• Corrosion Science and Technology
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• 제11권6호
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• pp.213-217
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• 2012

1) 선진 핵연료주기시설 관련 규제기술과 관련하여 인허가 안전심사의 경험이 없으며, 선진 핵연료주기시설 인허가를 위한 규제체계 및 안전성 평가방법 등의 개발이 필요한 단계이며 관련기기와 제반 공정에서 재료의 내식성을 평가하는 기준마련이 시급하다. 2) 선진 핵주기시설 관련 국내 기술수준을 분석하였고 그 핵심 공정인 전해환원, 전해정련, 전해제련공정의 실험변수를 조사하고 평가 필요항목을 정리하였다. 3) 전해환원과 전해정련공정의 경우 Hot-cell 내에 수분 및 산소가 일정 수준 이하로 유지되는 경우, 재료의 부식은 고려하지 않아도 되나 우라늄 잉곳 제조 공정에서 수냉 코일을 사용하게 되는 경우 물에 의한 부식을 고려해야 한다. 4) 전해 제련공정의 경우 LCC, RAR, Cd 증류공정에서 플랜지의 O-ring을 보호하기 위해 수냉 코일을 사용하게 되는 경우 물에 의한 부식을 고려해야 한다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.603-610
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• 2008

A mathematical model was developed to understand how the presence of plants affects vertical profiles of electron acceptors, their reduced species, and trace metals in the wetland sediments. The model accounted for biodegradation of organic matter utilizing sequential electron acceptors and subsequent chemical reactions using stoichiometric relationship. These biogeochemical reactions were affected by the combined effects of oxygen release and evapotranspiration driven by wetland plants. The measured data showed that $SO_4{^{2-}}$ concentrations increased at the beginning of the growing season and then gradually decreased. Based on the measured data, it was hypothesized that the limitation of the solid phase sulfide in direct contact with the roots may result in the gradual decrease of $SO_4{^{2-}}$ concentrations. With the dynamic formulation for the limitation of the solid phase sulfide, model simulated time variable sulfate profiles using published model parameters. Oxygen release from roots produced divalent metal species (i.e. $Cd^{2+}$) as well as oxidized sulfur species (i.e. $SO_4{^{2-}}$) in the sediment pore water. Evapotranspiration-induced advection increased flux of divalent metal species from the overlying water column into the rhizosphere. The increased divalent metal species were converted to the metal sulfide with sufficient FeS around the rhizosphere, which contributed to the decrease of bioavailability and toxicity of divalent metal activity in the pore water. Since the divalent metal activity is a good predictor of the metal bioavailability, this model with a proper simulation of solid phase sulfide plays an essential role to predict the dynamics of trace metals in the wetland sediments.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권6호
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• pp.742-753
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• 2012

Copper-containing compounds are introduced into the environment through agricultural chemicals, mining, and metal industries and cause severe detrimental effects on ecosystems. Certain microorganisms exposed to these stressors exhibit molecular mechanisms to maintain intracellular copper homeostasis and avoid toxicity. We have previously reported that the soil bacterial isolate Achromobacter sp. AO22 is multi-heavy metal tolerant and exhibits a mer operon associated with a Tn21 type transposon. The present study reports that AO22 also hosts a unique cop locus encoding copper homeostasis determinants. The putative cop genes were amplified from the strain AO22 using degenerate primers based on reported cop and pco sequences, and a constructed 10,552 base pair contig (GenBank Accession No. GU929214). BLAST analyses of the sequence revealed a unique cop locus of 10 complete open reading frames, designated copSRABGOFCDK, with unusual separation of copCD from copAB. The promoter areas exhibit two putative cop boxes, and copRS appear to be transcribed divergently from other genes. The putative protein CopA may be a copper oxidase involved in export to the periplasm, CopB is likely extracytoplasmic, CopC may be periplasmic, CopD is cytoplasmic/inner membrane, CopF is a P-type ATPase, and CopG, CopO, and CopK are likely copper chaperones. CopA, B, C, and D exhibit several potential copper ligands and CopS and CopR exhibit features of two-component regulatory systems. Sequences flanking indicate the AO22 cop locus may be present within a genomic island. Achromobacter sp. strain AO22 is thus an ideal candidate for understanding copper homeostasis mechanisms and exploiting them for copper biosensor or biosorption systems.

• Animal cells and systems
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 2007

Recently, we have shown that some endocrine disruptors, heavy metals, organotins and azoles suppressed steroidogenic enzymes such as P450 side-chain cleavage enzyme (P450scc) and aromatase in bullfrog ovarian follicles. In the present study, by using an amphibian ovarian follicle culture system, we examined the effects of these endocrine disruptors on maturation and ovulation of oocytes from Rana dybowskii in vitro. Ovarian fragments or isolated follicles were cultured for 24 h in a medium containing frog pituitary homogenate (FPH) or progesterone ($P_{4}$) with or without endocrine disruptors, and oocyte maturation (germinal vesicle breakdown, GVBD) and ovulation were examined. Among the organotins, tributyltin (TBT) strongly inhibited both FPH-and $P_{4}-induced$ oocyte maturation ($ED_{50}$:0.6 and 0.7 ${\mu}M$, respectively); however, tetrabutyltin (TTBT) and dibutyltin (DBT) showed only partial suppression, while monobutyltin (MBT) showed no inhibitory effect. All of the organotins suppressed $P_{4}-induced$ oocyte ovulation very effectively at a low concentration, and TBT and DBT exerted an inhibitory effect on FPH-induced ovulation. Among the heavy metals, mercury (Hg), cadmium (Cd) and cobalt (Co) were very effective in inhibiting FPH-induced oocyte maturation and ovulation, while lead (Pb), arsenite (As) and zinc (Zn) were less effective. However, all of the heavy metals suppressed FPH-induced oocyte ovulation at a high dose ($100{\mu}M$). Among the azoles, itraconazole (ICZ), ketoconazole (KCZ) and clotrimazole (CTZ) effectively inhibited FPH-induced oocyte maturation and ovulation, while econazole (ECZ), miconazole (MCZ) and fluconazole (FCZ) were considerably less effective. These results demonstrated that the abovementioned endocrine disruptors exhibited differential effects on oocyte maturation and ovulation in amphibian follicles and that the frog ovarian culture system could be used as an effective experimental tool to screen and evaluate the toxicity of various endocrine disruptors in vitro.

• 환경생물
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• 제20권1호
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• pp.73-77
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• 2002

3주간 생장한 닭의장풀을 Hoagland용액에서 3주 동안 수경배양하면서, 100$\mu$M C$d^{2+}$과 100$\mu$M salicylic acid(SA)를 처리한 후 성장, 엽록소 함유량, 수분퍼텐셜, 엽록소 형광, 광합성능 및 기공전도도를 조사하였다. Hoagland용액에 C$d^{2+}$ 처리시 3주 동안 2.1cm생장했으나, 대조구는 7.2cm생장했다. 반면에 C$d^{2+}$ + SA 처리구는 1주 동안 0.7cm자랐으며, 2주 후에는 생장이 멈추거나 고사되었다. 엽록소 함량은 C$d^{2+}$ 처리구는 대조구에 비해 3주 때 7% 그리고 C$d^{2+}$ + SA처리구는 86% 억제되었다. 대조구와 C$d^{2+}$ 처리구는 1주와 2주 때를 제외하고는 정상적인 엽록소 a/b 비율을 보여주었으나, C$d^{2+}$ + SA 처리구는 1.6 이하를 보여주었다. Fv/Fm 측정 결과 C$d^{2+}$처리는 Fv/Fm값에 큰 영향을 주지 않았으나, C$d^{2+}$ + SA처리구는 대조구에 비해 2주간 처리한 경우 27%억제하였다. 수분퍼텐셜을 살펴보면 C$d^{2+}$ 처리구는 대조구에 비해 1주, 2주, 3주에서 16-39% 증가되었다. C$d^{2+}$ + SA 처리구에서는 수분퍼텐셜이 40-78% 억제되었다. $CO_2$농도의 차이에 따른 광합성능은 대조구에 비해 모든 광 조건에서 C$d^{2+}$ 처리구는 12-15%내에서 억제되었으나, C$d^{2+}$ + SA처리구는 37-58% 억제되었다. 기공전도도는 대조구에 비해 500과 1,000$\mu$mo1 $m^{-2}$ $s^{-1}$광도에서 C$d^{2+}$ 처리구는 21%와 31% 각각 기공전도도가 억제되었으며, C$d^{2+}$ + SA 처리구는 모든 광조건에서 14-46% 기공전도도가 억제되었다. 이들 결과로부터 C$d^{2+}$에 대한 내성 시스템은 미미하게나마 작동되나, C$d^{2+}$ + SA처리구는 두 화합물의 이중 효과에 의해 전반적인 생리 활성을 억제하여, 결국에는 식물의 고사를 유도하는 것으로 사료된다.

• 대한약리학회지
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• 제32권3호
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• pp.407-416
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• 1996

간독성물질인 $CCl_4$의 대사에서 반응성이 높은 대사중간체의 증가가 P450 2E1의 활성 및 발현증가와 관련된다. YH439는 랫트에서 사염화탄소에 의하여 유발된 간 손상에 보호효과가 탁월하였고, 각종 독성물질에 의하여 발생하는 간염을 억제하며 P450 2E1의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. P450 2E1의 발현억제가 YH439의 간장보호작용의 일부기전으로 해석되나 free radical 공격의 제어, 방어과정에 관련된 탐식세포의 역할등 간장독성에 관련된 YH439의 영향 및 관련된 기초연구는 완전히 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 상승적인 화학적 독성에 대한 YH439의 보호효과를 관찰하였다. Retinoyl palmiate (Vit-A)를 전처러하고 YH439를 처리한 rat의 경우 $CCl_4$ 단독투여군에 비하여 혈장 alanine aminotransferase (ALT)활성이 5배로 증가하여 $CCl_4$에 의한 간독성을 현저히 강화시켰으나, YH439와 Vit-A를 동시에 전처리한 rats에 있어서는 Vit-A에 의하여 강화된 독성이 94% 감소하였다. Vit-A에 의한 혈장 ALT 활성 증가는 Kupffer cell 활성을 선택적으로 억제하는 $GdCl_3$의 투여에 의해 완전히 차단되어 YH439가 Kupffer cell 활성억제를 매개로 상승적 간손상에 대하여 보호효과가 있음을 지지한다. Propyl sulfide의 전처치는 $CCl_4$에 의해 유도되는 간독성을 $CCl_4$ 단독투여와 비교했을때 5배 이상 증가시켰으나, Propyl sulfide와 YH439를 병용투여할 경우 propyl sulfide에 의해 강화되는 간독성이 YH439의 투여용량에 의존적으로 감소하였고, propyl sufide와 $CCl_4$에 의한 지질과산화의 증가가 YH439에 의하여 용량의존적으로 억제되는 것으로 나타났다. Propyl sulfide에 의하여 강화된 간독성의 차단은 YH439가 P450 2E1 발현조절을 통하여 간독성을 제어함을 지지한다. 그러나 YH439는 pyridine과 $CCl_4$에 의한 독성을 억제시키지 못하였다. 이는 Pyridine에 의해 유도되는 다른 형의 P450발현이 YH439에 의해 억제되지 못하는 이유로 해석된다. 중금속에 의해 유도되는 간독성에 대한 YH439의 보호효과를 ICR mice에서 관찰하였을 때 $CdCl_2$를 1회 투여할때 ALT와 aspartate aminotransferase (AST)활성이 $5{\sim}6$배 증가하였으나 YH439를 투여한 후 $CdC1_2$를 투여한 동물에 있어서는 투여후 6시간에 AST의 증가가 유의성 있게 억제되었다. 그러나 YH439는 thioacetamide에 의하여 유발된 liver fibrosis에는 개선효과가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 YH439가 Kupffer cell 불활성화를 통하여 Vit-A에 의해 유도되는 간독성을 효과적으로 방어하고, YH439에 의한 P450 2E1의 발현억제는 propyl sulfide를 경유하는 간독성 차단과 관계되며, YH439는 중금속으로 유도된 조직독성에 방어효과가 있음을 지지한다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제84권3호
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• pp.286-298
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• 1995

본 연구는 산림토양(山林土壤)의 산성화(酸性化)가 토양내 치환성 양이온($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Al^{3+}$) 및 중금속(Cu, Zn, Mn, Pb, Cd) 분포(分布)에 미치는 영향을 평가하고, 이러한 토양내 화학적 특성과 임목의 세근과 엽내 양료 및 중금속 분포와의 관계(關係)를 파악하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 울산(蔚山)과 온산공단(溫山工團) 주변의 6개 조사구와 개발제한지역내(開發制限地域內) 2개 조사구를 대상으로 토양 pH의 장기적(長期的) 변화(變化)와 토양(土壤), 세근(細根) 및 엽(葉)내 양료(養料)와 중금속(重金屬) 함량(含量)을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 울산지역 산림의 토양 pH(A층)는 1987년에 활엽수림(闊葉樹林)과 침엽수림(針葉樹林)에서 각각 4.45와 4.78이었던 것이 1994년에는 각각 3.73과 3.86으로 감소하여 토양산성화(土壤酸性化)의 정도가 심화되었다. 1994 년 현재 개발제한지역내 침엽수림인 동천이 4.57로 가장 높은 반면 온산공단에 인접한 당월의 활엽수림이 3.19로 가장 낮았다. 2. 공단지역(工團地域)에 비해 토양 pH가 높았던 개발제한지역 산림의 토양내 치환성(置換性) $Ca^{2+}$함량은 공단지역보다 활엽수림에서 3.5배, 침엽수림에서 11배나 높았고, 치환성(置換性) $Mg^{2+}$ 함량 또한 각각 4.5배와 5배나 높았다. 그러나 공단지역에서 높을 것으로 예상되었던 치환성(置換性) $Al^{3+}$함량은 오히려 개발제한지역에서 높게 나타났다. 3. 세근내(細根內) Ca과 Mg 함량은 개발제한지역이 공단지역보다 활엽수(물오리나무, 상수리나무)의 경우 각각 3.6배와 1.7배 높았고 침엽수(리기다소나무, 곰솔)에서는 각각 4.6배와 1.5배 높았다. 엽(葉)에 있어서도 개발제한지역 산림의 활엽수가 공단지역보다 각각 1.1배와 2.2배 높았고, 침엽수는 각각 1.8배와 2.3배나 높았다. 그리고 세근과 엽내 Al 함량 역시 토양에서와 같은 경향을 보였다. 4. 토양산성화도(土壤酸性化度)와 임목(林木)에 대한 Al 독성(毒性)을 평가하기 위한 토양과 세근내 Ca/Al 몰비가 동천을 제외한 오든 조사구의 토양과 세근에서 1 이하로써 토양산성화에 민감할 뿐만 아니라 양료흡수(養料吸收) 및 근계발달(根系發達)의 피해(被害)가 예상되었다. 침엽수림(針藥樹林)의 경우 토양 pH와 토양 및 세근내 Ca/Al 몰비간에 서로 고도(高度)의 상관(相關)을 보였다. 5. 토양, 세근 및 엽내 Cu, Zn, Pb 함량은 활 침엽수림 모두에서 공단지역(工團地域)이 개발제한지역(開發制限地域)보다 전체적으로 높았지만, 토양중 Mn과 Cd 함량은 반대로 개발제한지역이 더 높았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권11호
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• pp.1759-1766
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• 2013

본 연구는 오징어 간에 분포하는 효소를 활용한 은연어 육가수분해물 제조의 최적 조건과 생성된 가수분해물의 식품 및 생물 활성 특성을 조사하였다. 가열 처리한 은연어 육가수분해물 제조의 최적 조건은 가수분해 온도 $55^{\circ}C$, pH 5.5, 오징어 간의 첨가 비율 0.67%이었다. 총 구성 아미노산은 함량은 가열 및 산 처리 가수분해물에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 총 유리 아미노산 함량은 조성은 산 처리가수분해물이 높았다. 한편 무기질 함량은 가열 처리 가수분해물이 높았다. Cd의 허용 기준을 고려할 때 가수분해물 제조 시 전처리 공정은 가열이 적합한 것으로 나타났다. 가열 처리한 가수분해물의 분자량은 1,000~9,500 Da이 40.0%, 500 Da이 6.7%, 200~250 Da은 12.6%, 그 이외 분자량 물질이 34.8%인 반면, 산 처리 가수분해물은 450~5,600 Da이 40.9%, 200~300 Da이 16.8%, 그 이외의 분자량이 42.3%에 해당하였다. 가수분해물은 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 HepG2 세포에 대한 독성은 관측되지 않았다. 가수분해물의 잠재적인 적용 분야를 확인하기 위해 식품 및 건강 기능성에 대한 연구를 진행하고 있는 중이다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제23권1호
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• pp.1-10
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• 1990

셀레늄이 수은, 카드뮴 및 크롬의 세포독성에 미치는 영향을 파악하고자 이들 중금속을 $0.3{mu}M$에서 $10{mu}M$까지 6개 농도로 각각 희석하여 $1.2{mu}M$의 셀레늄과 함께 혈액 배양에 첨가하고, 48시간 경과후 fluorescence-plus-Giemsa 염색에 의해 2차분열 중기의 염색체에서 자매염색분체교환(SCE)현상을 관찰하여, 셀레늄을 첨가하지 않았을 때의 결과와 비교하였다. 셀레늄을 다른 중금속들의 경우와 동일한 농도로 단독 첨가한 경우 SCE빈도는 $5.9{\pm}2.64$회에서 $12.3{\pm}3.99$회의 범위로 변하였고, 수은은 $6.5{\pm}2.70$회에서 $15.7{\pm}2.75$회, 카드뮴은 $6.7{\pm}2.65$회에서 $11.2{\pm}4.13$회, 크롬은 $7.0{\pm}2.58$회에서 $14.9{\pm}6.43$회의 범위로 농도증가에 비례하여 SCE빈도가 상승하였으며, 이때 세포분열지수는 공히 농도증가에 반비례하여 고농도군에서는 현저히 낮았다. 중금속들과 $1.2{mu}M$의 셀레늄을 동시에 첨가시킨 조건에서는 수은의 경우, 셀레늄과 수은의 몰(mol)농도비가 1:1, 1:2, 1:4의 조건에서, 카드뮴의 경우 1:2 및 1:4의 조건에서 SCE빈도의 현저한 감소를 나타냈으나 크롬의 경우는 셀레늄의 첨가와 무관하였으며, 세포분열지수는 전반적으로 셀레늄의 첨가에 별다른 영향을 받지 않았다.