• 한국입자에어로졸학회지
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• 제6권3호
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• pp.107-121
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• 2010

나노기술이 인체, 보건, 환경 등에 영향을 미칠 수 있다는 의혹은 제품이 시장에서 확산되는데 주요한 걸림돌이 되고 있다. 제품이 사용되는 실제상황에서는 물리적, 화학적, 생물학적인 상호작용이 복잡하게 일어나기 때문에 나노제품의 건강, 보건, 환경 영향에 대한 연구는 쉽지 않고 진척이 느리다. 나노입자가 환경에 노출된 후 시간에 따라 어떻게 변화하는지, 나노기술이 인간이나 동물 등의 생명을 지닌 유기체에 어떠한 영향은 미칠지, 공기, 물, 토양 등의 환경 시스템에 미치는 영향이 어떠할 지에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 본 논고에서는 나노기술의 잠재적인 영향에 대응하기 위한 국내외 정책 동향을 정리하였다. 미국, 유럽, 일본 등 나노기술 선진국 등의 나노기술 안전성을 확보하기 위해 지속적으로 노력하고 있고, 국내 정부 부서도 최근 나노기술에 관련된 EHS 문제를 해결하기 위해 다양한 정책적 지원을 확충하고 있다. 나노기술 안전성 확보는 나노기술 산업화를 앞당기기 위한 국제 공조가 요구되는 분야이기 때문에, OECD와 ISO는 서로 협력하고 있는데, OECD에서 전체 위해성평가를 담당하고 ISO에서 기반이 되는 독성 평가 방법과 노출 평가 방법 등을 개발한다. 두 국제기구는 나노기술 안전성 문제를 빠른 시간에 해결하기 위해 긴밀한 관계를 유지하고 있다. 마지막으로 국내의 에어로졸 기술을 나노기술 안전성 연구에 적용한 연구 결과를 정리하였고, 나노기술 안전성을 확보하기 위해 필요한 에어로졸 연구 방향에 대해 정리하였다. 최근 한국은 나노안전성 분야 중 은나노 입자에 대한 흡입독성연구를 수행하여 국제적으로 사용되는 데이터를 제공하였고, 나노기술 안전성에 관련된 국제 표준을 주도하여 개발하고 있다. 그렇지만, 이와 같은 성과는 국가 주도의 치밀한 연구 로드맵에 의한 결과라기보다는 제품화를 진행하고자 하는 회사와 독성전문가 등의 다학제적인 연구의 결과이기 때문에 단기적인 연구성과로 끝날 수 있다. 나노기술의 상용화를 위해서는 나노제품의 EHS 영향에 대해 규명해야 하고, 신기술의 채용 뿐 아니라 소비자들에게 친환경 제품으로 다가설 수 있도록 장기적인 연구기획 및 수행이 필요하다. 높은 성능의 나노제품을 개발하는데 그치는 것이 아니라 나노제품의 인체영향, 환경영향에 대한 의혹을 풀 수 있도록 다양한 분야의 연구자들의 협력이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1069-1074
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• 2009

본 연구에서는 CuO와 ZnO의 입자 크기가 옥수수의 성장과 토양 미생물 군집에 미치는 독성을 microcosm 실험을 통하여 살펴보았다. 나노 입자는 micro 입자에 비해 옥수수의 biomass를 약 30% 감소시켜 나노 입자가 옥수수의 성장을 저해하는 것으로 나타났다. 토양 미생물 활성 지표인 Dehydrogenase activity는 CuO 나노 입자에서는 낮게 나타났으나 ZnO 나노 입자에서는 높게 나타났다. Biolog test 결과, CuO 나노 입자와 ZnO micro 입자에서 토양 미생물 다양성이 감소하는 것으로 나타났다. 그러므로, metal oxide의 나노 입자가 micro 입자보다 항상 토양 미생물의 활성 및 다양성에 더 유해한 영향을 나타내는 것은 아니라고 판단된다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.27-33
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• 2017

본 연구에서는 중금속 7종(Cu, Cd, Cr, As(III), As(V), Zn, Ni) 및 나노입자 5종(CuO, ZnO, NiO, $TiO_2$, $Fe_2O_3$)에 대한 독성을 수계 대표 생물종인 녹조류 Chlorella vulgaris를 이용한 생물검정법으로 평가하였다. 조류에 미치는 영향은 흡광도, 클로로필 및 개체수 측정에 대한 결과를 통합하여 평가하였다. 중금속의 통합결과독성($TEC_{50}$) 순서는 Cr ($0.7mgL^{-1}$) > Cu ($1.7mgL^{-1}$) > Cd ($3.2mgL^{-1}$) > Zn ($3.9mgL^{-1}$) > Ni ($13.2mgL^{-1}$) > As(III) ($17.8mgL^{-1}$) ${\gg}$ As(V) (> $1000mgL^{-1}$)로 나타났다. 중금속은 측정종말점에 따라 일부 상이한 민감도와 독성이 조사되었다. 나노입자의 독성($TEC_{50}$) 순서는 ZnO ($2.4mgL^{-1}$) > NiO ($21.1mgL^{-1}$) > CuO ($36.6mgL^{-1}$) > $TiO_2$ ($62.5mgL^{-1}$) > $Fe_2O_3$ ($82.7mgL^{-1}$)로 나타났다. 나노입자는 측정종말점간에 비슷한 민감도와 독성을 보였다. 따라서 오염물의 독성을 평가하기 위해서 단일 방법에 의한 결과보다는 다양한 측정종말점의 통합결과에 근거한 접근이 적절할 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.586-592
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• 2022

본 연구는 기존의 치면열구전색재 ConciseTM에 세륨옥사이드 나노입자(Cerium oxide nano particles; CNPs)를 0-4.0 wt%를 첨가하여 새로운 치면열구전색재를 제조하여 물리적 성질과 세포독성을 평가하였다. 물리적 성질은 중합깊이, 물흡수도와 용해도를 측정하였고 세포독성평가는 불멸화된 구강점막세포(Immortalized human oral keratinocyte (IHOK))를 이용하여 MTT assay법으로 평가하였다. 실험 결과 중합 깊이는 CNPs 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 용해도는 CNPs를 2.0 wt% 첨가된 실험군에서 가장 낮은 값을 보였으며 물흡수도는 각 실험군별 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). 세포독성 실험 결과는 모든 실험군에서 높은 세포 생존율을 보였다. 이는 CNPs가 물리적 성질을 크게 약화 시키지 않으며 세포독성을 나타내지 않았으므로 생체 적합성을 입증하였다. CNPs의 특성을 고려하여 향후 CNPs의 효율적인 분산 기술에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.396-401
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• 2014

나노물질은 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Lactuca(상추)와 Raphanus(알타리무) 씨앗의 발아와 발아지수에 금속산화물 나노입자(CuO, NiO, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$, $TiO_2$, ZnO)가 미치는 영향을 조사하였다. 용액상 노출에서 CuO가 가장 큰 영향을 나타내었으며, 발아와 발아지수의 $EC_{50}$는 각 0.46 mg/L와 0.37%로 조사되었다. 씨앗 이용 식물독성 측정에서 상추가 알타리무보다 나노입자 노출에 대해 더욱 민감한 반응을 나타내었다. 일반적으로 나노입자의 씨앗발아와 발아지수에 근거한 영향은 다음의 순서로 조사되었다: CuO > ZnO >NiO > $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. 특히 $TiO_2$, $Fe_2O_3$와 $Co_3O_4$는 최대 노출 농도 1,000 mg/L 농도에서도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다.

• 청정기술
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• 제13권3호
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• pp.161-172
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• 2007

청정기술의 발전을 위하여 나노기술이 융합된 새로운 기술의 도입이 필요하다. 최근 개발된 나노입자, 나노튜브 등은 이미 많은 소비재의 원료로 사용되고 있으며, 인체 및 환경에 쉽게 노출될 수 있다. 이러한 나노입자는 작은 크기와 넓은 비표면적 특성으로 인해 기존물질에 비하여 반응성이 높고 인체나 환경에 독성을 나타낼 커다란 잠재성을 가지고 있으며, 이미 많은 연구결과에서 이러한 나노물질이 인체 및 환경 유해성을 유발하는 원인과 결과에 대하여 보고하고 있다. 본 논고에서는 나노기술 기반 청정기술 발전의 방향을 제시하기 위하여 나노물질의 인체 및 환경 유해성에 관한 위험성평가 방안을 검토하고, 나노물질의 잠재적인 위해성을 살펴보고자 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권4호
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• pp.177-183
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• 2016

미생물을 이용한 하수처리의 경우 여러 요인(미생물 특성, 원수의 성상, 운전조건)의 영향을 받으며 복잡한 관계를 갖고 운영하게 되는데 이런 공정에 나노입자의 유입은 분명 공정의 안정성 및 효율성에 영향을 줄 것으로 판단된다. 본 연구에서는 교내 하수 플랜트에서 활성슬러지를 채취하여 각각의 균주에 최적화된 배지에 배양시킨 뒤, 배양된 미생물이 각각 나노물질과 나노이온 상태일 때 성장에 미치는 영향을 알아보았다. 활성슬러지에 존재하는 대표 미생물 중에 그람양성균인 Bacillus와 그람음성균인 Pseudomonas, E.coli를 대상 균주로 선택하여 ZnO, $TiO_2$ 두 가지 나노물질에 의한 독성 영향을 비교하였다. 동일한 농도의 나노물질에서 그람양성균인 Bacillus균의 평균 성장 저해율은 60% 이상이고, 그람음성균인 Pseudomonas의 경우는 평균 성장 저해율이 10% 미만으로 나타났다. 따라서 나노물질에 대한 독성은 그람양성균이 그람음성균보다 높은 것으로 보여지는데 그 이유는, 세포벽 구조, 세포벽 단백질 구성성분, 세포의 생리기능, 물질대사 등의 차이로 그람양성균이 나노물질에 훨씬 민감한 경향을 나타내기 때문인 것으로 보여진다. 그리고 ZnO와 $TiO_2$ 나노물질의 농도가 같을 때 미생물 성장에 미치는 영향은 ZnO가 평균적으로 3배 정도 높았는데 이것은 ZnO 나노물질의 독성이 $TiO_2$ 보다 크다고 볼 수 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제28권1호
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• pp.116-134
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• 2002

세리신은 누에고치의 고치실에서 추출되는 천연 단백질로서 많은 수산화기를 가지고 있어 뛰어난 보습성을 가진다. 이에 화장품에의 응용이 기대되나, 물에 잘 녹지 않는 특성을 가지고 있어서 화장품 원료로 사용하기에 어렵다는 단점이 있다. 본 연구에서는 친양쪽성 화합물인 poly(ethylene glycol)(PEG)을 세리신에 도입하여 수용성이며 자기조합형(self-assembled) 세리신-PEG 결합체를 합성하였다. 세리신내의 tyrosine 잔기의 방향 족 수산화기가 반응사이트임을 $^1$H-NMR 분석으로 알 수 있었으며, IR과 CD 측정으로 PEG 사슬의 도입으로 세리신의 구조가 불규칙한 coil구조에서 $\beta$-sheet구조로 구조적 변화가 일어남을 알 수 있었다. 또한 DSC 분석에서 세리신-PEG결합이후 각각의 녹는점이 떨어지는 것을 확인하여 상호 결정성에 영향을 주는 것을 확인하였다. 세리신-PEG 결합체는 자기조합하여 소수성 상호작용을 통해 200-400nm의 구형 나노입자를 이루며 투석방법을 통하여 얻을 수 있었다. 또한, 세리신-PEG 나노입자는 세리신자체보다 더 높은 보습력을 가지는 것을 확인하였다. 세리신-PEG 결합체의 cytotoxicity는 MTT assay에 의해 독성이 없음을 확인하였으며, 동물실험에 의한 독성도 전혀 나타내지 않음을 알 수있었다. 나노입자의 특성과 세리신의 보습성, 세리신-PEG의 친양쪽성 특성으로 세리신-PEG결합체 나노입자는 그 자체로도 원료로 사용 될 수 있을 뿐 아니라 생리 활성성분의 운반체로의 개발이 기대되어 진다.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.864-873
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• 2018

나노 입자는 화장품, 식품, 기계, 화학 산업 등에 다양한 용도로 활용되고 있으며, 그 응용분야가 광범히 하여 나노 입자 사용에 대한 관심과 연구가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히 금속나노 입자 중 하나인 은나노 입자는 항균 및 항진균 효과가 뛰어나 의류, 실내 공기필터, 증류필터 등 다양한 방면에 활용되고 있다. 하지만 은나노 입자의 지속적인 노출 시, 입자 크기와 노출방식에 따라 인체에 독성을 유발하는 것으로 알려져 있어 친환경적이고 생물학적으로 안전한 천연물 유래 소재를 활용한 은나노 입자의 기술개발이 필요하다. 천연물이 적용된 실내필터와 의류는 생산의 용이성, 제품 내구성 및 항균 활성에서 은나노 적용제품과 비교될 수 있는 것으로 나타고 있다. 본 연구에서는 은나노의 생체 내 미치는 독성 메커니즘에 대해 알아보고 은나노의 대안으로 항균 활성을 지닌 천연물의 항균 활성에 대해 기술하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2014

Recently it is often reported about toxic nanomaterials to organisms. In other words, it is called nanotoxicity, toxic nanomaterials have extremely toxic properties. Zinc oxide is widely used as a promising nanomaterials, but some researchers are warning that nanotype zinc oxide has nanotoxicity. One of typical zinc oxide materials is a zinc oxide nanowire, especially, there is no technique which is detecting a zinc oxide nanowire because of its geometric. In here, we use reduced graphene oxide in order to detect zinc oxide nanowire and use DNA immobilized cantilever sensor, we detect graphene wrapped zinc oxide nanowire. Detection of a zinc oxide nanowire is measured by shifting of cantilever's resonance frequency based on vibration theory. It is proved that cantilever sensor is valid for nanomaterial detection. We showed that detection of a zinc oxide nanowire is successful.