우리나라는 삼면이 바다로 이루어져 있고, 이에 따라 많은 해양 시설로 인한 위험유해물질이 배출되고 있으나, 배출관리 및 규제 시스템이 미비한 상황이다. 따라서, 위험유해물질(HNS) 관리를 위하여 효율적으로 데이터를 수집할 수 있는 시스템이 필요하 다. 본 연구에서는 HNS 데이터를 효율적으로 관리 및 저장하기 위한 데이터 표준화 시스템을 설계하고 이의 표준화 방안을 제시하고 자 한다.

HNS(Hazardous and Noxious Substances)는 해양환경에 유입될 경우 인간 및 해양생물에게 해를 끼치거나, 해양시설에 부식 등의 손상을 입히거나 기타 해역의 이용을 방해할 수 있다. HNS의 규제나 관리를 위해서는 과학적인 방법을 통하여 우선순위 대상의 선정이 필요하며 이러한 방법론으로 CRS(Chemical Ranking and Scoring)기법이 전세계적으로 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 해양산업시 설로부터 해양환경으로 배출되는 HNS의 체계적 관리를 목적으로 국내외 CRS 체계를 비교 분석하였으며, 이를 통하여 우선순위 선정 도 출체계를 확립하고 연구대상 지역 및 대상시설을 선정하고 우선순위 선정체계 주요인자를 도출하였다. 또한 주요인자별 세부인자 및 정 량적 배점체계를 구축하였다. 주요인자는 각각 사회적 관심과 이슈(20점), 물질거동(10점), 노출가능성(30점), 독성(35점), 해양이용에의 영 향(5점)을 상대적으로 부여하였으며, 독성과 물질거동 세부인자의 곱을 통하여 100점만점으로 환산가능하도록 적용하였으며, 불확실성점 수(Uncertainty score)와 불확실성 비율(Uncertainty ratio)와 혼합물에 대한 고려방안을 제시하였다. 본 연구결과는 해양산업시설로부터 배출/ 유출되는 HNS 관리를 위하여 우선순위 선정시 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 해양산업시설에서 배출되는 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances) 중 아연을 대상으로 국내 서식종을 기반 으로 한 독성시험을 수행하고, 그 결과를 활용하여 국내 실정에 맞는 아연의 해양 수질 준거치(Marine Water Quality Criteria)를 제안하였다. 시험생물은 국내 연근해에 분포하고 산업적으로 유용하며, 표준 시험방법이 존재하는 종을 우선으로 5개의 분류군(Algae, Rotifer, Crustacean, Mollusc, Fish)의 총 10종을 선정하여 독성시험을 수행하였으며, 급·만성비(Acute-Chronic Ratio) 산출을 위하여 무척추동물, 어류 분류군에 대한 만성독성시험을 수행하였다. 국내종 독성시험에서 산출된 독성값을 활용한 수질준거치는 US EPA의 CCC (Criterion Continuous Concentration) 산출 기준으로 9.56 ㎍/L, 호주/뉴질랜드의 산출 기준으로 15.50 ㎍/L 로 나타나 호주/뉴질랜드에서 권고하는 기준인 14.40 ㎍/L 와 유사하였다. US EPA 및 호주/뉴질랜드는 자국의 생태독성 데이터베이스(US EPA Ecotox Database, Australasian Ecotoxicology Database)를 보유하고, 신뢰도 높은 독성값들을 생성하여 수질 기준 및 산출 기준을 갱신하고 있다. 한편, 국내에서는 국내종 기반 급성 독 성값을 적용하고 있지만, 중요한 산출 지표인 급·만성비는 US EPA 또는 유럽의 결과값을 활용하여 해양 수질 준거치를 산출하고 있으며, 국내의 생태독성 자료 또한 제한적인 실정이다. 따라서, 국내 해양 서식종을 기반으로 한 지속적인 독성시험과 준거치 설정 체계를 확보하 여 국내 해양생물과 생태계를 보호할 수 있는 해양 수질 준거치 도출이 필요할 것으로 판단된다.

상변화 물질(PCM)은 상전이 동안 에너지를 흡수하거나 방출할 수 있는 잠열 저장 물질로 활용된다. 최근 수십 년 동 안, 연구자들은 다양한 온도 적용을 위한 건설 물질로의 다양한 PCM의 통합을 탐구해 왔다. 그러나, PCM을 통합하는 콘크리트 의 기계적 및 열적 반응은 통합 방법에 의해 영향을 받는다. PCM을 콘크리트에 추가하기 위한 여러 기술이 제안되었다. 그럼 에도 불구하고, 콘크리트에 마이크로 캡슐화 PCM(m-PCM)의 통합은 종종 기계적 강도의 상당한 감소를 초래한다. 기존 콘크리 트에 m-PCM의 추가와 관련된 한계를 극복하기 위해, 예외적인 강도 및 내구성 특성으로 인해 초고성능 시멘트 복합체(UHPCC) 가 선호된다. 따라서, 본 연구에서는 기존 기술의 단점을 해결하기 위해 PCM을 통합한 신규 나노 엔지니어링 UHPCC를 개발하 였다. 또한, 시멘트 복합체의 기계적 및 열적 성능을 향상시키기 위해 다중 벽 탄소 나노튜브(MWCNT)를 추가하였다. 결과는 MWCNT의 포함이 기계적 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 시멘트 복합체의 열적 성능을 향상시켰다는 것을 보여 주었다.

해양산업시설에서는 많은 종류의 유해물질의 배출 가능성이 존재하기 때문에 이에 대한 체계적인 대응체계가 필요하다. 그 중 연속자동 측정이 가능하면서 ppb 수준의 낮은 검출하한 (limit of detection:LOD)를 갖는 센서 구현은 매우 중요하다. 이를 위해 본 연구에서 는 활성탄소(carbon black)와 Indium tin oxide (ITO) 나노입자를 혼합한 film의 표면저항의 변화를 이용한 고성능 센서 제안 및 구현을 위해 성능인자를 최적화하였다. 센서 구조는 접촉 면적과 전극 간격을 최적화하였다. 접촉 면적이 증가하면 감도, LOD 성능이 향상되었으며 60 mm2에서 최적화되었다. 또한, 전극 간격은 접촉 면적을 일정하게 유지한 상태에서 변화시켰으며 센서 응답은 전극 간격이 감소함에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 마지막으로 센서 표면에서의 유해물질의 잔류시간 증가를 위해 화학흡착제를 적용하였다. 화학흡착제는 유해 물질을 선택적으로 흡수할 수 있는 polyester계를 선택하였다. 그 결과 농도가 증가함에 따라 응답이 선형적으로 증가하여 센서로 활용이 가능한 것을 확인하였다. 이러한 3가지의 방법을 통해 센서를 제작하였을 때 액상 유해물질을 기존 센서의 LOD(89.9 ppb)와 비교 10~40 ppb 정도의 낮은 농도를 검출할 수 있는 센서를 구현하였다.

Nowadays, artificial intelligence model approaches such as machine and deep learning have been widely used to predict variations of water quality in various freshwater bodies. In particular, many researchers have tried to predict the occurrence of cyanobacterial blooms in inland water, which pose a threat to human health and aquatic ecosystems. Therefore, the objective of this study were to: 1) review studies on the application of machine learning models for predicting the occurrence of cyanobacterial blooms and its metabolites and 2) prospect for future study on the prediction of cyanobacteria by machine learning models including deep learning. In this study, a systematic literature search and review were conducted using SCOPUS, which is Elsevier’s abstract and citation database. The key results showed that deep learning models were usually used to predict cyanobacterial cells, while machine learning models focused on predicting cyanobacterial metabolites such as concentrations of microcystin, geosmin, and 2-methylisoborneol (2-MIB) in reservoirs. There was a distinct difference in the use of input variables to predict cyanobacterial cells and metabolites. The application of deep learning models through the construction of big data may be encouraged to build accurate models to predict cyanobacterial metabolites.

물질주의는 다양한 사회적 사건에 의해서 촉발될 수 있다. 본 연구에서는 물질주의를 정체성과 관련된 목표 달성 이라고 개념화하는 이론을 기반으로 사회적 배제가 자기 정체성과 관련된 욕구를 불러일으키며 이는 물질주의 수준 의 상승으로 이어질 것이라고 가정하였다. 구체적으로, 사회적 배제가 소속의 욕구와 통제의 욕구를 상승시켜 물질 주의를 상승시킬 것이라고 예상하였다. 또, 권력감의 접근 경향성을 기반으로 권력감이 높은 사람은 낮은 사람에 비해서 사회적 배제를 경험할 때 소속의 욕구와 통제의 욕구가 더 커질 것으로 예상하였다. 20 ̴30대 한국 여성 202 명을 대상으로 실험 연구를 진행한 결과, 사회적 배제는 통제 욕구의 상승을 통해서 물질주의를 상승시켰다. 또, 권 력감이 높은 사람의 경우, 권력감이 낮은 사람들보다 사회적 배제가 통제 욕구에 미치는 영향이 더 강해졌으며, 사회 적 배제가 통제 욕구를 통해 물질주의로 이어지는 경로는 권력이 높은 사람들에게만 유의했다. 사회적 배제는 소속 의 욕구를 상승시켰으나 소속의 욕구와 물질주의의 관계는 유의하지 않았고, 소속의 욕구의 매개 효과도 지지되지 않았다. 해당 결과를 기반으로 사회적 배제와 물질주의의 관계 및 연구의 한계에 대해 논의하였다.

한국의 목조건축문화유산은 상당수가 산림에 인접하여 흰개미에 의한 피해에 취약하다. 국내 흰개미 방제법은 살충제 접촉을 통한 화학적 방제법이 주로 이용되며, 방제 기간을 단축하기 위해서는 흰개미를 빠르게 약제까지 유인시킬 방법이 필요하다. 본 연구에서는 한국 서식 흰개미 에 대한 유인물질로 이산화탄소를 선정하여 유인여부 및 적절한 유인농도를 탐색하였으며, 지중 환경에서의 유인효력 기초평가를 진행하였다. 평가를 통해 흰개미에 대한 이산화탄소의 유인 효과를 확인하였으며, 이산화탄소 농도 10% 이하의 유효한 범위를 선정하였다. 또한 지중에서의 유인 효과를 확인함으로써 지중 환경에서의 적용 가능성을 파악하였다. 향후 현장에서 이산화탄소의 적용방안을 연구함으로써, 목조건축문화유 산의 흰개미 방제 시 개선된 방제 효과를 가질 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 남자 대학 엘리트 조정선수의 2000 m 로잉 에르고미터 수행 후 저온침수 처 치를 통해 혈중 젖산, LDH, MDA 및 SOD의 변화에 긍정적인 영향을 주어 피로 회복에 미치는 영향을 구명하는 데 있다. 이에 남자 대학 엘리트 조정선수 10명을 대상으로 고강도 로잉 에르고미터 2,000 m 수 행 후 비 처치와 저온 침수 처치의 효과를 비교하였다. 측정 변인들에 대한 결과를 검증하기 위해 처치 및 시기 간 상호작용 효과를 분석하기 위해 ANOVA를 실시하였고 각 항목별 유의수준 .05로 설정하여 다음 의 결과를 도출하였다. 젖산은 시기 간 주효과가 나타났고(p<.001) 그룹 내 시기별 차이가 났다(p<.001). 또한, LDH는 그룹 내 시기별 차이가 나타났다(p<.05). MDA는 그룹×시기 간 상호작용 효과가 나타났고 (p<.05), 그룹 간(p<.05), 시기 간(p<.001) 주효과가 나타났다. SOD는 그룹 간, 시기 주효과가 나타났고 (p<.05) 회복 30분 후 그룹 간 차이가 나타났다(p<.05). 이를 종합해 볼 때, 본 연구에서 실시한 저온침수처치가 조정 선수의 혈중 피로 물질, 활성산소 및 항산화 효소에 유의한 효과를 나타냈다. 따라서 운동선수 의 고강도 훈련 후 저온침수를 적극 활용할 것을 권장한다.

The aim of this study was to compare the antioxidant activities and functional contents of Korean conventional and Chinese seed gingers from the Jeollabuk-do Wanju and Chungcheongnam-do Seosan regions. Ginger samples were subjected to steaming treatments for different durations (2–8 h) at 121oC using an autoclave. The antioxidant activity was evaluated by measuring total polyphenol and flavonoid contents and ABTS and DPPH radical scavenging activities, while functional ingredient contents were analyzed for gingerols and shogaols. The results showed that Wanju conventional seed ginger (WO-2) had the highest total polyphenol (85.24 mg GAE/g) and flavonoid (98.14 RE/100 g) contents, surpassing that of the control in all steamed groups at 6 h. ABTS radical scavenging activity showed a strong correlation with total polyphenol and flavonoid contents. The control groups indicated that Korean conventional seed ginger had 1.0–1.3 times higher gingerol contents compared to Chinese seed ginger. Furthermore, the content of shogaols, considered major functional ingredients, increased significantly with longer steaming durations, reaching the highest content (1,793 mg/kg) at 8 h, which was 1.0–1.8 times higher in Korean conventional seed ginger than that in Chinese seed ginger. These experiments provide valuable data supporting the excellence of Korean conventional seed ginger in the future.

Cyanobacteria Pseudanabaena strains are known to produce 2-MIB (odorous material) in freshwater systems, thereby causing problems in water use. However, their physiological responses to environmental factors in relation with 2-MIB production is not well explored. This study was conducted to evaluate the effect of temperature on the growth and 2-MIB production of Pseudanabaena redekei. The experimental cyanobacteria strains were separated from the Uiam Reservoir (North Han River) and cultured in the BG-11 medium. Temperature was set to 10, 15, 20, 25, and 30℃ for the experiment, in the reflection of the seasonal water temperature variation in situ. For each temperature treatment, cyanobacterial biomass (Chl-a) and 2-MIB concentration (intra-cellular and extra-cellular fractions) were measured every 2 days for 18 days. Both maximal growth and total 2-MIB production of P. redekei appeared at 30℃. While intra-cellular 2-MIB contents were similar (26~29 ng L-1) regardless of treated temperatures, extra-cellular 2-MIB concentration was higher only in high temperature conditions (25~30℃), indicating that the extents of 2-MIB biosynthesis and release by P. redekei vary with temperature. The 2-MIB productivity of P. redekei was much higher in low-temperature conditions (10~15℃) than high temperature conditions (25~30℃). This study demonstrated that temperature was a critical factor contributing to 2-MIB biosynthesis and its release in cell growth (r=0.605, p<0.01). These results are important to understand the dynamics of 2-MIB in the field and thereby provide basic information for managing odorous material in drinking water resources.

This study focused on using indirect filtration through riverbeds to produce high-quality drinking water. Data on water quality from a water intake facility(capacity 10,000 m3/day) and nearby rivers were collected over a three-year period. The average intake facility specifications were found to be a specific surface area of 58 balls/m2, a mean particle size of 24 mm, an inflow velocity of 2.2 cm/sec, and a burial depth of 5 m. The water quality improvement rate was assessed as grade Ia, surpassing the adjacent river’s water quality. Correlation analysis showed a weak correlation between opening ratio, Suspended Solid (SS), and Biochemical Oxygen Demand (BOD) compared to total coliforms and fecal coliforms. The correlation coefficient R value of SS was -0.614, BOD was –0.588, total coliforms -0.870, and fecal coliforms -0.958. The R value shows a negative value, which showed that the larger the opening rate, the lower the removal rate of water pollutants. The correlation coefficient R values according to the depth of burial were found to be BOD 0.914, SS-0.124, total coliforms 1.000, and fecal coliforms 0.866. The deeper the burial depth, the higher the removal rate of BOD and microbial groups.

Daechung Reservoir has been suffering from severe cyanobacterial blooming periodically due to the water pollutants from the watershed, especially nutrients from nonpoint sources. As a countermeasure, an artificial wetland was constructed to mitigate the pollutant load from the watershed by utilizing the vegetation. We investigated the water quality of the influent and outflow of the wetland during years 2014~2020 to evaluate the performance of pollutant removal through the wetland. Major pollutants (e.g. BOD, COD, SS, T-N, and T-P) were largely reduced during the retention in the wetland while nutrients removal was more efficient than that of organic matters. Pollutant removal efficiency for different inflow concentrations was also investigated to estimate the wetland’s capability as a way of managing nonpoint sources. The efficiency of water treatment was significantly higher when inflow concentrations were above 75th percentile for all pollutant, implying the wetland can be applied to the pre-treatment of high pollution load including initial rainfall runoff. Furthermore, the yearly variation of removal efficiency for seven years was analyzed to better understand long-term trends in water treatment of the wetland. The annual treatment efficiency of T-P was very high in the early stages of vegetation growth with high concentration of inflow water. However, it was confirmed that the concentration of inflow water decreased, vegetation stabilized, and the treatment efficiency gradually decreased as the soil was saturated. The findings of the study suggest that artificial wetlands can be an effective method for controlling harmful algal blooms by alleviating pollutant load from the tributaries of Daechung Reservoir.

This study was conducted to select target fish species as baseline research for accumulation analysis of major hazardous chemicals entering the aquatic ecosystem in Korea and to analyze the impact on fish community. The test bed was selected from a sewage treatment plant, which could directly confirm the impact of the inflow of harmful chemicals, and the Geum River estuary where harmful chemicals introduced into the water system were concentrated. A multivariable metric model was developed to select target candidate fish species for hazardous chemical analysis. Details consisted of seven metrics: (1) commercially useful metric, (2) top-carnivorous species metric, (3) pollution fish indicator metric, (4) tolerance fish metric, (5) common abundant metric, (6) sampling availability (collectability) metric, and (7) widely distributed fish metric. Based on seven metric models for candidate fish species, eight species were selected as target candidates. The co-occurring dominant fish with target candidates was tolerant (50%), indicating that the highest abundance of tolerant species could be used as a water pollution indicator. A multi-metric fish-based model analysis for aquatic ecosystem health evaluation showed that the ecosystem health was diagnosed as “bad conditions”. Physicochemical water quality variables also influenced fish feeding and tolerance guild in the testbed. Eight water quality parameters appeared high at the T1 site, indicating a large impact of discharging water from the sewage treatment plant. T2 site showed massive algal bloom, with chlorophyll concentration about 15 times higher compared to the reference site.

양돈산업은 돼지고기 내 웅취발생 예방을 위한 방법으 로 수컷 자돈에게 물리적 거세를 관행적으로 실시해왔다. 그러나 동물복지에 대한 관심이 고조됨에 따라 일부 국가 들에서는 고통 최소화 물리적 거세법 권장 또는 대체 방 법에 대해 연구를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 비거세돈(EM; entire male pigs) 및 거세돈(CM; castrated male pigs)에서 이눌린의 급여가 지방조직 내 웅취물질 농도에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 시험동물 은 총 26두의 3원 교잡돈(EM, n=18; CM, n=8)을 사용하 였다. 시험 처리구는 3% 이눌린의 급여와 비급여를 설정 하여 총 4개 처리구(EM0, EM3, CM0 및 CM3)로 구성하 였다. 웅취분석을 위해 지방조직은 등지방, 목지방 및 삼 겹지방을 수집하였다. 등지방 내 인돌 농도는 EM0에 비 해 CM3에서 감소하였고(p<0.05) 목지방 및 삼겹지방에서 는 처리구간 차이가 없었다. 지방조직 내 평균 인돌 농도 는 EM0에 비해 EM3, CM0 및 CM3에서 감소하였다 (p<0.05). 등지방 내 스카톨 농도는 CM0, CM3에서 EM0 보다 감소하였다(p<0.05). 또한, 목지방 내 스카톨 농도 및 지방조직 내 평균 스카톨 농도는 CM3에서 EM0과 EM3 보다 감소가 확인되었다(p<0.05). 그러나 안드로스테논 농 도는 분석된 지방조직들 모두에서 처리구간 통계적인 차 이가 없다. 이러한 결과들은 이눌린 급여에 의해 비거세 돈의 지방 내 웅취물질 저감에 부분적인 효과를 나타냈 을 뿐만 아니라 거세돈에서도 웅취물질 감소에 긍정적인 영향을 미쳤음을 시사한다. 따라서, 본 연구결과는 물리적 인 거세가 전면 금지된다면 동물복지형 사양관리 기술개 발의 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

The emergence of micropollutants in natural water sources due to the overuse of anthropogenic chemicals in industry and households has threatened the production of clean and safe tap water in drinking water treatment plants. Conventional physicochemical processes such as coagulation/flocculation followed by sand filtration are not effective for the control of micropollutants, whereas chemical oxidation processes (applying chlorine, permanganate, ozone, etc.) are known to be promising alternatives. Determining the optimum oxidant dose is important issue related to the production of disinfection by-products as well as unnecessary operating cost, and is made possible by simulations of target-micropollutant abatement based on kinetic model equation consisting of second-order rate constant (between the oxidant and the target) and oxidant exposure. However, the difficulty in determining oxidant exposure as a function of complex water quality parameters limits the field application of kinetic model equation. With respect to representative oxidants used in drinking water treatment plants, this article reviews two main approaches for determining oxidant exposure: i) direct measurement in situ and ii) prediction by empirical models based on key water quality parameters. In addition, we discussed research requirements to improve the predictive accuracy of the empirical models for oxidant exposure and to develop a rational algorithm to determine optimal oxidant dose by considering the priority of the target pollutants to be treated.