil이 처리된 뽕잎을 섭식한 누에는 번데기와 고치를 형성하지 못하였다. Rotenone을 처리한 뽕잎을 공급받은 누에의 고치와 번데기 무게는 각각 0.27 g과 1.01 g으로 가장 적었다. Mustard oil은 곤충병원성선충에 대하여 살선충 활성이 높았다. X-plate에서는 mustard oil 20 ppm 처리 시 곤충병원성선충 Sc와 Hg의 치사율이 처리 3일 후 각각 69.0%와 100%였으며 5 ppm 농도에서도 4%와 36%의 치사율을 보였다. Sand barrier에서 Sc를 100 ppm 농도의 mustard oil과 혼합 처리 시 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella) 노숙 유충의 치사율은 무처리구와 차이가 없었으나 Hg의 경우는 무처리구에 비하여 30% 낮은 꿀벌부채명나방 치사율을 보였다. 꿀벌부채명나방 유충의 체내에 정착한 선충 수는 Hg가 Sc에 비하여 적었다. Sand barrier내 생존 Sc 선충 수는 200 ppm 이하 농도에서는 무처리구와 차이가 없었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.234-248
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• 1998

동해의 해양투기장 해역에 버려진 폐기물이 환경에 미치는 영향을 조사하기 위해 동해 남부해역에 위치한 해양투기장 해역(정점 B, B')과 부산 동쪽의 외해에 위치한 해양투기장 해역(정점 J, J') 및 인근 지역(정점 J2, J6, H)에서 채취한 박스코아의 퇴적물에 함유된 유공충을 연구하였다. 유공충의 종다양성지수[S, H(S), E]와 부유성 및 저서성 유공충의 수는 해양투기장 해역과 인근 해역에서 차이를 보인다. 동해 남부해역에 위치한 해양투기장 해역 B와 B' 에서는 유공충의 종수가 작으며, 조립질 퇴적물의 양과 저서성 및 부유성 유공충의 수 또한 주변 해역에 비해 작은 값을 보인다. 부산 동쪽의 외해에 위치한 투기장 해역 J'에서는 인근의 다른 지역과는 다르게 비정상적으로 매우 많은 저서성(약 300,000 개체/10 g 건조시료) 및 부유성(약 300,000 개체/10 g 건조시료) 유공충이 나타난다. 아마도 투기된 폐기물이 영양분의 역할을 했을 것이다. J 해역은 B, B' 해역과 마찬가지로 다른 해역에 비해 상대적으로 낮은 종다양성지수[S, H(S)]를 보인다. 또한 J 해역의 코아 퇴적물에서는 저서성 유공충의 수가 코아 표층에서 코아 하부로 갈수록 감소한다. 이러한 사실은 J 해역이 스트레스를 받고 있는 환경임을 의미한다. J', J2, J6 해역은 매우 높은 종다양성지수[S, H(S)]를 보이는데, 이는 이들 해역이 매우 안정된 환경임을 의미한다. 투기장 및 인근 해역에서 병에 걸리거나 스트레스가 극심한 환경에서 나타나는 이상격실(abnormal chamber)을 가진 유공충은 발견되지 않았다. 또한 투기장 해역에 버려진 폐기물의 유기분해가 저층수를 부식성으로 바꿀만큼 강하지 않았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권1호
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• pp.1-15
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• 2015

한반도 주변을 연구해역으로 하는 지역 해양순환예측시스템을 이용하여 관측기반의 분석 자료인 Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis(OSTIA) 해수면 온도 자료의 동화를 통한 초기장 개선효과가 황해, 동중국해 그리고 동해의 해수면온도 예측결과에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해서, 본 연구에서는 3차원 최적내삽법을 적용한 실험(Exp. DA)과 적용하지 않은 실험(Exp. NoDA)을 수행하여 각각의 실험결과를 관측자료와 비교 분석하였다. 2011년 9월 OSTIA 해수면 온도 자료와의 비교결과, Exp. NoDA는 24, 48, 72 예측시간에서 약 $1.5^{\circ}C$의 비교적 높은 Root Mean Square Error(RMSE)를 보였으나, Exp. DA에서는 모든 예측시간에서 $0.8^{\circ}C$ 이하의 상대적으로 낮은 RMSE가 나타났다. 특히, 초기 24시간 예측결과에서 RMSE는 $0.57^{\circ}C$를 보여 Exp. NoDA에 비해 예측성능이 크게 향상된 결과를 보였다. 해역별로는 황해와 동해에서 자료동화 적용 시, 60% 이상의 높은 RMSE 감소율이 나타났다. 기상청 8개 지점 연안 계류부이의 표층수온 자료를 이용하여 자료동화 효과를 계절적으로 살펴본 결과, 전반적으로 여름철을 제외한 모든 계절에서 자료동화 적용 후 70% 이상의 높은 RMSE 감소율을 보여 한반도 연안 표층수온의 단기 예측성이 향상됨을 확인하였다. 또한, 해수면 온도 자료의 동화로 인한 해양상층부의 수온구조 변화를 살펴보기 위해 동해를 대표해역으로 하여 Argo 수온 프로파일 자료와 실험결과를 비교하였다. 특히 연직 혼합이 강한 겨울철 해양 상층부(<100 m) 경우 Exp. DA의 RMSE가 Exp. NoDA에 비해 약 $1.5^{\circ}C$ 감소한 결과를 보여 해수면 온도의 자료동화 효과가 해양상층부의 수온 예측성 향상에 기여함을 확인하였다. 하지만, 겨울철 혼합층 아래에서는 Argo 관측 대비 수온 오차가 오히려 증가한 해역도 존재하여 해수면 온도 자료동화의 한계성도 나타났다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.41-47
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• 2017

본 연구는 영상의학과에서 사용하는 Χ선용 납 앞치마를 핵의학과에서도 사용하고 있는 점에 착안하여 방사성동위원소의 종류 즉, ${\gamma}$선 에너지에 따라 납 앞치마의 차폐율을 평가하여 방호효과를 알아보고자 하였다. 실험에 사용된 방사성동위원소는 이용통계 중 상위 5개 핵종인 $^{99}mTc$, $^{18}F$, $^{131}I$, $^{123}I$, $^{201}Tl$을 사용하였고, 납 앞치마는 실제 핵의학과에서 사용 중인 납 당량 0.35 mmPb의 납 앞치마를 이용하였다. 실험결과 납 앞치마의 평균 차폐율은 $^{99}mTc$이 31.59%, $^{201}Tl$은 68.42%, $^{123}I$이 76.63%로 나타났다. $^{131}I$의 차폐율은 납 앞치마를 사용했을 경우가 오히려 선량률이 평균 33.72%가 증가되어 나타났고, $^{18}F$의 경우 평균 차폐율이 -0.315%로 나타나 차폐효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 결과적으로 납 앞치마의 차폐율이 높은 방사성동위원소의 순서는 $^{123}I$, $^{201}Tl$, $^{99}mTc$, $^{18}F$, $^{131}I$ 순이었다. 현재 핵의학 검사실에서 사용하고 있는 납 앞치마는 일반 Χ선용 납 앞치마로 ${\gamma}$선을 이용하는 핵의학 환경에서는 적절치 않은 것으로 생각된다. 따라서 방사선작업종사자들의 효과적인 방사선 방호와 작업능률을 고려하여 방사성동위원소의 특성에 맞는 핵의학 전용 납 앞치마의개발이 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1737-1742
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• 2009

본 연구에서는 식물 종자들 중에서 특히 $\alpha$-linolenic acid의 급원으로 대표적인 아마씨와 들깨를 중심으로 Ames 실험을 이용한 돌연변이 유발 및 인체 암세포 증식 억제 효과에 대해 비교 검토하였다. 간접돌연변이 $AFB_1$ (0.7 mg/plate)에 대해 들깨 메탄올 추출물은 농도의 증가와 더불어 돌연변이 억제효과가 증가하였다. 첨가농도 2.5 및 5 mg/plate일 때 각각 86% 및 94%의 돌연변이 억제 효과를 나타내었다. 아마씨 메탄올 추출물의 경우도 첨가농도 2.5 및 5 mg/plate일 때 각각 74% 및 75%의 항돌연변이 효과를 보였다. 직접 돌연변이인 MNNG (0.6 mg/plate)에 대한 들깨 및 아마씨 메탄올 추출물의 항돌연변이성 실험을 한 결과, 첨가농도 1.25 mg/plate일 때부터 활성이 나타나 5 mg/plate 일 때는 각각 78, 63%의 돌연변이 억제 효과를 나타내었다. S. typhimurium TA100 균주에 대한 $AFB_1$과 MNNG의 돌연변이 유발실험에서 두 가지 종자인 들깨와 아마씨는 직접돌연변이원에 대해서보다는 간접돌연변이원에 의해 유발된 돌연변이 저해에 더 효과적이었으며 들깨에 의한 항돌연변이 효과가 더 우수하였음을 관찰할 수가 있었다. 한편, 아마씨 메탄올 추출물을 0.5, 1, 2 mg/ml의 농도별로 인체 위암세포(AGS)에 처리했을 때 농도 의존적으로 암세포 증식 억제 효과가 증가하여 1 mg/ml 첨가농도에서 64%의 암세포 성장 억제 효과를 보였고, 2 mg/ml 농도에서 79%의 높은 암세포 증식 억제 효과를 나타내었다. 들깨 메탄올 추출물의 경우도 아마씨 메탄올 추출물과 유사하게 농도의존적으로 암세포의 증식을 억제시켰으며 첨가농도 2 mg/ml일 때 68%의 증식 억제효과를 살펴 볼 수가 있었다. 인체 결장암세포(HT-29)의 경우, AGS 세포에 처리했을 때처럼 아마씨 메탄올 추출물은 첨가농도 0.5 mg/ml에서부터 활성을 타나내어 첨가농도 2 mg/ml에서는 72%의 암세포 증식 억제효과를 나타내었다. 들깨 메탄올 추출물의 경우 첨가농도 0.5 mg/ml에서는 43%의 억제효과를 나타내었으나 첨가농도 2 mg/ml에서는 64%로 결장암세포의 증식을 억제시켰다. 인체 간암세포(Hep 3B)에 의한 증식 억제효과는 이상의 암세포에 대한 효과보다 다소 낮았으나 아마씨 및 들깨 메탄올 추출물은 첨가농도 2 mg/ml에서 각각 65% 및 59%의 저해효과를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.156-161
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• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.