• 한국환경생태학회지
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• 제24권4호
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• pp.426-435
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• 2010

본 연구는 사문암 토양의 화학적 성질과 토양미생물량 및 토양효소 등 토양의 생물학적 활성을 대조구의 비사문암 토양과 비교하고, 사문암과 비사문암에서 공통으로 서식하는 새(Arundinella hirta)와 억새(Miscanthus sinensis var. purpurascens)의 낙엽이 입지가 다른 사문암지역과 비사문암 지역에서 분해될 때 분해율의 차이가 어떻게 유발되는지 9개월 동안 야외에서 교차 실험하였다. 사문암 토양은 비사문암 토양에 비하여 높은 pH, 낮은 dehydrogenase 와 urease활성을 나타내었으며 alkaliphosphatase의 활성은 높았다. 두 토양에서 microbial biomass-C와 N의 차이는 유의하지 않았으나 사문암 토양에서 microbial biomass-N함량이 더 높게 나타나 비사문암 토양에서 보다 낮은 토양의 C/N을 나타내는 원인이 되었다. 사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암지역에서 획득한 새와 억새 낙엽이 각각 39.8%, 38.5%의 중량감소를 보였으며, 비사문암 토양에서 획득한 낙엽은 각각 41.1%, 41.7%의 중량감소를 나타내었다. 비사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암낙엽이 46.8%, 42.2% 그리고 비사문암낙엽은 44.8%, 37.4%의 중량감소를 각각 보였다. 이러한 결과는 중금속을 포함하는 토양의 영향보다는 낙엽의 질적 차이가 분해율에 더 큰 영향을 미쳤음을 나타내준다. 일반적으로 낮은 C/N을 갖는 낙엽이 더 빨리 분해된다는 결과와는 달리 낮은 C/N을 갖는 사문암낙엽의 분해가 느린 것은 낙엽에 포함된 중금속의 저해가 낙엽의 C/N이나 lignin/N과 같은 낙엽의 질적 차이에서 유발되는 낙엽분해의 저해보다 큰 영양을 미친다는 결과를 보여주었다. 또한 낙엽분해가 진행되는 동안 낙엽내의 Cr, Ni과 Mg, Fe의 농도는 점차 증가하였으며 이러한 경향은 사문암지역에서 현저하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.273-282
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• 2011

본 연구는 파프리카 GAP 모델의 개발에 있어 기초자료를 제공하기 위해 서부경남에 소재한 파프리카 농장 3곳을 선정하여 파프리카의 재배단계에서 생물학적, 화학적 및 물리적 위해요소를 조사하였다. 생물학적 위해요소는 식물체, 재배환경, 개인위생 및 작업도구를 대상으로 위생지표세균 및 주요 병원성 미생물을 조사하였으며, 화학적 위해요소는 중금속 (재배환경 및 파프리카)과 잔류농약 (파프리카), 물리적 위해요소는 물리적인 위해를 줄 수 있는 요인을 조사하였다. 먼저 재배단계에서 생물학적 위해요소 분석 결과 위생지표에서 균인 일반세균과 대장균군의 경우 가식부인 파프리카에의 오염과 밀접한 관련이 있는 양액 및 원수에 대해서는 오염도가 양호한 것으로 나타났으나, 수확 된 파프리카와 직접적으로 접촉하는 바구니, 천막 및 작업자의 손 등에서는 최대 6.6 및 3.l log CFU의 높은 수준으로 검출되어 교차오염의 가능성이 확인되었다. 또한 병원성 미생물은 B. cereus만 1.5 log CFU 이하의 비교적 낮은 수준으로 검출되었고, 공중낙하균은 1.4 log CFU 이하로 검출되었다. 화학적 위해요소인 중금속(Cd, Pb, Cu, Cr, Zn, Ni 및 As)과 잔류농약은 재배환경 및 파프리카에서 모두 국내 허용기준치 이하로 검출되었고, 물리적 위해요소는 유리조각, 캔 등의 일반쓰레기나 경작지 폐기물 등으로 다른 위해요소들에 비해 위험도는 상대적으로 낮으나 경우에 따라서 위해를 일으킬 수 있으므로 관리가 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 파프리카의 재배단계에서 생물학적 위해요소의 경우 작업도구 및 개인위생에서 대장균군이 높은 수준으로 검출됨에 따라 파프리카로의 교차오염을 예방하기 위한 체계적인 관리방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다. 또한 화학적 및 물리적 위해요소의 경우 본 연구에서는 허용기준치 이하로 농약과 중금속이 검출되고 위해가 큰 이물이 발견되지 않아 안전한 것으로 나타났으나, 농약안전사용기준의 준수 및 재배환경에 대한 주기적인 검사 등은 필히 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권4호
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• pp.323-330
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• 2006

공업단지 인근 중금속 복합오염 농경지에서 중금속 오염 특성과 재배작물인 미나리중에 흡수 축적된 중금속과의 관계를 구명하기 위해 토양내 중금속의 상대적인 오염평가지수, 미나리의 중금속 축적양상 및 식물흡수도 등을 분석 검토하였다. 토양의 화학성분은 일반 논토양보다 대체로 높았으며, 특히 토양 pH및 치환성 Ca 함량이 매우 높았다. 토양의 중금속 중 Cd 및 Cu 농도가 우리나라 토양환경기준을 초과하였고, 년차별 0.1N-HCl 추출 가용성함량은 감소하는 경향을 보였다. 토양의 중금속 오염지수(PI) 및 그 편차는 재배토양 보다 농수로 퇴적토양에서 높았고, 중금속별 지화학적농축계수(Igeo)는 Cu>Cd>Ni>Zn>Pb 순이었다. 토양의 전함량에 대한 0.1N-HCl 침출성 함량 비율은 Cd>Cu>Zn>Ni>Pb 순이었고, 그 관계에서 Cd 및 Ni 성분은 고도의 정의 상관을 나타내었다. 미나리 부위별 중금속은 대부분이 뿌리에 축적되었으며, 지상부로의 이행지수(TF)는 Zn 및 Cu가 높은 경향이었다. 식물 흡수도는 비나리 부위 및 성분별로 큰 차이를 보였고, 토양 및 부위별 농도간에는 Cd, Cu 및 Ni 성분이 상관성이 높게 나타났다. 이상의 결과에서 토양의 중금속 오염도는 매우 높았으나 재배작물인 미나리중의 중금속은 대부분 뿌리에서 축적되고, 가식부위인 지상부로의 이행성은 매우 낮은 것을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.288-295
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• 2010

환경 내 미량금속 오염의 지표생물로 널리 이용되고 있는 갯지렁이의 체내 미량금속 축적 및 생체지표 변화를 연구하기 위하여 구리와 카드뮴에 혼합 노출시킨 Perinereis nuntia의 체내 미량금속의 농도, 금속결합 단백질(metallothioneinlike proteins, MTLPs) 및 항산화효소 중 하나인 글루타치온 S-전이효소(glutathione S-transferase, GST)를 분석하였다. 갯지렁이 체내 미량금속의 농도는 노출 시간과 농도에 따라 증가하였으며, 특히 카드뮴 노출 초기의 축적률과 시간에 따른 증가율이 구리에 비해 높았다. 시간에 따른 미량금속 체내 축적률(net accumulation rate)은 카드뮴의 경우 초기에 높은 값을 보인 후 시간에 따른 증감이 보이지 않았으나, 구리는 노출시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 노출시킨 구리의 농도에 따라 두 원소의 축적이 저해되었으며, 이는 원소에 따라 다른 체내 흡수 기작이 있음을 보여주고 있다. 금속결합 단백질은 노출 후 6 시간째 가장 높은 농도를 보였으며 이후 노출시간 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 구리의 농도를 $100{\mu}g/L$, $200{\mu}g/L$으로 처리한 실험군의 48 시간째를 제외하고 노출시간과 농도에 따라 유의한 변화를 보이지 않았다. 항산화효소인 글루타치온 S-전이효소의 경우 시간과 농도에 따라 증가하는 경향을 보였으며 갯지렁이 체내 미량금속의 농축 비와 유사하게 높은 구리 농도에서 24 시간 이후 감소하는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 구리와 카드뮴이 동시에 영향을 미칠 때 P. nuntia의 체내 미량 금속의 축적과 생체지표의 반응에 대한 정보를 얻을 수 있었으며, 향후 다양한 오염물질에 대한 체내 축적 및 생체지표를 이해하기 위한 연구가 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제40권2호
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• pp.209-221
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• 2007

본 연구에서는 중금속으로 오염된 토양이나 자갈을 댐 축조 재료로 사용할 경우 주변 환경에 미치는 영향을 파악하기 위하여 댐 침투수와 오염물 거동에 대한 수치 모의를 실시하였다 두 가지 상용 프로그램(SEEP2D 와 FEMWATER)을 이용하여 침투수 분석을 수행하였으며, 결과를 상호 비교 분석함으로써 수치 모의의 신뢰성을 획득하였다. 특히 오염된 댐 축조재료로 인한 환경적 안정성을 검토하기 위하여 세 가지 시나리오, 즉 댐체에 균열이 없는 경우(시나리오 1), 댐의 차수벽 역할을 하는 표면 콘크리트 슬래브 상부에 균열이 발생하는 경우(시나리오 2), 댐체 하부 즉 프린스와 콘크리트 슬래브와 접촉부에 균열이 발생하는 경우(시나리오 3)에 대하여 각각 수치 모의를 실시하였다. 침투수 해석 결과, 슬래브 상부에 균열이 있는 경우, 즉 시나리오 2에서 계산된 단위폭당 침투수량은 $14.311\sim14.924m^3/day$으로 다른 경우에 비해 약 1,000배 큰 값을 보였다. 또한 FEMWATER프로그램을 사용하여 오염물 거동을 수치모의하였다. 오염물질이 지속적으로 침출되어 나오는 상황을 고려하여 주축조구역은 농도 13ppb가 지속적으로 유지되도록 초기조건을 설정하였다. 오염물 거동분석 결과 시나리오 1에서 2ppb 정도의 오염물이 댐체 하류 부분에 도달하는데 걸리는 시간은 최소 55,000년이었으며, 시나리오 2의 경우 약 50년 정도, 마지막으로 시나리오 3의 경우 27,000년이였다. 댐체 상부에 균열이 발생한 경우는 댐에 균열이 발생하지 않은 경우보다 약 500배 이상 빠른 유속이 나타나기 때문에 오염물도 균열이 발생하지 않은 경우에 비해 상당히 빠르게 퍼져나가는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 슬래브 상부에 균열이 발생한 경우 100년 이내에 댐체 하부천 2ppb 이상의 오염물이 전달될 가능성이 있음을 확인하였지만, 균열이 없거나 슬래브 하부에 균열이 발생한 경우에는 오염물이 외부로 이동될 가능성이 거의 없었다. 따라서 콘크리트 슬래브에 대한 지속적인 유지 관리로 균열 발생을 적절히 제어할 수 있다면, 본 연구에서 제안한 오염된 사력재의 CFRD 내부 축조재료로의 활용은 고려 가능한 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제21권2호
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• pp.149-157
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• 2003

본 연구는 도심지역인 서울시청 부근과 공단 지역인 안산 반월 공단지역 내에 서식하는 비둘기를 대상으로 중금속 농도의 차이가 번식 경과에 미치는 영향을 파악 하고자 수행하였다. 조사 결과, 서울지역의 비둘기의 알 내용물 및 성조의 뼈 조직 중 납 농도가 각각 평균 1.64 ug wet $g^{-1}$, 29.5 ug wet $g^{-1}$으로 안산 공단지역의 1.13 ug wet $g^{-1}$, 10.5 ug wet $g^{-1}$ 보다 높게 검출되었고(p< 0.05), 카드뮴 농도는 서울지역의 성조의 간과 신장 조직에서 각각 평균 1.05 ug wet $g^{-1}$ 0.24 ug wet $g^{-1}$으로 안산 공단지역의 0.43 ug wet $g^{-1}$, 0.14 ug wet$g^{-1}$에 비하여 높은 농도가 검출되었다(p<0.05). 한배산란수의 경우, 서울지역의 경우 1.9개, 안산 공단지역은 2.0개로 비슷한 수준이었으며, 알의 크기(장경, 단경, 두께)도 두 지역간에 유의한 차이가 없는 것으로 조사되었다(p>0.05). 또한 포란 기간은 서울, 안산 지역에서 각각 평균 17.8일, 17.4일로 비슷한 수준으로 나타났고, 새끼의 성장률은 부척, 날개, 체중 등을 측정하였으며 두 지역간에 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다(p>0.05). 번식 성공률의 경우, 서울 지역은 부화율, 이소율이 각각 65.2, 42.1%, 안산 공단지역은 60.7, 45.0%로 두 지역간의 유의한 차이가 없는 것으로 조사되었다(p> 0.05). 이러한 두 지역간 중금속 농도의 차이는 번식 경과 및 새끼의 성장률에 영향을 미칠 정도의 유의한 차이는 아니라고 판단된다.conicoides(: Brigantedinium simplex), Gonyaulax spp.(: Spiniferites spp.). 본 연구에서 퇴적물 시료의 타가영양 와편모조류 시스트 농도가 가장 높은 정점과 표층 해수 시료의 규조류 현존량이 가장 높은 정점이 일치하였다. 이는 부영양화로 인해 영양염류가 증가한 해역에서 규조류가 많이 증식하고, 뒤이어 이를 먹이로 하는 타가영양 와편모조류도 증식함에 따라, 많은 양의 타가영양 와편모조류 시스트가 퇴적물에 집적되는 현상이 장기간에 걸쳐 진행된 결과로 생각된다 앞으로 해역의 부영양화와 퇴적물의 타가영양 와편모조류 시스트와의 관계를 보다 명확하게 규명하기 위해서는,표층수의 식물플랑크톤과 퇴적물의 와편모조류 시스트에 대한 장기간 모니터링에 따른 연속적 인 연구가 필요할 것으로 사료된다.형 동물플랑크톤 각 군집의 생물량은 유종 섬모충류를 제외하고는 조석에 의한 차이를 보이지 않았다. 표층부터 저층까지 합산한 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 탄소량은 124~l,635 mgC $m^{-}$$^2$/(평균: 585$\pm$110 mgC $m^{-2}$ )로 분포하였으며, 3월과 5월에 가장 높게 나타났다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤 중에서 부유 섬모충류가 가장 우점하는 그룹으로 나타났으며, 전체 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 평균 42.3%를 기여 하였다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤에 대한 각각의 그룹들의 상대적인 기여도는 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조와 계절에 따라 다르게 분포하는 것으로 나타났다. 경기만 표영 생태계서 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조는 식물플랑크톤의 크기별 분포 양상과 유사한 경향을 보였으며, 이 결과는 미소형 및 소형 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 간에 피식-포식자의 관계가

• 자원환경지질
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• 제41권2호
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• pp.201-210
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• 2008

국내 폐광산 주변 중금속 오염 농경지 토양 복원을 위해 석회(CaO)와 분쇄한 석회암($CaCO_3$)을 안정화제로 이용한 토양 안정화 공법의 효율을 규명하는 배치 및 대형 칼럼실험을 실시하였다. 오염토양은 경북 군위군에 위치한 아연 폐광산 지역의 오염 농경지 토양을 이용하였으며, 안정화제의 함량은 오염토양 대비 0, 0.5, 2, 5%로 다양하게 적용함으로써, 안정화제에 의해 토양으로부터 용출되는 중금속 농도 변화를 시간에 따라 측정하여 안정화제의 중금속 저감 효율을 규명하였다. 배치실험 결과, 가루상의 석회나 석회암 0.5%를 토양과 혼합하여 안정화제로 사용한 경우, 오염토양으로부터 As, Cd, Pb, Zn의 중금속 용출 농도는 안정화제를 사용하지 않은 토양으로부터의 용출 농도를 기준으로 각각 70, 77, 94, 그리고 95% 감소하여 중금속 용출 저감 효과가 매우 높은 것으로 나타났다. 토양 객토법을 모사한 대형 칼럼실험 결과, 2% 입상 석회 첨가에 의해서 As, Cd, Zn의 토양 용출은 안정화제를 사용하지 않은 토양 용출 농도를 기준으로 각각 63, 97, 98% 감소하였다. 입상 석회암을 안정화제로 이용한 칼럼에서는 2% 석회암 첨가에 의해서 As 용출 농도는 135.6${\mu}g/L$에서 30.2 ${\mu}g/L$ 감소하여 약 46% 이상의 감소율을 나타내었으며, Cd와 Zn의 경우에는 97% 이상 감소하였다. 배치 및 칼럼실험 결과 석회암의 중금속 용출 저감 효율이 석회의 저감 효율과 매우 비슷한 것으로 나타나, 토양으로부터 중금속을 안정화시키는데 입상 석회와 석회암 모두 효과가 매우 좋은 것으로 나타났다. 토양 산성화 방지를 위해 토양개량제로 주로 사용하였던 석회의 과도한 토양 내 첨가가 토양의 급격한 pH 증가를 일으켜 농작물 재배에 악 영향을 주게 되는 한계를 극복하기 위하여, 본 배치 및 대형 칼럼실험을 통하여 토양 내 첨가에 의한 pH 증가가 거의 없으며 비용 측면에서도 석회보다 훨씬 저렴하지만 중금속 용출 저감 효과가 비슷한 석회암이 중금속 오염 농경지 토양 복원을 위한 새로운 안정화제로 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다.

• 자원환경지질
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• 제41권4호
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• pp.405-425
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• 2008

하천수와 하천퇴적물에 의한 주암호 내 미량원소의 유입량 및 하천퇴적물 입도에 따른 미량원소의 지구화학적 거동을 규명하기 위하여 주암호 주변의 3 4차 수계 32 지점에서 채취한 하천퇴적물과 하천수의 미량원소(비소, 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 납, 아연)를 분석하였고, 하천수의 경우에는 주요 양이온 및 음이온을 함께 분석하였다. 또한 집수 유역 내 모암 및 오염원 분포를 고려하여, 대표적인 8개 지점의 하천퇴적물을 선택하고, 입도($2\;mm{\sim}200\;{\mu}m$, $200{\sim}100\;{\mu}m$, $100{\sim}50\;{\mu}m$, $50{\sim}20\;{\mu}m$, < $20\;{\mu}m$) 별로 미량원소 함량을 구하였다. 주암호 집수유역 하천수는 오염원(탄광, 금속광, 농경지, 주거) 별로 4개 유형의 수질유형(Ca-Mg-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$-Cl, Ca-Na-$HCO_3-SO_4$, Ca-Na-$HCO_3$)의 특성을 반영하고 있다. 하천퇴적물의 입도와 미량원소 농도와의 상관성은 주암호으로 유입되는 미량원소의 지화학적 거동을 규명하는데 중요하다. 하상퇴적물의 입도가 작아질수록 미량원소 함량이 증가되는 뚜렷한 경향을 나타내고 있다. 폐금속광산 하류 하천퇴적물의 구리, 아연 및 납은 실트 입도(< $20\;{\mu}m$)에서 급격하게 증가되는 경향을 보이는 반면, 비소의 경우는 모래 입도($2\;mm{\sim}100\;{\mu}m$)에서 높은 함량을 나타내고 있다. 이는 퇴적물내의 구리, 아연, 납, 등 미량원소들은 실트 크기의 입자에 흡착된 상태고 주암호로 쉽게 이동됨을 지시해주고 있는 반면, 비소는 함 비소 광물상으로 이동되어 주암호로 유입될 가능성이 미약한 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.262-273
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• 2020

본 연구에서 사용한 바이오폴리머 (biopolymer)는 친환경 제방 건설 소재로 연구 되고 있다. 이러한 바이오폴리머를 토양에 혼합할 경우 이온결합 및 수소결합을 통해 토양의 강도 증진 효과가 잘 알려져 있지만 바이오폴리머와 혼합된 토양이 식물에 미치는 영향은 자세히 알려져 있지 않다. 본 연구는 Zn 과잉 스트레스 조건에서 바이오폴리머의 토양 혼합이 Camelina sativa L. (Camelina)에 미치는 영향을 분석 하였다. Camelina의 생장실험을 기반으로, Zn 과잉 스트레스에 대한 최적의 바이오폴리머 혼합 비율은 0.5%로 결정하여 연구를 진행하였다. Zn 과잉 스트레스 하에서, BG 또는 XG 혼합구의 Camelina는 바이오폴리머 비혼합구에 비해 높은 생장을 보였으며, Zn 과잉 스트레스 피해 지표인 Malondialdehyde (MDA) 함량과 전해질유출도의 감소를 나타냈다. 바이오폴리머의 Zn 결합능을 DTZ (1,5-diphenylthiocarbazone)을 이용하여 분석한 결과, BG 또는 XG 모두 명확한 Zn 흡착 반응을 보였다. DTZ 염색 및 ICP-OES 분석에서, Zn 과잉 스트레스에 의한 Camelina의 Zn 흡수량이 BG 또는 XG 혼합에 의해 현저히 감소함을 확인하였다. 그리고, BG 또는 XG의 혼합은 Camelina의 중금속 수송체 Heavy metal ATPase (HMA)의 발현을 유도하지 않았으며, 야생형 (wildtype, WT)보다 CsHMA3가 과발현 된 Camelina에서 BG 또는 XG 혼합구와 유사한 수준의 Zn 과잉 스트레스 저감 효과를 확인하였다. 결론적으로, 바이오폴리머의 토양 혼합은 바이오폴리머와 Zn 사이의 결합에 의해 Camelina에 과도한 Zn 이온이 흡수되는 것을 방지하여 Zn 독성 피해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 더 나아가 바이오폴리머의 토양혼합은 제방강화뿐만 아니라 중금속으로 오염된 토양에서 식물 생존에 긍정적으로 작용할 것이라 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권3호
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• pp.159-165
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• 2022

본 연구에서는 유통 패류 104건을 대상으로 중금속(납, 카드뮴, 수은) 및 패류독소(설사성 패류독소, 기억상실성 패류독소) 실태조사를 하였다. 중금속 분석 결과, 납의 검출범위는 0.0177-0.5709 mg/kg, 카드뮴의 검출범위는 0.0226-1.4602 mg/kg, 수은의 검출범위는 0.0015-0.0327 mg/kg이었으며, 모두 국내 기준 이하로 안전한 수준이었다. 설사성 패류독소 모니터링을 위해 okadaic acid와 dinophysistoxin-1을 분석하였고, 그 결과 104건 모두 불검출이었다. 기억상실성 패류독소인 domoic acid를 분석한 결과, domoic acid가 검출된 것은 5건으로 4.8%의 검출률을 보였다. 기억상실성 패류독소가 검출된 시기는 각각 1월 1건, 2월 1건, 5월 1건, 9월 2건이 검출되어 패류독소에 대한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 또 패류 내 중금속은 기준 규격 이내로 안전한 수준이라 하더라도 중금속 오염에 대한 지속적인 안전관리가 필요하고, 향후 수산물 중금속에 대한 안전관리 강화를 위한 기초자료로 제공하고자 한다.