• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.317-324
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• 2001

본 연구실에서 개발한 3단계 메탄발효시스템을 이용하여 음식폐기물을 소화하고 배출되는 고농도 유기성 폐수를 미생물막 반응조와 조류, 물벼룩을 이용한 생택학적 수처리 시스템으로 처리하였다. 미생물막 반응조에서 유출되는 폐수에 두 종의 조류를 처리하였을 때 Chlorella sp. 보다 Selenastrum capricornutum이 더 잘 성장하였고, 질소제거 효과도 높았다. 고농도의 $Mg^{2+}$과 $Ca^{2+}$을 주입하고 유출수의 질소와 인 농도 비율을 10 : 1이 되도록 인위적으로 인농도를 조절하였을 때에는 더욱 높은 질소 제거와 조류 성장을 나타내었다. 시험관에서 조류와 물벼룩 두 종의 개체 수 변화를 관찰했을 때, 초기 조류 개체수는 물벼룩 개체수의 증가에 따라 감소하다가 물벼룩의 개체수가 최대치에 이른 후 환경저항에 의해 감소하기 시작하는 시점부터 점차적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구에서 제시하는 생태학적 수처리 시스템은 유기성 폐수내 질소 및 인 처리에 매우 효율적이며, 시스템내의 최종 섭식자인 물벼룩을 대량 사육함으로써 이를 어류의 사료로 쓸수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제43권2호
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• pp.205-214
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• 2016

A drought-tolerant transgenic rice (Agb0103) was developed using a pepper methionine sulfoxide reductase (CaMsrB2) under the control of rice Rab21 promoter with a selection marker, the phosphinothricin acetyltransferase (PAT) gene. Commercialization of genetically modified (GM) crops will require the evaluation of risks associated with the release of GM crops. With the potential problems associated to GM crops safety testing, the investigation of their effects on non-target organisms is necessary for environmental risk research. This study was carried out to assess acute toxicity of a GM crop using the water flea (Daphnia magna) for non-target organism risk evaluation. The effect of acute toxicity on Daphnia magna of Agb0103 rice and a non-GM rice, Ilmibyeo, were investigated at different concentrations (0, 625, 1,250, 2,500, 5,000, and 10,000 mg/L). The Agb0103 rice used for the test was confirmed to express the CaMsrB2/PAT gene by the PCR and ELISA. Daphnia magna feeding tests showed no significant differences in cumulative immobility or abnormal response with either Agb0103 rice or non-GM rice. The 48hr-EC50 values showed no difference between Agb0103 rice (2243 mg/L) and non-GM rice (2694 mg/L). These results suggest that there is no significant difference in toxicity to Daphnia magna between Agb0103 rice and its non-GM counterpart.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제26권
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• pp.3.1-3.6
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• 2011

Objectives: Titanium dioxide ($TiO_2$), a common nanoparticle widely used in industrial production, is one of nano-sized materials. The purpose of this study was to determine the acute and chronic toxicity of $TiO_2$ using different size and various concentrations on Daphnia magna. Methods: In the acute toxicity test, four concentrations (0, 0.5, 4, and 8 mM) for $TiO_2$ with 250 or 500 nm and five concentrations (0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 mM) for $TiO_2$ with 21 nm were selected to analyze the toxic effect to three groups of ten daphnia neonates over 96 hours. In addition, to better understand their toxicity, chronic toxicity was examined over 21 days using 0, 1, and 10 mM for each type of $TiO_2$. Results: Our results showed that all organisms died before the reproduction time at a concentration of 10 mM of $TiO_2$. In addition, the exposure of anatase (21 nm) particles were more toxic to D. magna, comparing with that of anatase (250 nm) and rutile (500 nm) particles. Conclusions: This study indicated that $TiO_2$ had adverse impacts on the survival, growth and reproduction of D. magna after the 21days exposure. In addition, the number of test organisms that were able to reproduce neonates gradually were reduced as the size of $TiO_2$ tested was decreased.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제25권3호
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• pp.207-214
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• 2010

Toxicity identification and quantification are important factors to evaluate the effect of industrial effluent on the aquatic environment. In order to measure the potential and real toxicity of mixed chemicals in the effluents, the biological method (i.e., WET test) should be used as well as chemical analysis method. In this study, we conducted WET test for various kinds of industrial effluents using aquatic organisms such as water flea (Daphnia magna), algae (Pseudokirchneriella subcapitata), fish (Oryzias latipes, Danio rerio), and microorganism (Vibrio fisheri). In addition, we carried out chemical analysis and TIE (Toxicity Identification Evaluation) for effluents in order to identify the substances causing toxicity. Among the 30 kinds of wastewater, S13 showed the highest eco-toxicity and $Ca^{2+}$ and $Cl^-$ ion were suspected as major compounds causing toxicity for aquatic organisms. In order to confirm these suspected compounds, various confirmation procedures need to be carried out.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권2호
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• pp.123-131
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• 2007

Many environmental contaminants including several metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, and pharmaceuticals, have been identified to be phototoxic in the water environment. Concerns regarding photo-enhancement of toxicity of several environmental contaminants have been increasing because of the increased level of ultraviolet irradiation on the earth surface. However, there exist arguments that there might be certain defense mechanisms taking place in the aquatic ecosystem, which may include behavioral characteristics or genetic acclimation. This study was conducted to understand the potential responses of aquatic receptors to several phototoxic metals in the real environment, where long-term acclimation of such organisms to low dose UV-B may take place. For this purpose, water flea Daphnia magna was acclimated to environmentally relevant dose of UV-B (12 to $18uW/cm^2$) for >11 generations. The differences in developmental and life history characteristics, and toxicity responses were evaluated. Acclimation did not affect the daphnids' growth, longevity, and reproduction characteristics such as time to first brood, and brood size: After 21 d, survival of D. magna was not influenced by UV-B acclimation. When the number of young per female was compared. the daphnids acclimated for 11 generations tend to produce less number of neonates than the un-acclimated individuals but with no statistical significance (p>0.05). Four metals that were reported to be phototoxic elsewhere were employed in this evaluation, that include As, Cd. Cu, and Ni. UV-B level being applied in acclimation did increase the toxicity of Cd and Cu, significantly (p<0.05). However, the toxicities of As and Ni were not affected by irradiation of UV-B. Phototoxic responses were evaluated between the acclimated and the un-acclimated daphnids. For Cu, UV-B acclimation led to reduction of the photo-induced toxicity $(p\approx0.1)$ in daphnids. Non-acclimated Daphnia were affected by 50% at 4.18 ug/l Cu. but UV-B acclimated individuals exhibited $EC_{50}$ of 5.89 ug/l. With Cd, UV-B acclimation appeared to increase phototoxicity (p>0.05). With As and Ni, UV-B acclimation did not influence photo-induced toxicity. This observation may be in part explained by the type of reactive oxygen species that were generated by each metal. Similar to UV-B light, Cu is known to generate superoxide anion by acting as redox cycling toxicant. This is one of the first studies that employed_laboratory based UV-B acclimated test species for photoenhanced toxicity evaluation.

• 한국환경농학회지
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• 제3권2호
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• pp.43-49
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• 1984

본 시험은 몇가지 담수산동물(淡水産動物)에 대한 cartap의 급성독성(急性毒性) 발현(發現)에 미치는 동물(動物)의 종류(種類), 수온(水溫) 및 pH의 영향을 검토하기 위하여 실시하였다. 공시된 담수산동물은 금붕어(Carassius auratus LINNE), 왜몰개 (Aphyocypris chinensis $G{\"{U}}NTHER$), 미꾸리(Misgurus anguillicaudatus CANTOR) 및 둥근물벼룩(Moina macrocopa STRAUS)이었다. 용존산소량(溶存酸素量)과 물의 경도(硬度)는 각각 $6{\sim}8\;ppm$, $22{\sim}40\;ppm$으로 고정하고, 수온(水溫)의 수준(水準)은 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$이었고 pH치(値)의 수준(水準)은 6, 7, 9이었다. 얻어진 시험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 수온(水溫) $25^{\circ}C$, pH 7에서 cartap의 TLm (median tolerance limit)치(値)는 금붕어, 왜몰개, 미꾸리에서 낮았고, 등근물벼룩에서 높았다, 금붕어에 대한 48시간 TLm치(値)는 0.88 ppm, 왜몰개는 0.26 ppm, 미꾸리는 0.13 ppm이었고, 등근물벼룩의 3시간 TLm치(値)는 306 ppm이었다. 2) pH치(値)를 7로 고정하고, 수온을 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$로 하였을 때, cartap의 TLm치는 금붕어와 왜몰개에서는 온도의 상승과 더불어 낮아졌으나 둥근물벼룩에서는 $25^{\circ}C$에서 가장 높았고 $30^{\circ}C$에서 가장 낮았다. 둥근물벼룩에 대한 3시간 TLm치(値)는 $20^{\circ}C$에서 107 ppm, $25^{\circ}C$에서 306 ppm, $30^{\circ}C$에서 77 ppm이었다. 3) 수온을 $25^{\circ}C$로 고정하고 pH치를 6, 7, 9로 하였을 때, 금붕어와 왜몰개는 pH치가 높아질수록 TLm치(値)도 높아졌으나, 둥근물벼룩은 높은 pH치에서 TLm치가 낮아졌다. 미꾸리의 사망율은 pH치가 커질수록 사망율이 현저히 증대하였다. 이상의 결과를 종합적으로 볼 때, cartap의 담빙산동물(淡氷産動物)에 대한 독성발현도(毒性發現度)는 동물의 종류뿐만 아니라 수온(水溫)과 pH의 영향도 크게 받는데, 그 변화양상(變化樣相)은 요인(要因)에 따라 일정하지 않았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권8호
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• pp.5-11
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• 2014

구제역 가축 매몰지 침출수(이하 구제역침출수)의 생태계 위해성 평가 기법을 개발하기 위한 기초자료를 도출하고자 구제역 가축 매몰지의 유공관 또는 관측정에서 채취한 시료에 대하여 이화학적 분석과 생태독성시험을 수행하였다. 이화학적 분석은 환경부 기준 구제역침출수 유출판별지표 항목 중 염소이온($Cl^-$)과 암모니아성질소($NH{_4}{^+}-N$)농도, 그리고 한국원자력연구원에서 제안한 구제역침출수 유출판별지표인 NRN(Ninhydrin-Reactive Nitrogen)농도를 분석하였고, 생태독성시험은 발광박테리아(V. fischeri), 담수미세녹조류(P. subcapitata), 그리고 물벼룩(D. magna)을 생물종으로 이용하여 수행하였다. 이화학적 분석 결과와 V. fischeri에 대한 독성영향과의 상관관계를 분석하여 상관도가 높은 구제역침출수 유출판별기준 인자를 도출하였고 회귀분석식을 이용하여 반수독성을 유발하는 지표항목의 농도를 산출하였으며 생태독성영향과 구제역침출수의 수계유출관리법과의 연계성을 평가하였다. 본 연구의 결과는 구제역 가축 매몰지에 의한 생태계 위해성을 평가하고 향후 관리 기준을 설정하는데 활용될 수 있을 것으로 예측한다.

• 농약과학회지
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• 제20권3호
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• pp.181-188
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• 2016

비티플러스는 Bacillus thurigiensis와 면역억제가 혼합된 생물농약의 총칭이다. 본 연구는 모기류에 살충력이 높은 새로운 비티플러스 생물농약에 대해서 야외포장 조건에서 약효와 환경생물에 대한 안전성평가에 관해 수행되었다. 모기 유충에 대한 효과적 방제를 위해 두 가지 살포 처리에 따라 비티플러스의 방제 효과를 검증하였다. 비티플러스의 공중살포 ($3.3m^2$ 당 100 mL)에 따른 수계에 서식하는 모기 유충의 효과적 방제를 위해서는 최소 50%의 제제화 된 약제 농도가 요구되었다. 이에 반해 논생태계와 유사한 조건의 간이모형 조건에서 비티플러스를 수중살포한 경우 모기유충에 대한 비티플러스의 방제효과는 0.1%의 제제화 된 약제 농도에서 80% 이상의 살충 효과를 나타냈고, 0.2% 처리에서는 완전 방제 효과를 보여 주었다. 또한 유충에 비해서는 다소 낮지만 10% 설탕물에 포함된 0.1%의 비티플러스는 성충에 대해서도 40% 이상의 살충력을 나타냈다. 환경생물에 대한 안전성평가에서는 잉어 (Cyprinus carpio), 큰물벼룩(Daphnia magna), 꿀벌(Apis mellifera)을 대상으로 비티플러스에 대한 독성을 평가한 결과 급성적인 영향은 주지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 논생태계에 서식하는 모기 유충방제에 비티플러스의 수중살포 처리가 유효한 방제 처리라는 것을 제시하고 있다.

• 한국조경학회지
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• 제36권6호
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• pp.34-42
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• 2009

본 연구는 공동주택 단지에 온실 형태의 EVERGREEN PARK를 도입하기 위하여 진행하였으며, 단순한 관상을 위한 온실이 아닌, 주민의 적극적인 참여와 활용을 목표로, 사계절 내내 이용 가능한 외부 공간의 구심점으로서 주민의 편의와 유익한 서비스를 제공하고자 하였다. 계획의 주안점은 다음과 같다. 첫째, 아열대 식물들은 상록활엽성 식물들로 사계절 녹음을 유지하고, 잎의 육질이 두껍고 윤택이 많다. 이런 상록활엽수들이 주 수종인 아열대 식물용 온실을 온대지방에 도입하여 독특하고 고급스런 상록수림을 온대지방 사람들이 이용할 수 있도록 계획하였으며, 최고급의 상록식물상을 매우 저렴한 유지관리 비용으로 이용자들에게 제공할 수 있도록 계획하였다. 둘째, 공동주택단지 내에 도입한 아열대 식물용 온실은 지하연계구조형과 독립 구조형으로서 가온설비 없이 조성하여 지열을 이용하며, 차광 등의 방법을 이용하도록 제시하였다. 셋째, 활용방안으로서 (1) 건강과 휴식(Evergreens, 허브가든, 수 공간), (2) Community와 교육(식물벼룩시장 및 식물병원, 식물관련강좌(전시회), 체험학습프로그램), (3) Vine Garden 등의 운영프로그램을 제시하였으며, 나비축제, Aroma festival, Smile Oak Nuts, 촛불축제, Christmas! Photo Site 등의 4계절 이용방안을 제시하였다. 넷째, 온실의 운영 유지관리는 주민이 중심이 되는 주민차치회 중심 운영관리와 외부전문업체 중심 운영관리의 방안을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권4호
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• pp.193-200
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• 2016

생태독성 관리제도가 국내에 도입된 이래 Daphnia magna(큰물벼룩)는 시험종으로 널리 사용되고 있다. 다만 D. magna는 국내 비서식종으로 국내의 담수 환경을 반영한 생태독성 평가에는 제한점이 존재한다. 따라서 국내 서식 물벼룩 중 적합한 시험종을 선정하여 생태독성 평가에 대한 활용가능성을 평가할 필요가 있다. Daphnia galeata(유리물벼룩)는 국내 한강 수계 우점종이며 대부분의 수계에 서식하고 있는 물벼룩이다. 본 연구에서는 D. galeata의 국내 고유 시험종으로서의 활용가능성을 평가하고자 D. galeata의 특성 및 생활사를 확인하여 D. magna와 비교하였다. 또한 D. galeata의 독성민감도를 확인하고자 D. galeata 및 D. magna에 대한 7종 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn) 급성독성자료 조사, 수집하여 민감도를 비교분석하였다. D. galeata의 생활사 측정결과 D. galeata의 생존기간은 $28{\pm}8$일로 D. magna의 절반수준으로 나타났으며 생존기간 동안의 어미 개체당 새끼 생산량도 D. magna보다 적었으며, 평균적인 체구도 D. magna보다 D. galeata가 작았다. 독성민감도는 7종의 중금속에 대해 D. galeata가 D. magna보다 더 민감하거나 유사한 것으로 확인되었다. 장단점을 종합적으로 고려한 결과, D. galeata는 국내 고유 생태독성 시험종으로 적합하며 차후 D. magna를 대체하거나 병행하여 사용할 수 있는 시험종으로 사료된다.