In this study, the fate and removal of 15 pharmaceuticals (including stimulants, non-steroidal anti-inflammatory drugs, antibiotics, etc.) in unit processes of a sewage treatment plant (STP) were investigated. Mass loads of pharmaceuticals were 2,598 g/d in the influent, 2,745 g/d in the primary effluent, 143 g/d in the secondary effluent, and 134 g/d in the effluent. The mass loads were reduced by 95% in the biological treatment process, but total phosphorous treatment did not show a significant effect on the removal of most pharmaceuticals. Also, mass balance analysis was performed to evaluate removal characteristics of pharmaceuticals in the biological treatment process. Acetaminophen, caffeine, acetylsalicylic acid, cefradine, and naproxen were efficiently removed in the biological treatment process mainly due to biodegradation. Removal efficiencies of gemfibrozil, ofloxacin, and ciprofloxacin were not high, but their removal was related to sorption onto sludge. This study provides useful information on understanding removal characteristics of pharmaceuticals in unit processes in the STP.

고준위방사성폐기물의 처분터널 및 처분공 간격을 결정하고 처분시스템의 성능을 평가하기 위해서는 열-수리-역학적인 복합 거동 변화에 대한 이해가 반드시 필요하고 이를 반영하여 해석해야만 한다. 하지만 한국형 기준 처분시스템에서의 처분 터널 및 처분공 간격을 결정하기 위해 수행된 기존의 연구들은 이러한 복합거동 특성을 반영하지 않고 열 해석 결과만을 근거로 처분시스템을 설계하였다. 따라서 본 연구에서는 열-수리-역학적인 복합거동 특성을 반영하여 한국형 기준 처분시스템의 성능을 TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용하여 평가하였다. 고준위방사성폐기물이 처분된 이후 방사성 붕괴열에 의해 처분 시스템의 온도는 급격히 증가하다가 붕괴열의 감소로 온도는 서서히 감소하였으며, 해석 기간 1,000년 동안 벤토나이트 완충재의 최고 온도는 설계 기준인 100℃ 이하로 유지되는 것으로 나타났다. 처분용기와 벤토나이트 완충재의 계면에서의 최고 온도는 약 3.21년이 지난 시점에 용기의 중간 지점에서 약 96.2℃로 나타났으며, 암반에서의 최고 온도는 폐쇄 후 약 17년 이 지난 시점에서 약 68.2℃로 계산되었다. 처분용기 부근 벤토나이트 완충재는 처분 초기에 온도 변화에 따른 건조현상이 발생하여 포화도가 감소하지만, 시간이 지남에 따라 주변 암반으로부터의 지하수 유입에 의해 포화도가 증가하는 것으로 계 산되었다. 이후, 벤토나이트 완충재 및 뒷채움재 모두 약 266년 이후 완전히 포화되는 것으로 계산되었다. 처분시스템에서의 온도 변화에 따른 열응력 그리고 벤토나이트 완충재 및 뒷채움재의 팽윤압으로 인한 응력 변화가 처분장 주변 암반에 미치는 영향을 평가하고자 수치해석에서 계산된 응력을 스폴링 강도(spalling strength)와 Mohr-coulomb 파괴 기준식과 비교 하였다. 계산 결과 일축압축강도와 스폴링 강도에 도달하지 않는 것으로 나타나 처분시스템이 스폴링에 의한 파괴는 나타나지 않을 것으로 판단되며, Mohr-coulomb 파괴 기준 역시 충족하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 수치해석 코드와 방법론은 다양한 조건에서의 한국형 기준 처분시스템에 대한 성능평가뿐만 아니라, 복층 처분시스템에 대한 설계와 성능평가에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고준위방사성폐기물 처분시스템에서는 방사성 핵종의 붕괴열과 암반으로부터의 지하수 유입으로 열응력 및 팽윤압의 발생으로 열-수리-역학적 복합거동(coupled thermo-hydro-mechanical behavior)이 예상되기 때문에 한국원자력연구원은 처분시스템 및 근계암반에서의 열-수리-역학적인 복합거동 특성을 평가하기 위해서 지하처분연구시설(KAERI Underground Research Tunnel, KURT)에서 2016년부터 현장시험(In-situ Demonstration of Engineered Barrier System, In-DEBS)을 수행 중에 있다. 본 연구에서는 In-DEBS 현장시험 데이터 분석하고 벤토나이트 완충재와 화강암반에서의 열-수리-역학적 복합거동 특성을 평가하기 위해 TOUGH2-MP/FLAC3D을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 또한 벤토나이트 블록과 KURT 화강암의 열-수리-역학적 복합거동 특성을 평가하기 위해 사용된 각각의 열, 수리, 그리고 역학적 모델의 적합성을 평가하고 자 현장시험에서 계측된 온도, 상대습도, 그리고 변위의 결과와 수치해석으로 계산된 결과를 비교하였다. 온도와 상대습도의 계산 결과를 현장 데이터와 비교·분석한 결과, 전체적으로 유사한 경향을 보일 뿐만 아니라 시간에 따라 변화하는 정량적인 값 역시 유사하게 나타났다. 역학적 해석 결과를 살펴보면, 계산된 변위의 전반적인 경향은 유사하지만 해석 결과가 계측 값에 비해 상대적으로 작게 나타났다. 축대칭 모델을 이용하여 In-DEBS 현장시험에서 관측된 열-수리-역학적 복합거동 특성을 전반적으로 평가할 수 있었지만, 벤토나이트 블록 및 KURT 암반에서의 열-수리-역학적 복합거동을 면밀히 살펴보기 위해서는 추후 터널의 형상과 주변 KURT 터널의 영향을 반영한 3차원 해석이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용된 입력 물성과 열-수리-역학적 모델은 추후 In-DEBS 장기 거동 및 처분시스템에서의 열-수리-역학적 복합거동 특성을 평가하고 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한국원자력연구원 부지 내에 위치한 지하처분연구시설(KAERI Underground Research Tunnel, KURT) 에서는 선진핵주기 고준위폐기물처분시스템(A-KRS)을 기반으로 고준위방사성폐기물을 처분하였을때, 예상되는 공학적방벽(Engineered Barrier System, EBS)과 자연방벽(Natural Barrier System, NBS)에서의 열-수리-역학적 복합거동(Thermo-Hydro-Mechanical coupled behavior)의 특성을 규명하고자 현장시험(In-situ Demonstration of Engineered Barrier System, In-DEBS)을 2012년부터 계획 및 설계를 시작하여, 2016년 5월부터 지하처분연구시설 3번 연구 갤러리(Research gallery 3)에서 진행하고 있다. 현장시험의 데이터를 분석하고 열-수리-역학적 복합거동 특성을 명확히 규명하기 위해서는 경주 벤토나이트와 KURT 암석 및 암반의 열적, 수리적, 그리고 역학적 물성 특성을 반드시 파악하고 있어야만 한다. 이에 본 연구에서는 지금까지 수행된 KURT 부지 특성과 KURT 화강암 및 경주 벤토나이트의 열적, 수리적, 그리고 역학적 특성을 정리하고, 열적, 수리적, 그리고 역학적 모델을 제시하였다. 특히, 온도에 따른 암석의 열팽창계수 변화, 응력에 따른 암석의 투수계수 변화, 포화도에 따른 벤토나이트 및 암석의 열전도도 변화, 포화도에 따른 벤토나이트의 비열 및 흡입력 변화와 같은 열-수리-역학적 복합물성에 대한 다양한 모델을 도출함으로써, In-DEBS 현장시험 결과 분석과 열-수리-역학적 복합거동 특성 평가를 위해 수행 될 수치시험에 필요한 벤토나이트와 암석 및 암반의 입력자료를 제시하고자 하였다.

The aim of this study was to evaluate pretreatment methods for 27 pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in various sewage samples using a modified quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe (QuEChERS) and online solid-phase extraction with LC-MS/MS. Extraction efficiencies of PPCPs in the solid phase under different experimental conditions were evaluated, showing that the highest recoveries were obtained with the addition of sodium sulfate and ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dehydrate in acidified conditions. The recoveries of target compounds ranged from 91 to 117.2% for liquid samples and from 61.3 to 137.2% for solid samples, with a good precision. The methods under development were applied to sewage samples collected in two sewage treatment plants (STPs) to determine PPCPs in liquid and solid phases. Out of 27 PPCPs, more than 19 compounds were detected in liquid samples (i.e., influent and effluent) of two STPs, with concentration ranges of LOQ-33,152 ng/L in influents and LOQ-4,523 ng/L in effluents, respectively. In addition, some PPCPs such as acetylsalicylic acid, ibuprofen, and ofloxacin were detected at high concentrations in activated sludge as well as in excess sludge. This methodology was successfully applied to sewage samples for the determination of the target compounds in STPs.

Total organic carbon (TOC) will replace chemical oxygen demand (CODMn) as an effluent water quality standard in public sewage treatment works (PSTWs) from 2021 in Korea. To ensure effective control of TOC in the effluent, investigation was carried out into TOC levels and sewage treatment operation factors in five target PSTWs using anaerobic-anoxic-aerobic (A2O) processes, media, membrane, and sequencing batch reactor (SBR) technologies. TOC removal efficiencies appeared to be 93-96% on average. As a fraction of TOC, biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) was reduced from 64% in the influent to 9% in the effluent in these PSTWs. During the investigation, biological treatment processes were applied flexibly for operation factors such as HRT, SRT, MLSS, F/M ratios and BOD volume loads, based on the influent characteristics and design conditions. As a result, we suggest efficient operating conditions in PSTWs by evaluating relationships between TOC removal and operation factors.

As the issue of microplastics (MPs) detection in tap water was raised in other countries in 2017, monitoring of MPs in drinking and source water, and sewage treatment plant (STP) effluents was initiated. This study intends to look into other studies on MPs in STPs at home and abroad, and review the characteristics of MPs and their removal efficiencies in the STPs, the risk and effect of MPs on watersheds, and management practices in order to help better understand MPs in STPs. To manage MPs effectively in STPs, it is necessary to investigate the detection of MPs discharged from STPs, do research on human health risk and control measures, and build a monitoring system including standardized analytical methods.

In this study, we investigated influent and effluent water pollutants in 53 Public Sewage Treatment Works (PSTWs) where industrial wastewater or landfill leachate is combined four times for two years from 2014 to 2015. Also, we analyzed the characteristics of heavy metals and volatile organic carbons at influent and effluent of these PSTWs caused by sewage treatment combined with industrial wastewater or landfill leachate. As a result, six heavy metals such as barium, copper, iron, manganese, nickel and zinc, and four volatile organic carbons (VOCs) including phenols, di(2-)ethylhexyl phthalate (DEHP), formaldehyde and toluene were observed above detection limits in most of PSTWs. Also, it was revealed that six heavy metals such as hexavalent chromium, mercury, cadmium, chromium, nickel and selenium, and four VOCs including 1,1-dichloroethylene, vinyl chloride, naphthalene, and epichlorohydrin were observed more frequently according to precipitation. As a result of reviewing the monitoring data on “Water Quality Monitoring Networks” in lower watersheds of PSTWs, both heavy metals and VOCs were below detection limits, indicating that the effluent water had little influence on the watershed. Nevertheless for the better management of influent and effluent pollutants in PSTWs, it is necessary to establish the advanced management plans for water pollutants in PSTWs, which include a list of priority substances management, monitoring plans, and guidelines for industrial wastewater and landfill leachate combined in PSTWs.

The germline stem cells of the Drosophila ovary continuously produce eggs throughout the life- span. Intricate regulation of stemness and differentiation is critical to this continuous production. The translational regulator Nos is an intrinsic factor that is required for maintenance of stemness in germline stem cells. Nos expression is reduced in differentiating cells at the post-transcriptional level by diverse translational regulators. However, molecular mechanisms underlying Nos repression are not completely understood. Through three distinct protein-protein interaction experiments, we identified specific molecular interactions between translational regulators involved in Nos repression. Our findings suggest a model in which protein complexes assemble on the 3’ untranslated region of Nos mRNA in order to regulate Nos expression at the posttranscriptional level.

본 연구는 영상의 노이즈 감소를 위한 복합필터 제안과 간 초음파영상에서 노이즈 제거를 통한 영상품질의 향상으로 정확한 영상 해석에 도움을 주고자 하였다. 실험은 ATS-539 다목적용 초음파팬텀을 이용하여 Gaussian blurring filter, Sharpening filter, Median filter의 조합으로 상위 7개의 복합필터를 선정하고 이를 간 초음파영상에 적용하였다. 그 결과 상위 7개 복합필터 적용하였을 때 SNR, CNR, MSR 값이 모두 증가하는 것으로 나타났다. 이 중 복합필터 1과 2가 가장 높은 값을 나타내었다. 또한 PSNR 30 dB이상, SSIM 1에 가까운 결과값을 나타내어 영상의 손실률이 적음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안한 복합필터의 적절한 적용은 정확한 영상의 판독과 해석에 도움을 줄 수 있을 것이다.

사이클로트론에서 발생되는 핵반응은 불필요한 중성자를 발생시키며, 이로 인해 주변 물질들이 방사화 되게 된다. 방사화된 물질은 방사선피폭의 원인으로, 공기가 방사화 되었을 경우 인체에 흡입되어 내부피폭을 발생 시킨다. 이에 본 연구에서는 16.5 MeV의 초소형 사이클로트론의 운영에 따른 내부 공기의 방사화를 분석하고자 하였다. 실험결과 초소형 사이클로트론의 핵반응으로 발생되는 방사화는 종사자에게 매우 낮은 내부피폭을 발생시키는 것을 확인할 수 있었으며, 방사화로 인하여 발생된 방사능을 법적 기준치와 비교하여 보았을 때 기준치 이하로 법적 관리의 대상에서 제외 될 수 있음을 알 수 있었다. 하지만, 사이클로트론의 에너지가 높아짐에 따라 내부피폭의 위험성은 더욱 높아질 우려가 있으며, 이에 따라 국내에 정립 되어 있지 않는 방사선 관련 시설의 환기설비에 대한 기준이 필요할 것으로 사료되었다.

Background : Momordica charantia L. (M. charantia) is a member of the family Cucurbitaceae, used as a medicine herb in traditional medicine. In this study, we present the sequencing, de novo assembly and analysis of the transcriptome of M. charantia and provide a global description of relationship between putative phenylpropanoid and flavonoid biosynthesis genes and alteration of phenylpropanoid and flavonoid content during different organs and plantlet of M. charantia. Methods and Results : The transcriptome of M. charantia was constructed by using an Illumina Nexteseq500 sequencing system. Out of 68,073,862 total reads, approximately 88,703 unigenes were identified with a length of 898 bp. Alternatively, transcriptomic data, 10cDNAs (McPAL, McC4H, Mc4CL, McCOMT, McCHS, McCHI, McF3H, McFLS, McDFR and Mc3GT) encoded phenylpropanoid and flavonoid biosynthetic genes. The expression levels and the accumulation of trans-cinnamic acid, benzoic acid, 4-hydroxyvbenzoic acid, p-coumaric acid, chlorogenic acid, caffeic acid, catechin hydrate, ferulic acid, and rutin were investigated in different organs and plantlets. Mainly, phenylpropanoids and flavonoids accumulated in leaves and flowers, whereas low levels accumulated in roots. Collectively, these results indicate that the putative McPAL, McC4H, McCOMT, McFLS, and Mc3GT might be key factors for controlling phenylpropanoid and flavonoid contents in M. charantia. Conclusion : In this study, we present the sequencing, de novo assembly and analysis of the transcriptome of M. charantia. We also compared gene expression and compound analysis of phenylpropanoid and flavonoid in different organs and plantlet of M. charantia. These results indicate that McPAL, McC4H, McCOMT, McFLS, and Mc3GT are key regulators of phenylpropanoid and flavonoid accumulation in M. charantia

본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시 스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있 기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구 입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용 하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하 였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ∼ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ∼ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NP S가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준 으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21 mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성 을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가 결과는 공기< 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임 상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

초음파 장비는 여러 질환을 진단하는 장비로서 널리 사용되고 있으나, 초음파영상 품질의 평가방법에서 는 정량적 표준이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ATS-539 다목적 팬텀 내 8 mm 표적의 파라미터로 서 주파수, Dynamic range, 초점수를 변화하여 예민도의 SNR과 영상의 히스토그램을 분석하고 왜곡도를 측 정하여 표적별 적합한 주파수 및 파라미터를 도출하여 초음파영상의 병변 진단율을 향상 하고자 한다. 실 험재료는 초음파 장비, ATS-539 다목적 팬텀을 사용하며, 실험방법은 영상 평가 팬텀의 8 mm를 주파수(2, 3, 4 MHz, 하모닉 3, 4, 4.5 MHz), Dynamic range(58, 68, 78, 88, 98), Focus(2, 4, 6개)를 변화시키면서 85장의 영상을 획득한다. 8 mm 영상의 예민도를 Image J 프로그램에서 각 표적별 SNR을 측정하고, 왜곡도는 신호 의 히스토그램에서 백그라운드 값을 뺄셈하여 측정한다. 측정 결과 값에서 상위 40% 결과에서 파라미터 변화에 따라 예민도의 SNR, 왜곡도의 변화양상의 데이터 값을 산출하여 초음파 장비에서 적절한 영상의 품질을 나타내는 파라미터를 도출하였다. 결과는 초점수가 증가하면 SNR이 높고 왜곡도가 감소하며, 주파 수 4 MHz에서 SNR값이 높고 왜곡도가 감소하였다. 그리고 Dynamic range 88, 98에서 최적의 영상을 나타 내었으며, 실험 결과값을 기초로 초음파영상의 품질을 평가한다면 보다 정확한 초음파 진단이 가능할 것으 로 사료된다.

본 연구는 간 초음파영상에서 통계적 속성 기반의 밝기 히스토그램에 기초한 픽셀 질감분석 파라미터(평균밝기, 왜곡도, 균일도, 엔트로피)와 간과 콩팥실질의 밝기 차를 이용한 영상분석을 통해 미만성 간질환의 컴퓨터보조진단 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 실험은 간 초음파영상(정상, 지방간, 간경화)에서 관심영역(50×50픽셀)을 설정하고 4가지의 픽셀 질감분석 파라미터와 간과 콩팥의 실질 밝기의 차를 이용하여 질환인식률을 평가하였다. 그 결과 평균밝기, 균일도, 엔트로피의 질환인식률은 100%, 왜곡도 96%로 높게 나타났으며, 간과 콩팥의 실질 밝기 차는 정상 -1.129±12.410, 지방간 33.182±11.826으로 뚜렷한 차이를 나타내었으나, 간경화의 경우 -1.668±10.081로 정상과는 다소 작은 차이를 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 높은 질환인식률을 보인 픽셀 질감분석 파라미터와 실질 밝기 차를 이용한 컴퓨터보조진단은 미만성 간질환의 감별에 유용한 도구로써 임상적인 활용 가능성이 있으며, 판독 오류를 최소화하고 정확한 진단과 치료방향 제시에 도움이 될 것으로 기대된다.

These days, animal infectious disease such as AI(Avian Influenza) and FMD(Foot-and-Mouth Disease) breaks out, and increase the number of its occurrence. Offered in "An animal disease prevention" of Ministry of Agriculture and Forestry that to do killed caused livestock order to prevent diffuse pollution of the epidemic when an animal disease has happened. Accordingly, in Ministry of Agriculture and Forestry set up the "Emergency Action Guide", it suggests the emergency cation, disposal method(stamping out, incineration, burying method), disposal method of livestock excretions in the area of origin. Also, the department of the environment makes the livestock burial regional environmental research guidelines, it order to investigate the surround environment, water quality in monitoring well, environment management and so on. In korea, this was the first time confirmed that the foot-and-mouth disease occurred in 1934. The leachate buried underground of livestock is organic waste water and it has been arranged nutrient salts such as nitrogen, phosphorus. So, there is a possibility that can lead to a variety of environmental problems when it can result in river pollution, ground water pollution and soil pollution. Look at domestic and foreign research trend leachate behavior such as contamination analysis through physicochemical properties or physicochemical analysis of the leachate components have been identified and carried out. Because of the leak of the leachate, there is a possibility about the around soil pollution. Thus, we studied that investigation of soil texture around livestock burial site in chung-buk north area of korea. From the result, surface soil was loam and subsoil was clay loam soil in 35% of survey site. In the future, this result will be a important basis data for correlation of leachate leak and consequential soil texture.