Infrared radiation (IR) refers to the region of the electromagnetic radiation spectrum where wavelengths range from about 700 nm to 1 mm. Any object with a temperature above absolute zero (0 K) radiates in the infrared region, and a material that transmits radiant energy in the range of 0.74 to 1.4 um is referred to as a near-infrared optical material. Germanatebased glass is attracting attention as a glass material for infrared optical lenses because of its simple manufacturing process. With the recent development of the glass molding press (GMP) process, thermal imaging cameras using oxide-based infrared lenses can be easily mass-produced, expanding their uses. To improve the mechanical and optical properties of commercial materials consisting of ternary systems, germanate-based heavy metal oxide glasses were prepared using a melt-cooling method. The fabricated samples were evaluated for thermal, structural, and optical properties using DSC, XRD, and XRF, respectively. To derive a composition with high glass stability for lens applications, ZnO and Sb2O3 were substituted at 0, 1, 2, 3, and 4 mol%. The glass with 1 mol% added Sb2O3 was confirmed to have the optimal conditions, with an optical transmittance of 80 % or more, a glass transition temperature of 660 °C, a refractive index of 1.810, and a Vickers hardness of 558. The possibility of its application as an alternative infrared lens material to existing commercial materials capable of GMP processing was confirmed.

The standards for heavy metal levels in crustaceans are 0.5 mg/kg and 1.0 mg/kg or lower for lead and cadmium, respectively. Further, the contamination levels of arsenic, mercury, methyl mercury, and tin are being continuously investigated, considering their current exposure levels. Shrimps are potentially exposed to heavy metals because they inhabit areas with abundant organic matter, such as sandy or muddy shores, places with a lot of seaweed, and estuaries. This study measured the monetary value of reducing consumer anxiety and increasing consumer confidence if the government prohibits the sale of shrimp species that exceed the threshold for specific heavy metals and of the top shrimp species for which no threshold for heavy metals is specified. We derived consumer willingness-topay (WTP). Combining the estimated WTP with the number of households in the country, the total value of benefits was estimated to be 363.9 billion won. The results of this study will provide an important empirical finding, showing to what extent specific policies regarding heavy metals in seafood can alleviate consumer anxiety and provide psychological reassurance.

To raise the physical strength of alginate beads, this study manufactured alginate-cellulose bead by adding cellulose to alginate, and wanted to identify whether falginate-cellulose beads were sufficiently efficient in removing heavy metals. To find out optimal amounts of alginate and cellulose injection, this study conducted a pilot study, and repeated experiments proved that alginate 2 w/v% + cellulose 1 w/v% were the optimal amounts in manufacturing beads. Using micro materials tester, this study compared strengths of alginate beads and alginate-cellulose beads. Choosing Cd2+, Pb2+, and Ni2+ as materials to be removed, this study analyzed concentrations of them before and after the treatment. Experiments showed that, compared with alginate beads, the strength of alginate-cellulose beads was 2.26 times stronger, and that the latter could remove 98.22%, 99.99%, and 92.57% of Cd2+, Pb2+, Ni2+, respectively. While addition of cellulose to alginate made the absorption rate drop by about 1%, the beads were still highly efficient in removing heavy metals. Accordingly, it seems that alginate-cellulose beads can be used in removing heavy metals.

This study was conducted to determine the concentration of heavy metals and their characteristics in the bodies of 2,446 residents living near industrial areas from 2007 to 2015. The concentration of heavy metals showed diverse characteristics according to gender, food types consumed and period of residence. Especially, levels of cadmium and mercury were high in the urine samples of the group that had lived in the local area for a long time. In order to obtain more accurate results, it will be necessary to comprehensively study the influence and effects from such matters related to lifestyle, eating habits and levels of environmental pollutants.

중금속은 생체 내에서 분해되지 않고 장기간에 걸쳐 축적되는 특성으로 도시의 생물 다양성을 위협하는 위험한 오염물질 중 하나이다. 도시지역의 대기 중 중금속오염을 평가하기 위해 중금속 노출 정도에 따라 생물 체내의 축적농도 를 비교하는 생물학적 모니터링의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 중금속 모니터링 시료로서 둥지 재료의 활용 가능성을 검토하고 중금속이 박새과 조류에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 연구지역은 충청남도 천안시 소재 대학교 캠퍼스 내 녹지공간(14개), 도시산림(11개), 도시공원(29개)으로 총 54개의 인공새집이 설치되었다. 조류 이용률은 도시공원 6/29개(20.68%), 캠퍼스 내 녹지공간 11/14개(78.57%), 도시산림 8/11개(72.72%)로 나타났다. 수거한 둥지로부터 이끼 재료를 채취하였고 중금속 분석을 통하여 도시녹지 유형별 중금속축적특성과 중금속이 박새과 조류의 이소 성공 여부에 미치는 영향을 비교하였다. 분석결과 아연의 평균 농도는 228.08±209.62㎍/dry g, 납의 평균 농도는 17.67±6.72㎍/dry g로 나타났다. 도시녹지 유형별 아연농도는 유의한 차이를 나타내지 않았으나(Kruskal- Wallis test, p-value=0.28) 납 농도는 유의한 차이를 보였다(Kruskal-Wallis test, p<0.05*). 중금속 분석을 진행한 21개 의 박새과 조류 둥지 중 11개(52.38%)의 둥지에서 조류의 이소가 관찰되었다. 각 도시녹지 유형에서 관찰된 조류의 이소는 캠퍼스 내 녹지공간 7개(77.78%), 도시산림 6개(85.71%), 도시공원 1개(20%)로 주로 도시산림과 캠퍼스 내 녹지공간에서 이소가 확인되었다. 박새과 조류의 이소 성공 여부에 중금속 축적특성이 미치는 영향을 확인하기 위해 중금속 농도를 비교하였으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다(Zn : W=44, p-value=0.74, Pb : t=0.64676, df =7.2422, p-value =0.54). 본 연구는 박새과 둥지 재료를 중금속 모니터링 시료로 사용한 기초 연구로 비침습적인 생물학적 모니터링의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

국내 유통 중인 콜라겐 제품 120건을 대상으로 중금속 4종(납, 카드뮴, 비소, 수은) 함량에 대해 조사하였다. 수 은은 금아말감화법을 이용한 수은분석기로 분석하였고 납, 카드뮴, 비소는 ICP-OES를 이용하여 분석하였다. 검사 결 과 납의 평균 함량은 0.097±0.055 mg/kg이었고 건강기능 식품, 기타가공품, 음료류, 과·채가공품에서 각각 평균 0.108±0.052mg/kg, 0.084±0.053 mg/kg, 0.131±0.047 mg/ kg, 0.149 mg/kg 농도로 검출되었다. 카드뮴의 평균 함량 은 0.026±0.011 mg/kg이었으며 검출된 제품은 모두 건강 기능식품이었다. 비소의 평균 함량은 0.097±0.048 mg/kg 이었고 건강기능식품, 기타가공품, 과·채가공품에서 각각 평균 0.091±0.055 mg/kg, 0.133 mg/kg, 0.086 mg/kg 농도 로 검출되었다. 수은의 평균 함량은 0.0025±0.0016 mg/kg 으로 건강기능식품, 기타가공품, 과·채가공품, 캔디류에서 각각 평균 0.0012 mg/kg, 0.0028±0.0018 mg/kg, 0.0013 mg/kg, 0.0031 mg/kg 농도로 검출되었다. 중금속 기준·규 격이 있는 음료류(납 0.3 mg/kg, 카드뮴 0.1 mg/kg) 및 캔 디류(납 0.2 mg/kg)는 모두 기준 이하로 검출되어 적합하 였다. 기준·규격이 없는 제품도 국내외 식품의 중금속 기 준과 보고된 식품 중금속 함량과 비교하였을 때 비교적 안전한 수준이라고 판단되었다.

In this study, 46 reservoirs in South Korea were characterized based on heavy metal concentration in sediments. We analyzed the relationship between heavy metal concentrations, physicochemical water quality and hydromorphological factors in each reservoir. Study reservoirs were classified into five groups of reservoirs, by hierarchical cluster analysis based on the similarities of heavy metal concentration. Group 1 had the most severe sediment heavy metal contamination among the groups, whereas Groups 2 and 3 showed low levels of heavy metal contamination. Group 4 displayed high value of Ni, and Group 5 showed high contamination of Pb, Cu, Cr, Ni, and Hg. Groups 1 and 5, which had high concentration of heavy metals in sediments, showed a high density of mines in the catchment of reservoirs. Heavy metal concentration was high in reservoirs with large capacity or the ones located at higher elevation, and also highly related with number of mines in the catchment of reservoir. This study can contribute to the systematic management of sediment heavy metals in reservoirs.

In this study, heavy metals (lead, cadmium, and mercury) and shellfish poisoning toxins (diarrhetic shellfish poisoning toxins, amnesic shellfish poisoning toxins) were investigated in a total of 104 shellfishes. According to the analysis of heavy metals, lead (Pb) was detected in the range of 0.0177-0.5709 mg/kg, cadmium (Cd) was detected in the range of 0.0226-1.4602 mg/kg, and mercury (Hg) was detected in the range of 0.0015-0.0327 mg/kg. Levels of Pb, Cd, and Hg were acceptable by Korean standards. Okadaic acid (OA) and dinophysistoxin-1 (DTX-1) were investigated for monitoring of diarrhetic shellfish poisoning toxins and OA and DTX-1 were not detected. As a result of monitoring of amnesic shellfish poisoning toxins, domoic acid was detected in 5 of 104 samples and detection ratio was 4.8%. The detection period was found as follows; 1 case in January, 1 case in February, 1 case in May, 2 cases in September. These showed that continuous monitoring for the management of shellfish poisoning toxins and heavy metals is required. In addition, this study can be used as reference data to strengthen managing heavy metals in fishery products.

The official analytical method for the analysis of harmful heavy metals in Meju, distributed in Korea, employs a strong acid to decompose the organic components. This analysis is time consuming and harmful to the users and/or the environment. This study aimed to develop a new pre-treatment technology using laser ablation, to rapidly analyze harmful heavy metals without using strong acids. The results obtained from this method were validated by the National Institute of Food and Drug Safety Evaluation guideline (NIFDS, 2016). Moreover, a comparison of the two methods showed that the analytical time for 55 Meju samples was shortened by 96% or more in the new method. The results showed no significant difference in the recovery ranging from 90–120%. The proposed method proved suitable for detecting harmful heavy metals in Meju.

In order to provide basic data for preparing management standards and to verify the safety of the Chinese oak mushroom-derived moisturizing medium—which is synthesized and imported in large quantities—the presence of 321 residual pesticides, 7 heavy metals, and 3 radioactive materials was analyzed in the moisturizer samples. Examination of residual pesticides in seven moisturizing medium samples prepared using the Chinese oak mushroom and three domestic sawdust samples used for mushroom culture revealed the presence of cypermethrin and iprodione in three moisturizer samples, but the contents of these pesticides were below the standard limits. Zn was detected in ten samples, Cu was detected in nine samples, and Ni was detected in four samples, but their contents were below the standard limits. Pb, Cd, Cr, and Hg were not detected in any sample. No radioactive materials were detected in the samples. In addition, fruiting bodies of the oak mushroom were observed in each medium. Examination did not reveal the presence of any residual pesticides or harmful compounds. In this study, the use of the moisturizing medium prepared using the Chinese oak mushroom was found to be safe. As residual pesticides, heavy metals, and radioactivity—even in trace amounts—remain concentrated in the human body, continuous verification of the safety of hazardous substances and pollutants during the systematic cultivation and management of these mushrooms is required.

본 연구를 통해 국내 주요 한약재인 복령의 유해물질에 대한 안전성 확립과 허용기준치 설정의 기초자료를 제공하고자 한다. 국내 유통 중인 복령 10건(국내산 5건, 중국 산 5건)에 대한 잔류농약(321종), 중금속(7종), 방사능(3종), 회분 함량을 분석하였다. 잔류농약은 국내산 1건에서만 농약 성분인 cypermethrin 0.03mg/kg이 검출되었으나 기준치 이하로 나타났다. cypermethrin은 과수 및 원예농업에서 해충 방제의 살 충제로 사용되는 성분이다. 중금속은 Hg를 제외한 Zn, Pb, Ni, Cu, Hg, Cr가 모든 시료에서 검출됐지만 기준치 이하로 나타났다. Cd는 중국산 1건에서 0.011 mg/kg이 검출되었다. 방사능 농도도 모든 시료에서 MDA값 이하로 나타나 불검출 수준이었으며, 회분 함량도 모든 시료에서 기준치인 1.0% 이하로 나타났다. 이번 조사에서 국내에 유통 중인 복령의 유해물질에 대한 위해성은 안전하게 나타났다. 일반적으로 버섯류는 중금속 함량이 높다고 알려져 있다. 복령은 토양 속에서 생장하는 재배 특성상 유해물질에 항시 노출되어 있으므로 재배, 저장, 유통 등 생산단계 전반에 대한 지속적인 모니터링과 체계적인 관리기준 설정이 필요할 것으로 보인다.

어류 양식장 퇴적물 중 유기물과 중금속의 오염상태를 파악하기 위하여 통영-거제 연안 어류 양식장 퇴적물 중 총유기탄소 (TOC), 총질소(TN), 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)을 조사하였다. 양식장 퇴적물 중 TOC와 TN의 평균농도는 각각 22.7 mg/g과 3.4 mg/g로 남해안의 반폐쇄적인 내만보다 높았다. 퇴적물 중 중금속의 평균농도는 비소(As) 10.5 mg/kg, 카드뮴(Cd) 0.37 mg/kg, 크롬(Cr) 82.9 mg/kg, 구리(Cu) 127 mg/kg, 철(Fe) 4.19 %, 수은(Hg) 0.041 mg/kg, 망간(Mn) 596 mg/kg, 납(Pb) 39.5 mg/kg, 아연(Zn) 175 mg/kg였으며, 이중 Cd, Cu의 농도는 인접한 남동해 연안의 패류양식해역보다 3배 이상 높았다. 퇴적물 기준을 이용한 오염평가 결과, 대부분의 어류 양식장에서 TOC와 중금속 중 Cu 농도가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한, 전체 중금속 농도를 고려한 오염부하량지수(PLI)와 생태계위해 도지수(ERI) 결과는 일부 어류 양식장 퇴적물이 저서생물에 극심한 부정적인 생태 영향을 줄 수 있는 상태(disastrous risk)인 것으로 파악되었다. 따라서, 어류 양식장 퇴적물은 유기물 및 일부 중금속에 의한 오염된 상태를 보이고 있어, 양식장 퇴적환경을 개선하고 퇴적물내 유기물 및 중금속의 주된 오염원을 파악하는 한편 오염부하량을 저감하는 종합적인 관리대책이 필요하다.

건조 수산가공식품의 안전성 확보를 위해 2020년 경기도 내 유통 중인 건조 수산가공식품 12품목 120건을 수거하여 방사능(131I, 134Cs, 137Cs) 및 중금속(납, 카드뮴, 비소, 수은) 함량을 분석하였다. 모든 시료에서 자연 방사성 핵종 중 하나인 40K만 검출되었으며, 인공 방사성 물질인 131I, 134Cs, 137Cs는 최소검출가능농도(MDA) 이하의 값을 나타내었다. 중금속의 평균 함량[평균±표준편차(최소값-최대값)]은 생물로 환산하였을 때 납 0.066±0.065(N.D.-0.332) mg/kg, 카드뮴 0.200±0.406(N.D.-2.941) mg/kg, 비소 3.630 ±3.170(0.371-15.007) mg/kg, 수은 0.009±0.011(0.0005-0.0621) mg/kg 이었으며, 수산물에서 중금속 기준이 있는 제품의 경우 모두 기준 규격 이내로 나타났다. 국내산 제품과 수입산 제품의 중금속 함량은, 조개의 카드뮴과 새우의 수은 함량에서만 유의적인 차이를 나타내었다(P<0.05). 본 연구 결과, 유통 중인 건조 수산가공식품에서 방사능 및 중금속은 안전한 수준인 것으로 판단되나, 식품 중 특히 수산물에서 방사능 오염에 대한 국민의 우려가 크기 때문에 국민들의 불안감 해소를 위해 방사능 검사는 지속적으로 필요할 것으로 생각된다. 또 향후 건조 수산가공식품 중에서도 건조된 형태로 직접 섭취 가능한 제품의 중금속 관리 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

본 연구는 광주지역 커피전문점에서 유통되고 있는 커피류 중 주요 성분인 카페인과 커피콩의 로스팅 과정에서 발생할 수 있는 유해 성분인 benzo[a]pyrene, 그리고 중금속(lead, cadmium) 등의 함량을 분석하였다. 커피음료는 대형(12), 중형(13) 프랜차이즈 그리고 지역 소규모 커피 전문점(75) 등 100개 지점에서 총 114건(Americano 100건, Cold-brew 14건)을 구매하여 시험 검체로 하였고, 검체의 1회 제공량은 175-460 (Americano 220-460, Cold-brew 175-400) mL로 조사되었다. 커피음료의 성분 분석 결과 카페인은 0.25-1.49 mg/mL (72.58-290.18 mg/cup)으로 고카페인 함유 기준인 0.15 mg/mL를 상회하는 수준이었고, 1회 제공량 기준으로 일부 커피음료는 2잔만 섭취하여도 성인 카페인 최대 섭취 권고량인 400 mg/day를 초과하는 것으로 확인되었다. 벤조피렌(Benzo[a]pyrene)은 ND-55.35 ng/kg (ND-15.22 ng/cup)으로 분석되었다. 현재 커피음료에 대한 벤조피렌 함량 기준은 없으나 다른 식품유형의 기준인 1.0 μg/kg(특수용도식품) 이하 보다 낮은 수준으로 확인되었다. 중금속은 납(Pb)과 카드뮴(Cd)이 각각 ND- 29.00 μg/kg (ND-8.4 μg/cup)과 ND-12.0 μg/kg (ND-4.7 μg/ cup)의 분포를 보였으나 대부분이 불검출로 확인되었다. 본 조사를 통해 시중에 유통되고 있는 원두 추출 커피음료 중 벤조피렌과 중금속(납, 카드뮴)은 안전한 수준으로 확인되었으나, 카페인은 함량이 비교적 높게 확인되어 커 피음료 섭취 시 카페인 함량에 대한 고려가 필요할 것으 로 판단된다. 또한, 소비자를 위해 향후 커피음료에 카페인 함량 표시도 필요할 것으로 보인다.

농약허용물질목록관리제도의 시행에 따라, 농약의 안전 사용이 더욱 중시되었다. 산림식용자원(임산물)은 소규모 재배 등의 이유로 등록된 농약의 수가 적어, 등록되지 않 은 농약이 많이 사용되고 있다. 이에 임산물에 대한 농약 사용 실태를 파악하고자, 산림식용자원 10종에 대한 잔류 농약 및 중금속 잔류 실태 조사를 하였다. 엽경채류인 두릅, 참죽나무, 음나무, 옻나무의 새순, 한약재인 두충, 가시오갈피의 수피, 열매류인 초피나무, 산초나무, 은행나무의 열매와 도토리를 대상으로 잔류농약과 중금속 잔류를 분석하였다. 검출 빈도는 두릅, 참죽나무, 음나무, 두충, 가시오갈피, 초피, 산초에서 각각 6.7, 13.3, 11.8, 13.3, 10.0, 46.768 및73.3%였으며, 옻나무, 은행, 도토리에서는 검출 되지 않았다. 검출된 잔류농약은 모두 미등록 농약 이였다. 중금속은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 본 연구에 서 얻은 임산물별 사용농약에 대한 정보는 병해충 방제를 위한 농약 사용현황을 확인하여, 추후 농약등록을 위한 정보를 제공하므로 국내 임산물의 안전성 확인을 위한 자료로 활용할 가치가 있을 것이다.

최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염 물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조 된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.