• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.385-391
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• 2018

해산규조류 (Skeletonema. Costatum)의 개체군 성장률을 이용하여 PBDEs (BDE-47, BDE-209)의 독성평가를 실시하였다. BDE-47은 $0.31mgL^{-1}$ 이상의 농도부터 유의미하게 감소하여 농도의존성을 나타냈으나, BDE-209의 경우 시험 최고농도 $125mgL^{-1}$에서도 변화를 나타내지 않았다. 본 시험결과 $EC_{50}$값은 BDE-47과 BDE-209에서 각각 $0.55mgL^{-1}$와 >$125mgL^{-1}$이었고, NOEC값은 $0.16mgL^{-1}$와 >$125mgL^{-1}$이었으며, LOEC값은 $0.31mgL^{-1}$와 >$125mgL^{-1}$으로 나타나 BDE-47이 BDE-209에 유해성이 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 연안환경에서의 BDE-47의 농도가 LOEC 값인 $0.31mgL^{-1}$를 초과할 경우 S. costatum과 같은 식물성플랑크톤에 악영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 PBDEs의 해양환경 기준 설정 및 타 독성물질과의 상대적 독성치를 비교하기 위한 귀중한 자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제48권3호
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• pp.187-197
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• 2015

광물성 약재(광물약)는 오랜 기간 동안 주로 중국, 한국 등 동양의 전통의학에서 화학성분이나 물리적인 성질이 질병치료나 건강 증진에 이용되어 왔던 단일 광물, 암석 및 생물화석 등을 의미한다. 광물성 약재는 산지의 지질특성, 기후 및 지표 환경에 의해 광물학적 특성이 달라지며, 광물의 조직, 수반광물, 정제 방법에 따라 약재로서의 효용성이 달라진다. 특히, 광물성 약재에 함유되어 있는 광물조성, 주성분 및 미량성분의 차이는 광물약의 약효와 유해성에 영향을 준다. 그러므로 광물약의 분석방법과 전처리 및 제조과정에 대한 표준화가 매우 중요하다. 광물성 약재에 함유된 유해 금속 원소는 수치(법제)나 탕약 제조 등 약제의 전처리 과정과 위와 장에서의 소화과정에서 성분이 변화되어 용출량이 결정되기 때문에 체내와 대응되는 조건에서의 적절한 시험방법을 정립하여, 그 결과에 의해 위액용출도, 인체흡수도, 안정성과 위해성이 평가되어야 한다. 또한, 광물성 약재의 안정성과 위해성을 평가할 수 있는 연구결과로 유효성분과 독성 물질의 체내 존재량을 예측할 수 있어야 한다. 연구에서 제안된 광물성 약재의 표준화 방법은 광물약의 개발과 활용에 유용한 기초자료로 이용될 뿐만 아니라, 광물성 약재의 품질 표준을 규격화 하는 기준을 제시해줄 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제35권1호
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• pp.21-36
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• 2017

대표적인 내분비계 교란물질인 프탈레이트의 이용실태, 위해성, 규제현황 및 이를 대체하여 사용되는 대체가소제 및 대체플라스틱소재들의 특성을 정리하였다. 프탈레이트는 대표적인 내분비계 장애물질 중 하나로 경구 또는 호흡과 피부를 통해 체내에 침투해 여성호르몬 및 남성호르몬과 갑상선호르몬이 작용을 교란하는 것으로 알려졌다. 특히, 태아의 발달 저하, 성체의 생식능력 저하, 암 유발 이외에도 신경발달 저하 및 정신질환까지도 프탈레이트 노출과 연관이 있음이 보고되었다. 각종 플라스틱 제품, 안료, 화장품 등 일상생활 곳곳에 광범위하게 사용되던 프탈레이트는 규제가 이뤄짐에 따라 여러 종류의 대체가소제들이 사용되고 있으며 가소제를 사용하지 않는 플라스틱 대체소재들이 개발되고 있다. 이들 대체가소제 및 대체소재들의 내분비 교란 및 위해성이 새로이 제기되고 있으며, 프탈레이트 만큼 구체적으로 안전성 평가가 이뤄지지 않았으므로 결코 안전하다고 할 수 없다. 또한 대체가소제 및 대체소재들의 물성적 한계와 낮은 가격경쟁력은 재고되어야 한다. 본 소고에서는 in vitro, in vivo 및 in silico 시험을 통해 알려진 프탈레이트 대체가소제 및 대체소재들의 안전성 자료들을 정리하여 안전성에 대한 의문을 제기함과 동시에 바람직한 대체재 발굴을 위한 가이드라인를 제시하고자 하였다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.297-302
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• 2008

폐광산 인근의 토양과 광미에서 발생하는 오염원은 중금속과 강산성의 배수가 주요한 원인물질이다. 이러한 오염원들은 인근의 토양까지 오염이 확산되어 결국 사람에게 건강상 유해성을 나타낸다. 본 연구에서는 중금속 오염이 심각한 폐광산을 대상으로 이들의 관리를 최적화하기 위해 요구되는 중금속 오염수준예측을 위한 수학적 접근방법을 시도하였다. 이를 위해 폐광산으로부터의 거리와, pH 및 산화환원전위(ORP)의 경시변화를 조사하여 이들의 상관성을 방정식으로 도출하였다. 대상으로 한 폐광산에 따라 다소의 차이는 보였으나, 60일간의 실험기간동안 변화되는 pH와 ORP는 초기의 pH와 ORP를 기준으로 할 때, 변화율이 $0.95{\sim}1.03$의 범위로 나타났다. 이것은 초기의 pH와 ORP를 기초로 폐광산 인근의 토양에서 발생하는 중금속류의 용출정도를 예측하여 환경영향평가를 실시할 수 있음을 시사하며, 이러한 접근방법은 다른 폐광산에도 적용할 수 있으므로 제거 또는 제어 대상인 중금속류의 관리에 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2024

본 연구에서는 지중 내 오염물질(TPH, Phenol)의 확산 방지를 위해 오염 발생시에만 선택적으로 차수성능을 발현하는 차수재를 제조하고자 하였다. 선택적차수재의 구성물질로는 주문진규사, 벤토나이트, 폴리올레핀 엘라스토머, 스필하운드 마린을 사용하였으며, 본 연구에서는 구성물질들의 활용가능성을 평가하기 위해 기초 특성 및 환경유해성을 확인하였으며 오염물질과의 접촉 24시간 후 변화되는 투수특성을 비교하여 차수재로서 사용가능성을 확인하였다. 각 구성물질의 pH는 일반 지하수 pH 범위와 유사하였으며 독성특성 및 유해물질 용출가능성 분석결과 기준치 이하의 함량을 보여 환경유해성은 없다고 판단되었다. 또한 오염물질 접촉 전‧후 투수계수를 비교하였을 때, 접촉 전 α × 10^-3cm/sec 내외의 투수계수가 오염물질과 접촉 이후 α × 10^-6cm/sec로 감소된 결과를 보여 차수재의 비오염 상황에서는 투수성과 오염발생시 차수성능 발현을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.523-541
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• 2023

3D 프린터의 활용이 높아짐에 따라 발생하는 화학물질에 대한 노출 빈도가 증가하고 있다. 그러나 3D 프린팅 발생 화학물질의 독성 및 유해성에 대한 연구는 미비하며, 분자 구조 데이터의 결측치로 인해 in silico 기법을 사용한 독성예측 연구는 저조한 실정이다. 본 연구에서는 화학물질의 분자구조 정보를 나타내는 주요 분자표현자의 결측치를 보간하여 3D 프린팅의 독성 및 유해성을 예측한 Data-centric QSAR 모델을 개발하였다. 먼저 MissForest 알고리즘을 사용해 3D 프린팅으로 발생되는 유해물질의 분자표현자 결측치를 보완하였으며, 서로 다른 4가지 기계학습 모델(결정트리, 랜덤포레스트, XGBoost, SVM)을 기반으로 Data-centric QSAR 모델을 개발하여 생물 농축 계수(Log BCF)와 옥탄올-공기분배계수(Log Koa), 분배계수(Log P)를 예측하였다. 또한, 설명 가능한 인공지능(XAI) 방법론 중 TreeSHAP (SHapley Additive exPlanations) 기법을 활용하여 Data-centric QSAR 모델의 신뢰성을 입증하였다. MissForest 알고리즘 기반 결측지 보간 기법은, 기존 분자구조 데이터에 비하여 약 2.5배 많은 분자구조 데이터를 확보할 수 있었다. 이를 바탕으로 개발된 Data-centric QSAR 모델의 성능은 Log BCF, Log Koa와 Log P를 각각 73%, 76%, 92% 의 예측 성능으로 예측할 수 있었다. 마지막으로 Tree-SHAP 분석결과 개발된 Data-centric QSAR 모델은 각 독성치와 물리적으로 상관성이 높은 분자표현자를 통하여 선택함을 설명할 수 있었고 독성 정보에 대한 높은 예측 성능을 확보할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 방법론은 다른 프린팅 소재나 화학공정, 그리고 반도체/디스플레이 공정에서 발생 가능한 오염물질의 독성 및 인체 위해성 평가에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.187-193
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• 1999

국내 석탄화력발전소에서 발생되는 비산석탄회의 방사능 농도 분석을 수행하였고 재활용을 위한 방사능 함량의 유해도를 평가하였다. TBP 용매추출법과 알파스펙트로베타를 사용하여 비산석탄회에 존재하는 우라늄 동위원소($^{238}U,\;^{235}U,\;^{234}U$)의 방사능 농도를 측정하였으며, 감마스펙트로메타를 사용하여 $^{226}Ra,\;^{232}Th,\;^{40}K$ 등의 방사능 농도를 결정하였다. 우라늄 동위원소의 농도측정 결과 $^{238}U,\;^{235}U,\;^{234}U$의 방사능 농도는 평균적으로 각각 116.1, 5.01, 및 121.2 Bq $kg^{-1}$으로 나타났으며, $^{234}U/^{238}U$의 방사능 농도비는 $1.04\;{\pm}\;0.03$ 로서 자연상태의 토양중 방사능 농도 비인 1.14 와 유사하였다. 동일시료에 대한 감마측정 결과 $^{226}Ra,\;^{292}Th$ 및 $^{40}K$의 방사능 농도는 각각 $101.7\;{\sim}\;113.9,\;39.5\;{\sim}\;54.2$, 및 $315.0\;{\sim}\;990.6$ Bq $kg^{-1}$ 으로 나타났다. $^{226}Ra,\;^{292}Th$ 및 $^{40}K$ 동위원소의 농도를 사용하여 재활용 목적으로서의 비산석탄회의 방사능 함량 유해도를 평가하였고, 그 결과 본 연구의 대상물질인 비산석탄회의 방사능 함량은 허용기준치 이하로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.719-729
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• 2008

본 연구에서는 지구화학 모델을 활용하여 지하수 환경에서의 우라늄의 존재 형태, 흡착 및 이동 특성을 모사해 보았다. 흡착에 의한 우라늄의 지연 이동을 효과적으로 모사하기 위하여 3차원 지하수 유동 모델과 반응성 용질 이동 모델을 활용하였다. 모사 결과, $pCO_2=10^{-3.6}$조건에서 대부분의 우라늄 흡착(최대 99.5%)은 pH 5.5와 띠에서 발생하였다. $pCO_2$가 $10^{-2.5}$인 경우 우라늄이 대부분 흡착되는 pH범위는 6에서 7사이로 매우 좁았으며, 반면 $pCO_2=10^{-4.5}$인 경우에는 흡착되는 pH가 범위가 상대적으로 넓어 pH 5.5에서 8.5사이에서 대부분 흡착되었다. 음이온 화합물을 고려한 경우에는 pH 6 이하에서는 불소착물의 형성에 의해 우라늄 흡착이 감소하였다. 본 연구를 통하여, 우라늄 이동이 pH, $pCO_2$ 및 음이온의 종류와 농도 등 지하수의 지화학적 조건에 의해 상당히 영향을 받음을 알 수 있었다. 향후 여러 부지 조사 및 평가와 관련하여 우라늄 및 기타 유해성 화합물의 환경 영향을 예측하는데 있어 지구화학 모델이 중요한 도구로 활용되어야 할 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권3호
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• pp.143-153
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• 2021

초음파의 고주파 (1.6 MHz), 저주파 (23 kHz) 조사를 통해 Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)의 성장 억제 효과 (growth inhibition effect)를 대용량 (7.2 L) 조류 시료를 활용해 실험실 규모 (lab-scale) 실험을 통해 검증하였다. 6시간 고주파 조사 후 chl-a 농도와 M. aeruginosa 개체수는 점진적인 감소 경향이 관측된 반면, 6시간 저주파 조사 후 chl-a 농도 및 M. aeruginosa 개체수가 고주파 대비 급격하게 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 초음파 조사기간 보다 조사종료 이후의 일차분해상수(k)가 큰 것으로 확인되었으며, 이러한 결과는 기존 연구에 비해 비교적 낮은 단위부피당 초음파 에너지가 조류 세포막과 내부 기관에 미치는 영향이 지연되어 일정 시간 이후 점진적인 조류 성장 억제 효과가 관측되는 것으로 사료된다. 초음파 조사 후 chl-a 농도와 M. aeruginosa 개체수 변화, 성장률과 일차분해율을 종합적으로 비교한 결과, 저주파에서 조류 성장 억제 효과가 우수한 것으로 확인되었으며, 저주파에서 M. aeruginosa 세포막으로 에너지 투과 효율이 우수해 기낭 등 내부기관에 더 큰 손상을 유도하기 때문인 것으로 사료된다. SEM과 TEM image 관측을 통해서도 고주파 보다 저주파에서의 M. aeruginosa의 세포 표면 및 세포막의 손상이 명확하게 관측되었다. 마지막으로 초음파에 의한 M. aeruginosa의 기낭 파괴 및 세포막의 기능 손상을 통해 용출되는 독성물질인 microcystin-LR의 수중 유출은 검출한계 (0.1 ㎍ L^-1) 미만으로 용출되어 수생태계에 미치는 유해성은 미미한 것으로 판단된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권1호
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• pp.91-101
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• 2007

The new chemicals are developed and circulated without the verified toxicity data. So, the accidents and occupational diseases, such as explosion, fire, suffocation about deadly poisons etc. are frequently to workers. Classifications of chemicals suited with guideline and an offer of correct chemical information data are the molt important thing for the establishment of suitable chemical management system. The GHS (Globally Harmonized System of classification and labeling of chemicals) is based with the chemical classifications and unification plan. The warning symbol and phrases are established for improvements of chemical information data system. According to these unified and improved systematic form of data, and the chemical information data, the workplaces will be presented many chemical safety and risk data correctly. In this paper, we will present constructions and accomplishment contents-based chemical management of workplace through development of chemical information data and the nice using for new chemical investigation and risk assessment of chemicals in workplaces.