• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권1호
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• pp.39-50
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• 2015

본 연구에서는 오염토양 내 중금속 안정화 효율 평가를 위해 계분(PM), $300^{\circ}C$에서 생산한 바이오차(PBC300), $700^{\circ}C$에서 생산한 바이오차(PBC700)를 2.5, 5.0, 10.0 wt% 수준으로 토양에 처리하고 21일 간 항온배양하였다. 항온배양 후 토양의 pH는 PM 10.0 wt%, PBC300 10.0 wt%, PBC700 10 wt% 처리구에서 각각 7.51, 7.24, 7.88로 나타나 무처리구(pH 6.94)에 비해 유의적으로 증가하였는데 이는 PM, PBC300, PBC700 자체의 알칼리성에 기인한 결과로 판단되었다. 중금속의 TCLP 용출시험 결과 PM 처리구의 경우 용출되는 납(142-408% 증가), 카드뮴(39-77% 증가), 아연(20-24% 증가), 구리(241-955% 증가)의 농도가 모두 증가하였으며, 이는 PM 처리 시 급격하게 증가된 토양 내 DOC와 관련된 것으로 판단되었다. 그러나 PBC700 처리구의 경우 납, 카드뮴, 아연, 구리의 농도가 모두 감소하여 안정화되었으며, 무처리구 대비 감소율은 각각 7-23, 11-38, 11-52, 19-36%으로 나타났다. MINTEQ을 이용한 열역학 모델링 결과 PBC700 10.0 wt% 처리구에서는 납과 구리 화학종의 경우 수산화물인 $Pb(OH)_2$, $Cu(OH)_2$의 침전이 예상되었다. 특히, 납의 경우 매우 낮은 용해도를 보유한 chloropyromorphite [$Pb_5(PO_4)_3Cl$], hydroxypyromorphite [$Pb_5(PO_4)_3OH$] 등의 침전이 예상되었다. 이와 함께 SEM-elemental dot mapping을 이용한 원소분포 조사 결과, 다른 처리구와 달리 PBC700 처리구의 경우 납과 인의 분포부분이 중첩되어 두 원소간의 연관성이 있는 것으로 판단되었다. 이를 종합할 때, PBC700 처리구의 납 용출 농도의 감소는 PBC700이 함유한 인과 오염토양에 존재하는 납이 매우 안정한 형태의 화학종인 chloropyromorphite, hydroxypyromorphite 등을 형성하면서 나타난 결과로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.59-77
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• 2015

본 연구에서는 매립재료에 대한 새로운 요구를 만족하기 위해 석탄회(bottom ash)와 해안준설토를 혼합한 혼합토를 준설매립지반에 적용하기 위한 연구를 계획하였다. 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 크게 비회와 저회로 구분된다. 비회의 경우 입자가 작아 재활용 시 투수계수가 작기 때문에 환경적인 부분에서 문제가 제기되지 않아 연구가 많이 진행되었으나 저회의 경우 입도가 크고 투수계수가 커 재활용 시 환경적인 문제가 제기되어 그동안은 활용이 제한되었다. 하지만 최근에 발표된 연구결과에 따르면 bottom ash를 활용한 지반개량구간에서 추출한 침출수의 수질분석 실험을 실시한 연구결과 중금속 오염수치가 기준치 이내로 나타나 환경적인 문제는 크게 없는 것으로 나타나 향후 bottom ash의 활용이 크게 늘어날 것으로 평가된다. 이러한 bottom ash는 모래의 입도를 가지고 있으며, 그동안은 대부분이 폐기되기 때문에 재료 수급 시 운반비만 고려하면 되며, 대부분의 화력발전소가 해안에 위치하고 있어 배를 이용하여 운반하면 운반비를 줄일 수 있어 경제적인 측면에서도 준설매립에 가장 적당한 재료로 판단된다. 또한 새만금사업 등 해안준설 매립에 대한 수요가 크기 때문에 준설토보다 시공기간과 공사비 절감의 효과를 극대화할 수 있는 혼합토의 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 최근 해안매립지반의 새로운 개발 요구에 따라 bottom ash와 카올리나이트를 혼합한 혼합토에 대한 실내 자중압밀실험을 실시, 혼합토의 시료처리과정과 혼합방법에 따른 자중압밀특성에 대해 연구하였으며, 이 연구결과는 향후 대규모 해안 준설매립지반의 적용시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.105-119
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• 2012

오염환경에 서식하는 토착미생물은 환경정화에 중요한 역할을 담당하며 이 연구는 6가 크롬 오염 지하수에서 분리한 미생물을 이용해 반응성, 이동성, 발암성 높은 6가 크롬을 당대사 조효소인 3가 크롬으로 환원/침전시켜 경제적, 친환경적, 생지화학적 정화의 효율성을 알아보았다. 미생물 농화배양과 조성분석, 호기와 혐기환경의 6가 크롬 환원과 내성, 전자공여체별 6가 크롬 환원, 지화학적 변화, 미생물 외형과 Cr((III) 침전물의 광물특성을 연구한 결과, 분리한 MMPH-0(Enterobacter aerogenes)는 혐기/호기환경에서 6가 크롬 내성과 환원능(유기산 주입 1주 후 70%, 주입 안한 경우 4주 후 10 ~ 20%)이 있고, Eh는 미생물의 유기산 산화로 생성된 전자에 의해 산화에서 환원환경, pH는 중성에서 약산성으로 변화되어 $Cr(OH)_3$/Cr(III)침전물이 형성되었다. SEM/TEM-EDS 결과 $2{\sim}5{\mu}m$ 막대형 미생물과 세포 밖 Cr(III) 침전물은 지화학적 환경변화와 유기산 산화에 따른 전자공여에 의한 환원의 근거가 된다. 지화학적 촉매제 토착미생물의 활성화로 산화환원에 민감한 중금속 오염 지하수 정화에 효율적 기술 응용이 기대된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제47권2호
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• pp.51-55
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• 2005

레스베라트롤(Resveratrol)은 UV 조사, 금속이온 혹은 Botrytis cinerea나 Plasmopara viticola에 의한 감염 등 생물학적, 비생물학적 스트레스에 대해 자신을 방어하기 위하여 만드는 항독성 물질(stilbene phytoalexin)로서 인체내에서 지질대사 제어, 혈소판 응집 억제 및 암 예방 등 다양한 효능을 가지는 것으로 알려져 있는 생리활성물질이다. 본 연구는 우리나라에 유전자원으로 보존 중인 뽕 나무의 결실 오디를 계통별로 채취하여 레스베라트를 함량을 분석함으로써, 레스베라트롤의 새로운 공급원으로서 오디 생산용 뽕 품종의 육종 효율을 높이는 동시에 오디의 기능성 및 이용성을 증대시키고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시계통의 평균함량은 $777.3{\pm}585.94ppm$으로 계통간 변이가 매우 심하였다. '만생백피노상 II'는 3450.6 ppm으로 가장 높은 함량을 나타낸 반면, '사방소 I', '심설', '국부' 및 '야상오디'에서는 검출되지 않았다. 2. 과실적 특성인자인 수량, 단과중 및 당도 값을 동시에 만족시켜 오디 생산용 우량 계통으로 선발된 8계통의 레스베라트롤 함량은 각각 '절곡조생(충북)' 777.8 ppm, '팔청시평' 1475.9ppm, '강선' 864.0 ppm, '수원노상' 639.7 ppm, '죽천조생' 1458.5 ppm, '수성뽕' 31.1 ppm, '당상7호' 771.1 ppm, '장소상' 133.p ppm이었다. 3. 우리나라 최초의 오디생산용 뽕품종으로 등록된 '대성뽕' 오디의 레스베라트롤 함량은 1236.7 ppm으로 매우 높았다. 따라서 와인 등의 가공제품 개발시 이 품종의 오디를 선택한다면 기능성 및 이용성에서 유리할 것으로 판단된다. 4. 이상에서 오디는 C3G, 루틴, 지방산, 아미노산 등 여러 가지 생리활성물질 뿐 만 아니라 레스베라트롤 함량도 매우 높음을 알 수 있었다. 그러나 계통간 변이가 심하므로 품종선택시 '만생백피노상', '죽천조생', '팔청시평', '대성뽕' 등 고함유 계통을 선택하여 이용성을 높이도록 해야 할 것이다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제22권1호
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• pp.125-135
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• 1989

정신지체아 발생의 환경인자로서의 납의 영향을 관찰하기 위하여 인제조직내의 축적된 납과 아연의 함량과 정신장애 정도와의 상관성을 보았다. 대상은 정신지체아 교육기관 2곳의 계 297명을 택하였다(부모가 있는 군 132명, 없는 군 165명). 대조군은 시내 모 국민학교에 정상적으로 수업을 받는 63명을 심의로 선택하였다. 재료는 대상자의 후두부의 모발을 채취하여 원자흡광분광광도계로 분석하였다. 두발중 납의 평균함량은 정신지체아에서 $14.97{\pm}3.71ppm$으로 정상아의 $11.36{\pm}2.83ppm$보다 유의하게 높았으며 아연 함량은 유의한 차이가 없었다. 납은 장애자 중 연령과 성별 그리고 가정이 있는 경우와 없는 경우 간에 유의한 차이가 없었으나 지능지수와는 유의한 역상관을 나타내었다. 아연은 연령에 따라서는 유의한 상관성을 보였으나 지능지수와는 유의한 상관성이 없었다. 정신지체아에 수반된 장애로 언어장애, 정서장애, 지체부자유, 이중 및 삼중장애, 감각이상, 식습관이상 등이 있으나 감각이상과 식습성을 제외하고 모두 정상군에 비하여 평균 납함량이 유의하게 높으나 정신지체아이면서 수반된 장애가 없는 군과는 유의한 차이가 없었다. 정신지체아에 수반된 질병은 몽고증, 자폐증, 뇌성마비, 간질 및 소뇌증이 있었으나 몽고증의 평균 납 함량에 비하여 뇌성마비와 수반된 질병이 없는 경우와는 유의하게 높은 차이가 있었다. 그들의 병력을 외적 요인과 내적 요인으로 구별해 보았으나 상호 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과로 보아 정신지체와 납 사이에는 어느 정도 관계가 있는 것으로 추측되므로 이때의 접촉 기회에 대한 고찰은 모자보건학 상 중요한 과제가 된다고 생각되며 추후 계속 연구해 보아야 할 것 같다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권6호
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• pp.551-558
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• 2006

우리나라 산림의 대표적 인 침엽수인 소나무(Pinus densiflora) 생육 토양의 미생물 군집에 미치는 $CO_2$와 납의 영향을 파악하기 위해, 군집 수준 기질 이용도를 평가하는 CLPP (community level rhysiological profiles) 방법과 165 rDNA PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) 방법을 활용하여 토양 미생물군집 특성을 조사하였다. 납 오염 토양(500 mg/kg-soil)과 비오염 토양에 2년생 소나무를 식재한 후, $CO_2$ 농도를 380 ppmv 혹은 760 ppmv으로 조절한 배양기에서 3개월간 생육시킨 후 6종류의 토앙 시료의 미생물 군집을 비교 분석하였다. 3개월 후 비오염 토양(CA-3M vs EA-3M)의 기질 이용도는 $CO_2$에 의해 크게 영향을 받지 않았으나, 납오염 토양(OB-3M vs EB-3M)의 경우에는 $CO_2$를 760 ppmv로 높인 토양 시료(EB-3M)의 기질 이용도가 높았다. 각 시료간의 기질 이용도를 이용하여 PCA를 수행한 결과, 각 토양시료의 미생물 군집은 납의 존재 유무에 따라 그룹화 되었다. 비오염 토양(CA-3M vs EA-3M))사이의 DGGE fingerprint 유사성은 56.3%, 납 오염 토양(CB-3M vs EB-3M) 사이의 DGGE fingerprint 유사성은 71.4%였다. 동일 $CO_2$ 농도 시료인 CA-3M과 CB-3M사이의 유사성은 53.3%, EA-3M과 EB-3M사이의 유사성은 35.8%이었다. 이러한 결과는 소나무를 식재한 토양의 세균 군집 구조는 $CO_2$ 농도보다는 납 오염 여부에 의해 더 민감하게 특성화됨을 의미한다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.357-366
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• 2007

갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Haejae-1)을 이용하여 혐기성 및 호기성 조건 하에서 신예미 자철광으로부터 철 침출 및 침출된 철의 생광화작용에 따른 2차 광물의 형성을 연구하였다. 침출에 사용한 미생물은 Haejae-1 (Shewanella sp.)을 이용하였으며 자철광(자철광 : 미생물 성장 배지 = 100 : 1)과 글루코스(10 mM)를 주입한 후 호기성과 혐기성 조건하에서 1개월간 상온에서 실험을 실시하였다. 미생물의 성장 동안 자철광으로부터 침출된 철과 망간의 농도를 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. 미생물의 성장과 철의 침출기간 동안 미생물 성장 배지의 열역학적 조건 변화를 알아보기 위하여 미생물 성장 배지의 Eh와 pH를 혐기성 조건하에서 측정하였다. 자철광으로부터 미생물의 성장과 철의 침출, 그리고 자철광의 광물조성 변화 및 2차 광물의 형성을 알아보기 위하여 핀-선 회절분석(XRD), 그리고 SEM-EDX 분석을 실시하였다. XRD 분석결과에 따르면 신예미 자철광의 주 구성광물은 자철석으로 이루어져 있었다. 자철석이 주 구성광물인 신예미 자철광을 이용하여 1개월 동안 미생물에 의한 금속이온의 침출 실험을 실시한 후 호기성에서 15 mg/L의 철(total Fe)과 3.41 mg/L의 망간이 침출 되었으며, 혐기성에서는 32.8 mg/L의 철(total Fe)과 5.23 mg/L의 망간이 침출되었다. 이는 철 환원 미생물이 활동하였기 때문으로 사료된다. 호기성과 혐기성에서의 미생물의 활동에 따른 pH와 Eh의 변화를 측정한 결과, 호기성 조건 하에서는 Eh는 +144.9 mV에서 -331.7 mV로 변화되었으며 pH는 8.3 에서 7.2로 감소하였다. 혐기성 조건하에서 Eh는 -2.3 mV에서 -494.6 mV로 변화되었으며 pH는 8.2에서 7.0으로 감소하였다. Eh의 변화는 미생물에 위한 글루코스의 산화에 따른 전자의 방출에 따른 결과로 사료되며, pH의 감소는 글루코스의 산화에 따른 유기산의 생성에 기인한 것으로 사료된다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제22권3호
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• pp.368-379
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• 1989

정신지체와 인체내 수은 함량과의 관련성을 보기 위해 정신지체아 297명(가정이 있는 아동이 다니는 특수학교 1개교의 132명과 고아로 구성된 특수학교의 165명)을 대상으로, 학업성적이 중위권 이상인 일반 국민학교 학생 117명을 대조군으로 하여 두발 중 수은 함량을 원자흡광광도계를 사용하여 측정, 비교해 보았다. 발 중 수은 함량의 연령에 따른 차이는 없었다. 정신지체아에서 대조군에 비해 두발 중 수은량이 유의하게 높았다(남자 지체아 : 3.02ppm, 남자대조군 : 2.20ppm, 여자 지체아 : 2.76ppm, 여자 대조군 : 2.02ppm). 가정이 없는 정신지체아의 경우 수은 함량이 날자가 3.27ppm, 여자가 3.04ppm으로써 대조군의 남자 2.20ppm, 여자가 2.02ppm에 비해 각각 통계학적으로 유의한 차이가 있었으며, 가정이 있는 정신지체아군은 남자가 2.76ppm, 여자가 2.31ppm으로써 남자는 대조군과 유의한 차이가 있었으나 여자는 대조군에 비해 수치는 다소 높았으나 통계학적 유의성은 없었다. 그리고 가정이 없는 정신지체아가 가정이 있는 경우에 비해 유의한 차이가 있었다. 그러나 정신지체 정도와 두발 중 수은 함량과는 유의한 차이가 없었다. 동반 질환은 Down씨 증후군, 전간, 뇌성마비, 자폐증 등이 있었으며, 남자의 경우에서는 Down씨 증후군과 뇌성마비를 동반한 경우, 여자에서는 Down씨 증후군과 자폐증을 동반한 경우에 대조군에 비해 통계학적으로 유의하게 높았다. 그리고 동반된 질환이 없는 경우가 대부분이나 이들고 대조군에 비해 유의하게 높았다. 동반된 장애유형은 언어장애가 40.4%로 가장 많았고 지체부자유, 정서장애의 순이며 중복장애자는 두발중 6ppm이 초과되는 6명중 66.7%, 3-6ppm군에서는 10.4%, 3ppm이하군에서는 15.7% 이었다. 본 연구의 결과로 볼 때 정신지체아군에서 수은에 노출될 기회가 더욱 많았을 것이며 이것이 정신지체의 한 인자로 작용했을 가능성을 배제할 수는 없을 것으로 추측된다. 이에 따라 이들의 생활공간에 대한 환경조사, 식생활 및 식습관 조사 등을 통해 정신지체와 수은과의 인과관계를 밝혀 나가야 할 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제26권4호
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• pp.21-29
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• 2018

농경지에서 양분 집적을 예방하고 적정한 수준으로 유지하기 위해 가축분퇴비의 투입량을 결정할 때 총질소, 총인산, 총칼리 함량은 매우 중요한 인자이다. 그래서 가축분퇴비의 비료성분을 포함한 유기물, 염분, 수분, 중금속의 함량을 조사하기 위해 2016년부터 2017년까지 시판된 가축분퇴비 659점을 수거하여 분석하였다. 그리고 수거 시기별로 동일 상품명을 지닌 가축분퇴비의 비료성분의 변동폭을 조사하고자 19개 시료를 2년에 걸쳐 3회 수거하여 총질소, 총인산. 총칼리 함량을 분석하였다. 2016년부터 2017년까지 조사된 가축분퇴비의 총질소, 총인산, 총칼리의 평균 함량은 각각 1.73%, 1.88%, 1.66%였고, 유기물, 염분, 수분의 평균 함량은 각각 38.9%, 40.9%, 1.2%로 나타났다. 일부의 제품에서 크롬, 구리, 니켈, 아연의 최대 함량은 비료공정규격의 적정기준 범위를 초과하는 것이 나타났다. 그리고 동일 상품명을 지닌 가축분퇴비의 총질소, 총인산, 총칼리의 변이계수 값은 각각 24%, 27%, 50%로 총질소와 총인산의 변이계수는 유사하였고, 총칼리는 가장 크게 나타났다. 이로부터 농경지의 양분관리를 위해 가축분퇴비의 총질소와 총인산의 비료성분을 표시할 경우에 시판되는 가축분퇴비에 대해서는 평균값에 오차범위를 변이계수 27%로 제시하는 것이 타당하다고 생각된다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.320-329
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• 2023

환경에 존재하는 중금속인 Cd은 생물에게 유입되며 먹이사슬을 통해 생물에게 축적된다. 본 연구에서는 카드뮴 노출에 따른 오염지표생물인 실지렁이(Tubifex tubifex)의 체내 농축 반응 및 스트레스 유전자 발현 패턴을 분석하기 위해, 퇴적물 내 카드뮴 노출 후 생존율 변화, 체내 농축 농도 측정, 그리고 스트레스 반응 유전자인 열 충격 단백질(HSP60 and HSP70)과 항산화효소인 GST의 발현 패턴을 관찰하였다, Cd 노출 퇴적물에 노출된 T. tubifex의 생존율은 노출 10일에 0.4 mg kg^-1 Cd에서 93%, 1.87 mg kg^-1 Cd에서 96%, 6.09 mg kg^-1 Cd에서 93%로 관찰되었다. T. tubifex의 체내 Cd 농도는 퇴적물 내 Cd 농도에 비해 높게 나타났으며, 0.4 mg kg^-1 Cd에서는 실험 10일에 18.4 mg kg^-1 Cd, 1.87 mg kg^-1 Cd에서 실험 1일에 13.06 mg kg^-1 Cd, 6.09 mg kg^-1 Cd에서 실험 10일에 79.11 mg kg^-1 Cd로 가장 높게 나타났다. HSP60 유전자 발현은 6.09 mg kg^-1 Cd 노출 퇴적물에서 시간 의존적으로 발현이 대조군에 비해 증가였으며, HSP70은 모든 농도에서 대조군에 비해 시간 의존적인 발현의 증가를 보였다. 또한, GST는 모든 농도에서 실험 1일에 대조군에 비해 발현이 증가한 후, 실험 10일까지 발현이 감소하였다. 이러한 연구결과는 퇴적물 내에 존재하는 Cd에 대한 실지렁이의 생태독성학적 및 분자유전학적 독성영향을 확인한 결과로, 환경 내 오염지표종으로 실지렁이를 이용한 환경독성평가의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.