꿀벌(Apis mellifera)에 대한 급성접촉 독성이 강한 살충제인 합성 피레스로이드계통 농약인 bifenthrin과 급성경구 독성이 강한 살충제인 네오니코티노이드 계통농약인 imidacloprid 대상으로 엽상잔류의 특성과 꿀벌에 대한 독성을 조사하고자 꿀벌에 대한 엽상잔류독성시험을 실시하였다. 시험농약은 제형이 다른 제품농약인 bifenthrin WP와 bifenthrin EC 그리고 imidacloprid WP와 imidacloprid SL을 사용하였으며, 잎의 특성이 다른 알팔파와 사과나무에 동일한 농약을 살포한 후 시험농약 각각의 꿀벌에 영향이 없다고 판단되는 치사율 25% 미만수준의 독성치($RT_{25}$)와 시간 경과에 따른 엽상잔류량을 조사하였다. 시험결과 꿀벌 엽상 잔류독성은 bifenthrin WP를 제외한 3종의 농약에서 사과잎에 비해 표면적이 큰 알팔파잎에서의 꿀벌 치사율이 사과잎보다 높게 나타났으며, 시간에 경과에 따른 엽상 잔류량도 사과잎보다 알팔파잎에서 전체적으로 많은 양이 잔류하는 경향을 보였다. 시험약제 간의 엽상 잔류량은 imidaclprid의 경우 $4.9{\sim}25.4\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 범위 이었으며, bifenthrin은 $0.6{\sim}12.7\;mg{\cdot}kg^{-1}$이었는데, 살포약량이 많고 약제의 특성상 침투이행성이 강한 imidacloprid에서 잎에서의 잔류량은 많았으나 접촉독성이 상대적으로 강한 bifenthrin에 비해 꿀벌 독성은 짧게 나타났고 치사율도 낮았다. 결과적으로 꿀벌독성이 강한 농약은 작물체 잎 표변에 부착되어 잔류하면서 꿀벌에 직접 접촉하거나 휘발에 의해 영향을 줄 가능성이 크며, 작물체 잎의 특성과 농약의 물리화학적인 특성뿐만 아니라 농약제제의 형태도 작물체 잎에서의 잔류량에 영향을 주어 꿀벌에 대한 독성 영향을 지속시키는 원인이 될 수 있다.
용접부(鎔接部)에서 잔류응력(殘留應力)은 용접열(鎔接熱)에 의한 국부(局部) 가열(加熱)과 불규칙적(不規則的)이고 비교적(比較的) 급속(急速)한 냉각(冷却)으로 유발(誘發)되는 열응력(熱應力)과 구조물(構造物)의 강성(剛性) 및 재료(材料) 등에 의하여 발생(發生)되며, 잔류응력(殘留應力)의 존재(存在)는 취성파괴강도(脆性破壞强度), 피로강도(疲勞强度), 좌굴강도(挫屈强度), 진동특성(振動特性), 부식저항(腐蝕抵抗) 등에 영향(影響)을 미치는 궁극적(窮極的) 요인(要因)으로 간주(看做)됨으로 본(本) 연구(硏究)는 구조물(構造物)의 강도(强度)를 저하(低下)시키고 기능(機能)에 악영향(惡影響)을 끼치는 잔류응력(殘留應力)의 기구학적(機構學的) 특성(特性)을 파악(把握)하기 위하여 SWS 58 강판(鋼板)을 X홈 용접(鎔接)하여 이것을 4단계(段階) 즉 $350^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, $800^{\circ}C$로 열처리(熱處理)하여 hole drilling method를 사용(使用)하여 잔류응력(殘留應力)을 측정(測定)한 결과(結果), 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 잔류응력(殘留應力)을 제거(除去)시키는 가장 효과적(效果的)인 온도(溫度)는 $650^{\circ}C$ 정도(程度)이었고, 구멍의 직경(直經)이 구멍의 깊이와 일치할 때 구멍바로 근처(近處)의 소성변형(塑性變形)은 완전(完全)히 해방(解放)되었으며, 경도시험(硬度試驗)을 통(通)해 열처리(熱處理) 후(後) 열영향부(熱影響部)의 높은 경도(硬度)가 모두 삭감(削減)되는 것을 알 수 있었으며 또한 잔류응력(殘留應力)에 끼치는 용접입열(鎔接入熱)의 영향(影響)은 입열량(入熱量)의 표준(標準)보다 1/4 이상(以上), 이하(以下)인 경우 잔류응력(殘留應力)은 용접입열(鎔接入熱)에 큰 영향(影響)이 없음을 알았다.
가동 중인 설비 및 대형 구조물은 장시간 사용, 고온 환경 및 반복되는 하중 등의 영향으로 설비재료의 교체 및 유지 보수가 요구된다. 이때 설비의 기계적 특성을 평가하는 것은 필수 불가결한 요소 이지만 대부분의 물성평가방법이 파괴적이기 때문에 가동 중인 설비에 직접 적용하는 것은 상당한 어려움이 따른다. 그러나 계장화 압입시험법은 다양한 기계적인 특성을 비파괴적으로 측정하는 최신기술로서 재료에 하중 인가 및 제거 과정 중 하중과 변위를 연속적으로 측정하여 획득된 압입하중-변위곡선의 분석을 통해 유동물성, 잔류응력, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가 할 수 있다. 본 연구에서는 계장화 압입시험을 이용하여 철강재료 및 용접부 유동물성과 잔류응력을 정량적으로 평가하였다. 계장화 압입시험 시 발생하는 압입자 하부의 응력 상태를 고려하여 유동응력과 변형률을 정의하고, 이를 최적화된 응력-변형률 구성방정식을 통해 유동곡선 및 항복강도, 인장강도 등의 유동물성을 평가 하였다. 계장화 압입시험을 이용하여 잔류응력을 측정하기 위해 소성변형과 직접 관련된 편차 응력 성분만으로 압입변형과 잔류응력 간의 상호작용을 분석하여 잔류응력 모델을 정의하였다. 측정된 유동물성은 일축인장시험의 결과를 통해 그 정확성을 검증하였고, 잔류응력은 홀-드릴링, 절단법 및 ED-XRD 시험과 비교하여 그 모델을 검증하였다.
착색단고추 중 침투성농약 flonicamid의 잔류특성을 구명하기 위하여 flonicamid 및 그 대사물질의 잔류농도를 분석하고 경시적인 잔류량 변화양상을 조사하였다. 플로니카미드 10% 입상수화제를 추천사용농도 및 그의 2배 농도로 경엽처리하고, 살포 후 1, 7, 15, 30, 50, 70, 87일의 총 7회에 걸쳐 과실, 상엽, 하엽을 구분하여 시료를 채취하여 잔류농도를 분석하였고 살포 후 87일간의 잔류량 변화를 조사하였다. 과실, 상엽, 하엽 모두에서 모화합물인 flonicamid의 잔류량은 1일차에 최고치를 나타낸 이후 급격히 감소되는 경향을 보인 반면, 대사물질 TFNG의 잔류량은 지속적으로 증가하여 15-30일차에 최고 잔류량을 나타내었고 살포 후 87일 이후에도 초기 잔류량 보다 높은 농도를 유지하였다. 과실 중 총 flonicamid의 잔류량이 시간 경과에 따라 점차적으로 증가하여 살포 후 87일까지 높은 농도를 유지하는 잔류양상은 착색단고추 잎 중에 높은 농도로 잔류하는 대사물질 TFNG의 이동에 의한 결과로 보여지며, 이러한 잔류량 변화는 기준량 및 2배량 처리구에서 유사한 양상을 나타내었다.
현재 광디스크 드라이브는 오랜 기간 지속된 산업계의 데이터 전송률 경쟁을 통하여 10,000 rpm 이상의 고속으로 구동되고 있다. 고속 구동은 필연적으로 시스템의 진동을 유발하여 픽업의 데이터 읽기/쓰기 서보 제어에 외란을 야기하는데, 통상 진동외란은 방진고무를 통한 진동의 절연 및 서보 제어의 강인성 개선을 통해 해결되고 있다. 본 연구에서는 산업계에서 일상으로 이루어지는 광디스크 드라이브 시스템의 동특성 개선에서 한걸음 더 나아가 광디스크의 동특성을 개선하는데 주목하였다. 이를 위하여 사출성형 공정해석을 수행하여 공정 조건(유량, 사출온도)이 잔류응력에 미치는 영향을 조사하였고, 이 잔류응력의 변화가 광디스크의 진동 모드 및 임계속도 즉, 동특성에 미치는 영향을 모달해석을 통해 살펴보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 사출성형 시 발생하는 광디스크의 잔류응력을 제어하여 광디스크의 임계속도를 잔류응력이 없는 경우 대비 약 14.4% 높일 수 있음을 확인하였다.
본 연구는 엇갈이배추 중 bistrifluron과 fluopicolide의 잔류특성을 조사하여 약제별 잔류량 감소추이와 생물학적 반감기를 바탕으로 생산단계 잔류허용기준(pre-harvest residue limit, PHRL) 설정을 위한 기초자료로 활용하고자 수행되었다. 온실 재배 중인 엇갈이배추에 안전사용기준 농도로 희석한 bistrifluron과 fluopicolide를 다른 두 지역의 포장에 각각 살포 후 0 (2시간), 1, 2, 4, 6, 8, 10일에 시료를 채취하여 분석하였다. 엇갈이배추 중 두 성분의 잔류농약은 acetonitrile을 이용하여 추출하고 Florisil SPE cartridge로 정제한 후 HPLC/DAD를 이용하여 분석하였다. 두 시험농약의 정량한계는 $0.03mg\;kg^{-1}$이었고, 시험분석법의 회수율은 0.1 및 $0.5mg\;kg^{-1}$ 두 수준에서 87.2%~110.6%이었으며 상대표준편차는 모두 5% 미만이었다. 두 지역의 시험포장에서 엇갈이배추 중 각 시험농약의 생물학적 반감기는 bistrifluron의 경우 3.9일과 4.2일이었으며, fluopicolide의 경우 4.9일과 4.2일로 나타났다. 잔류회귀감소식을 이용하여 엇갈이배추 중 bistrifluron과 fluopicolide의 생산단계 잔류허용기준은 수확 10일 전 $3.83mg\;kg^{-1}$과 $3.23mg\;kg^{-1}$으로 제안하였다.
망간단괴, 망간각, 해저열수광상 개발에서 필연적으로 발생하게되는 선광잔류물은 방대한 양과 잠재적인 독성으로 인해 관심이 증가하고 있지만, 아직까지 선광잔류물의 발생량, 물리·화학적 특성, 환경 유해성, 해양생태계에 미치는 영향 등에 관한 정보가 부족한 실정이다. 최근에는 선광잔류물의 친환경적인 처리 중요성이 인식되고, 그에 따른 저감/처리법이 강구되고 있다. 심해저 광물자원개발 시 선광잔류물이 선상에서 처리되지 못할 경우, 선광잔류물의 육상으로 운반 비용이 발생하고 육상 환경오염 문제를 해결해야하는 경우가 발생하게 된다. 따라서, 한국해양과학기술원에서는 1) 오염인자/환경영향, 2) 환경/생물 위해성 영향, 3) 입자 확산, 4) 선광, 5) 저감/처리(정화)를 친환경적인 선상에서의 선광잔류물 처리를 위한 주요 핵심 요소로 구분하여 선광잔류물의 유해성, 해양생태계에 미치는 영향, 오염 입자 확산 모델, 선광 및 정화처리 후보기술 등에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구 결과는 향후 심해저광물자원 개발과정에서 발생할 수 있는 환경영향에 대한 과학적인 증거 확보를 통해 환경문제를 최소화 할 수 있는 연구 기반을 제시할 수 있고, 이는 다른 기원의 오염물 및 규제없이 방치되고 있는 육상 폐광산의 누출수 처리에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.
2009년 일본으로 수출된 착색단고추에서 flonicamid 성분이 일본 농약잔류허용기준을 초과한 사례가 발생되어 원인 구명을 위해 본 실험을 수행하였다. 농산물 중 flonicamid의 잔류분석 대상성분은 모화합물과 두 종류 대사산물 TFNG와 TFNA를 합한 값으로 표시한다. 착색단고추 중 flonicamid의 잔류특성을 밝히기 위해 재배농가 3곳을 선정하여 약제를 7일 간격 3회 살포 후 1~21일 경과시점의 잔류량을 조사하였다. 평균 잔류량은 0.176, 0.152, 0.108 mg $kg^{-1}$ 이였으며, 포장간 잔류량의 차이가 있었다. 초기 잔류량 보다 10일 이후 상대적으로 더 높은 잔류량을 유지하였으나 전반적인 잔류수준은 국내 잔류허용기준인 2.0 mg $kg^{-1}$, 2009년 기준 초과시 일본의 잔류허용기준인 0.4 mg $kg^{-1}$보다 낮음을 알 수 있었다. 살포 농도가 잔류량에 미치는 영향을 확인하기 위하여 추천 희석배수의 배량(1,500배)을 7일 간격 3회 살포한 후 total flonicamid의 잔류량을 조사하였는데 배량 살포구에서 21일차에 0.429 mg $kg^{-1}$이 검출되어 0.4 mg $kg^{-1}$을 초과하였다. 착색단고추 중 모화합물과 대사산물의 변화를 확인하기 위하여 약제 살포 후 1~49일 동안의 경시적 변화를 확인한 결과 모화합물은 1일차에 0.06 mg $kg^{-1}$으로 최고치를 보였으며 이후 지속적으로 감소되어 49일차에는 0.01 mg $kg^{-1}$ 미만이 검출된 반면 대사산물 TFNG와 TFNA는 1일차 각각 0.012, 0.007 mg $kg^{-1}$이 검출되었고 그 양은 점차 증가되어 49일차에 각각 0.163, 0.047 mg $kg^{-1}$이 검출되어 최고치를 보였다. 이는 glycine 구조를 가진 대사물 TFNG가 지속적으로 늘어나 최종 살포 후 49일 동안 열매 중 total flonicamid 잔류량이 크게 감소하지 않는 경향을 나타내었기 때문이다. 따라서 착색단고추의 flonicamid 잔류량 시험은 장기간 조사가 필요하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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