• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권1호
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• pp.35-47
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• 2006

2, 3, 7, 8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) are well known as the most toxic environmental compound in these days. Many researches are reported that dioxin produces multiple toxic effects, such as endocrine toxicity, reproductive toxicity, immunotoxicity and cancer. In this study, we carried to discover novel evidence for previously unknown gene expression patterns in human exposed to dioxin by using radioactive cDNA microarray. 548 workers who were divided into experimental and control groups according to their urinary Naphthol levels were enrolled in our study. Blood mRNA in human was isolated, and the gene expression profiles were analyzed by cDNA microarray. Gene expression analysis identified 52 genes which exhibited a significant change. In our study, most notably, genes involved in cell cycle, cell proliferation, signal transduction and apoptosis in human exposed to dioxin, such as CCND3, TSHR, and EFRN5, were up-regulated. In the current study, we observed gene expression of people that are exposed to dioxin using radioactive cDNA microarray. Through these results, we suggest when objects are exposed to toxic compounds, such as dioxin, the radioactive cDNA microarray may be using in sensitively detecting of cancerous change.

• ALGAE
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• 제31권4호
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• pp.403-414
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• 2016

The use of ionizing radiation and radioactive elements is becoming increasingly popular with the rapid developments in nuclear technology, radiotherapy, and radio diagnostic methods. However, ionizing radiation can directly or indirectly cause life-threatening complications such as cancer, radiation burns, and impaired immunity. Environmental contamination with radioactive elements and the depletion of ozone layer also contribute to the increased levels of radiation exposure. Radioprotective natural products have particularly received attention for their potential usefulness in counteracting radiation-induced damage because of their reduced toxicity compared with most drugs currently in use. Moreover, radioprotective substances are used as ingredients in cosmetic formulations in order to provide protection against ultraviolet radiation. Over the past few decades, the exploration of marine algae has revealed the presence of radioprotective phytochemicals, such as phlorotannins, polysaccharides, carotenoids and other compounds. With their promising radioprotective effects, marine algae could be a future source for discovering potential radioprotective substances for development as useful in therapeutics.

• 한국환경보건학회지
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• 제12권2호
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• pp.17-26
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• 1986

Earlier studies have shown that the administration of Na-alginate, a water-soluble, non absorbable acidic polysaccharide, effectively reduces the absorption of radioactive strontium, cadmium and other bivalent metals. In this study the effects of Na-alginate on the Toxicity induced by Lead and Cadmium were examined in rats and the following results were obtained. 1. The elevations of the activities of serum GOT, GPT by Pb and Cd administration in the experimental animals. However, the administration of Na-alginate significantly inhibited the elevation of serum GOT, GPT. 2. Generally serum TBA values were significantly elevated in Pb and Cd group in comparison with the control group. However, the administration of Na-alginate inhibited the elevation of serum TBA values. 3. The activity of Alkaline phosphatase was also significantly elevated in Cd group in comparison with the control group. However, the administration of Na-alginate significantly inhibited the elevation of serum alkaline phsphatase. 4. Furthermore, the activity of $\delta$-aminolevulinic acid dehydratase in red blood cells was also significantly inhibited by Pb and this inhibition was stimulated by the administration of Na-alginate. 5. The concentrations of Pb in liver and Cd in kidney were markedly increased by Pb and Cd. However, the administration of Na-alginate significantly inhibited the elevation of them.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2889-2896
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• 2023

The waste acceptance criteria for heavy metals in mixed waste should be developed by reflecting the leaching behaviors that could highly depend on the repository design and environment surrounding the waste. The current standards widely used to evaluate the leaching characteristics of heavy metals would not be appropriate for the silo-type repository since they are developed for landfills, which are more common than a silo-type repository. This research aimed to explore the leaching behaviors of cementitious waste with Pb, Cd, and Sb metallic and oxide powders in an environment simulating a silo-type radioactive waste repository. The Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) and the ANS 16.1 standard were employed with standard and two modified solutions: concrete-saturated deionized and underground water. The compositions and elemental distribution of leachates and specimens were analyzed using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES) and energy-dispersive X-ray spectroscopy combined with scanning electron microscopy (SEM-EDS). Lead and antimony demonstrated high leaching levels in the modified leaching solutions, while cadmium exhibited minimal leaching behavior and remained mainly within the cement matrix. The results emphasize the significance of understanding heavy metals' leaching behavior in the repository's geochemical environment, which could accelerate or mitigate the reaction.

• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.107-115
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• 2016

전 세계적으로 원자력 발전소는 442기가 가동 중이며, 62기가 충원될 예정이다. 원자력 발전소의 증가에 따라 방사성 폐기물 유출에 대한 위험성도 증가하였다. 이러한 이유 때문에, 방사성 폐기물의 처리는 인간, 동물, 식물을 포함하는 자연 생태계를 보전하는 관점에서 중요하다. 또한, 방사성 폐기물 유출은 그 지역뿐만 아니라 전 세계적으로 심각한 문제를 야기한다. 본 연구는 입체 배양세포에 방사성 핵종원소(세슘, 스트론튬, 코발트)를 처리하였고 이에 대한 영향력을 확인하였다. 입체 배양 구조체는 아가로오스 하이드로겔을 이용하여 제작했으며 암세포 및 정상세포 (HeLa, HepG2, COS-7)를 사용하여 입체 배양을 실시 하였다. 입체 형태로 세포를 배양한 후 세슘, 스트론튬, 코발트 농도 변화에 따라 세포 생존능력을 분석하였다. 이때 입체 배양세포에서 생존능력이 단층 배양세포 보다 최대 42% 우수한 것을 확인하였다. 입체 배양구조체는 세포가 형태 및 생리학적으로 in vivo환경인 조직과 비슷하게 배양을 가능하게 하였다. 따라서, 입체 배양구조체는 기존의 단층 배양 한계점인 in vivo 환경에 적용시킬 수 없다는 한계를 극복하였다. 본 입체 배양 기술이 중금속 독성평가 및 단시간 내에 다수의 물질 분석을 수행하는 고속 대량 스크리닝 기술에 활용될 것으로 기대한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권1호
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• pp.169-173
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• 2012

Objective: This study aimed to explore the differences in the curative and side effects of chemoradiotherapy on esophageal cancer (EC) among Xinjiang Han, Uigur and Kazakh patients. Methods: 170 patients with IIA stage-IV of esophageal squamous cell carcinoma were analyzed retrospectively. Based on different nationalities, they were divided into the Han, Uigur and Kazakh groups. The 1-, 2- and 3-year survival rates, incidence of the side effects (including hematological toxicities, radioactive esophagitis and percutaneous reactions) and application of antibiotics and harmonics were compared among the groups. There was no significant difference in the short-term curative effects among the Han, Uigur and Kazakh groups. The 1- 2- and 3-year survival rates of the three groups were 84%, 40%, 26%; 78%, 27%, 18%; and 60%, 21%, 12% ($x^2$=14.497, P<0.05). The incidence rate of hamatological toxicity ${\geq}$Grade 2 in the Kazakh group was significantly lower than that in the Han or Uigur group. Results: The incidence rates of radioactive esophagitis and percutaneous reactions Grade 2 in the Han group were significantly higher than those in the Uigur or Kazakh group. There was no significant difference in the types of applied antibiotics among the groups, but there were significant differences in the days of antibiotic application and proportion of patients receiving harmonics between the Hans and either of other groups. Conclusion: Chemoradiotherapy shows a better effect in the long-term survival rate among Han EC patients compared with Uigur or Kazakh EC patients. Uigur and Kazakh patients show a better tolerance to the side effects of chemoradiotherapy compared with Hans.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권spc호
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• pp.21-36
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• 2020

With respect to spent nuclear fuels, disposal containers and bentonite buffer blocks in deep geological disposal systems are the primary engineered barrier elements that are required to isolate radioactive toxicity for a long period of time and delay the leakage of radio nuclides such that they do not affect human and natural environments. Therefore, the thermal stability of the bentonite buffer and structural integrity of the disposal container are essential factors for maintaining the safety of a deep geological disposal system. The most important requirement in the design of such a system involves ensuring that the temperature of the buffer does not exceed 100℃ because of the decay heat emitted from high-level wastes loaded in the disposal container. In addition, the disposal containers should maintain structural integrity under loads, such as hydraulic pressure, at an underground depth of 500 m and swelling pressure of the bentonite buffer. In this study, we analyzed the thermal stability and structural integrity in a deep geological disposal environment of the improved deep geological disposal systems for domestic light-water and heavy-water reactor types of spent nuclear fuels, which were considered to be subject to direct disposal. The results of the thermal stability and structural integrity assessments indicated that the improved disposal systems for each type of spent nuclear fuel satisfied the temperature limit requirement (< 100℃) of the disposal system, and the disposal containers were observed to maintain their integrity with a safety ratio of 2.0 or higher in the environment of deep disposal.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.235-242
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• 2014

우라늄은 자연적 원인과 인위적 원인에 의해 오염이 가능하지만 국내 지하수 토양환경에서는 자연적 원인에 의한 오염 가능성이 높다. 우라늄은 방사성 독성과 화학적 독성을 동시에 갖고 있어 먹는 물에 포함될 경우 그 위해성이 매우 높다. 본 연구에서는 경북지역의 마을상수도 및 소규모 급수시설, 지하수, 샘물 및 먹는 샘물, 먹는 물 공동시설, 지하수 측정망, 민방위비상급수 등의 시료를 대상으로 우라늄 농도를 측정하였으며 국내외 수질 기준과 비교하여 오염 정도를 평가하였다. 총 803개의 시료 중 미국의 먹는 물 권고기준 또는 우리나라의 권고기준인 $30{\mu}g/{\ell}$를 초과하는 시료의 수는 6개이며 전체시료에서 차지하는 비율은 0.7%이다. 모암의 특성에 따른 우라늄의 농도는 흑운모화강섬록암, 흑운모화강암, 편마상화강암 등과 같은 화강암질 암석이 분포한 지역에서 비교적 높게 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.113-120
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• 2018

체르노빌과 후쿠시마와 같은 원자력 사고를 통해 환경으로 방출되는 방사성 세슘($^{137}Cs$)은 화학적 독성과 ${\gamma}$ 선 방출, 그리고 긴 반감기($t_{1/2}=30.2$ 년) 때문에 주된 감시대상 방사성 핵종 가운데 하나이다. 1족 알칼리 금속인 세슘은 점토광물에 잘 흡착되며, 특히 운모류 광물인 일라이트와 특이적 흡착을 하는 것으로 알려져 있다. 이는 일라이트의 frayed edge sites 에 세슘이 선택적 흡착을 일으키기 때문이며, 이러한 흡착 지점은 일라이트의 풍화 정도 및 결정도에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 연구는 인공 풍화 실험(pH=2.0 at $50^{\circ}C$)을 통해 일라이트 표면을 개질함으로써 세슘의 흡착 성능을 증가시키기 위해 수행되었다. 일라이트의 층간 양이온들(K, Ca)은 반응 1일 이내에 다량 용출되는 반면, 결정 구조를 구성하는 Si와 Al은 점진적으로 용출되었다. 또한 일라이트 시료의 결정도가 감소하여 인위적인 화학적 풍화가 발생하였음을 지시하였다. 저농도의 세슘과 흡착 실험을 진행한 결과, 흡착분배계수가 기존에 비해 약 2배 증가하였다. 이러한 결과는 비교적 저온에서 손쉽게 일라이트의 흡착 성능을 개선할 수 있음을 암시한다.

• 자원환경지질
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• 제50권5호
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• pp.341-352
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• 2017

Cs-137 (반감기 : 30.17년)과 더불어 중요한 원자력발전소 주변 환경감시대상 방사성 핵종 가운데 하나인 순수한 베타방출체인 Sr-90 (반감기 : 28.8년)에 대한 신속하고 용이한 모니터링 방법을 연구하였다. 스트론튬은 칼슘과 같은 2족 알칼리 토금속에 속해 있어서 전자배치나 크기가 비슷하며 최외각전자를 2개 가지고 있기 때문에 화학적으로 칼슘과 치환될 수 있다. 이러한 유사한 화학적 성질로 인해서 환경으로 유출시 물, 토양 및 농작물을 통한 먹이사슬을 거쳐서 인체로 쉽게 유입될 수 있으며, 인체 유입 시 뼈에 쉽게 침적되어 장기간 (생물학적 반감기 : 약 50년) 동안 독성을 유발한다. 스트론튬은 매우 환원성이 있고 특이 반응으로 습식분석이 어려우며, 특히 원자력발전소에서 감시하고 있는 방사성 스트론튬은 복잡한 분석절차, 고가의 분석 장비 사용 및 화학 전처리약품 다량 사용 등으로 분석의 정확도 저하는 물론 고비용에 따른 문제를 안고 있다. 따라서 펄스에너지를 사용하여 시료에 플라즈마를 생성시켜 고유 스펙트럼을 이용해 시료내 원소를 분석하는 Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) 분석기법을 도입하여 전처리 과정 없이 수 초 내에 분석이 가능하고 현장에서 실시간으로 측정 가능한 스트론튬 원소의 정량분석 방법을 도출하였다. 다양한 분석에 필요한 시료기판을 개발하여 레이저, 파장 및 시간분해능의 최적화로 분석 감도를 향상시키고 방해이온에 대한 영향 평가로 액체시료의 정량분석을 가능하게 하여 신속한 모니터링 체계를 구축하게 하였다. 이는 원자력발전소로부터 방출되고 있는 방사성 폐수의 실시간 모니터링에 효과적으로 적용될 수 있으며, 더 나아가 후쿠시마 원전사고와 같은 비상시 모니터링 수단으로 적용 될 수 있다.