초록 ▼

□ 연구개요
- 수질 환경으로 유출된 셀 수 없이 많은 오염 물질들을 스크리닝하기 위하여 물벼룩을 이용한 생태위해성 평가 방법이 법제화되어 시행 중이며, 토양 환경에서도 기존의 물리화학적 평가 방법을 대체할 수 있는 식물을 이용한 생태위해성 평가 방법의 개발을 통해 토양 환경에서도 생태위해성 평가를 법제화할 수 있는 중요한 토대를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.
- 자동화와 디지털 이미지 처리 기술을 융합하여 기존의 생태위해성 평가가 가지고 있는 숙련자에 따른 시험의 부정확성을 감소시키고, 본 연구에 사용된 비파괴적

□ 연구개요
- 수질 환경으로 유출된 셀 수 없이 많은 오염 물질들을 스크리닝하기 위하여 물벼룩을 이용한 생태위해성 평가 방법이 법제화되어 시행 중이며, 토양 환경에서도 기존의 물리화학적 평가 방법을 대체할 수 있는 식물을 이용한 생태위해성 평가 방법의 개발을 통해 토양 환경에서도 생태위해성 평가를 법제화할 수 있는 중요한 토대를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.
- 자동화와 디지털 이미지 처리 기술을 융합하여 기존의 생태위해성 평가가 가지고 있는 숙련자에 따른 시험의 부정확성을 감소시키고, 본 연구에 사용된 비파괴적 식물 반응 평가 기술들을 이용하여 더욱 정확하게 실시간으로 비파괴적으로 토양의 생태위해성 평가를 수행하는 기술을 개발하는 것이다.
- 궁극적으로 이러한 토양 생태위해성 평가를 이용하여 오염 물질에 대한 물리화학적 평가를 대체함으로써 현재 오염 토양 분석에 사용되는 화학물질을 줄임으로써 환경을 보전 및 개선하고, 동시에 분석에 소모되는 큰 비용을 절감하여 경제적인 효과를 유도하는 것이 연구 목표이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 배경연구로 14종의 식물 종자를 이용하여 발아율을 측정하였고, 그 중 발아성이 높은 청갓(Brassica junsea)과 무(Raphanus sativus)를 선정하였다. 두 종의 식물을 이용하여 21개 지점에서 채취한 중금속 및 유류 오염 토양에서 168시간 동안의 발아와 초기 생장을 예비 평가한 결과 토양의 오염도와 매우 높은 관계성을 보였다.
- 기존의 독성 평가에 사용되는 식물의 형태 반응을 보다 과학적이고 실시간, 그리고 비파괴적으로 측정하기 위해 도입한 LAI와 NDRE는 매우 높은 상관관계를 나타내었으며(r2>0.920) 이는 본 연구에서 새롭게 제시한 LAI와 NDRE가 기존의 독성 평가에서 사용되는 상층부 신장과 뿌리 신장을 대체할 수 있다는 결론을 도출하였다.
- 위의 배경 연구를 바탕으로 1차년도에서는 토양의 생태위해성 평가를 위한 이미지 획득 장비 제작 및 이미지 획득 과정 최적화를 중점적으로 수행하며 동시에 자동적인 이미지 분석 시스템 구축을 통하여 LAI와 NDRE를 실시간으로 자동 계산하는 방법을 개발한다. 2차년도에는 개발된 장비를 이용한 예비 분석을 통해 형태적 반응간의 상관관계 분석 및 식물종별 반응 연구를 수행하고, 3차년도에서는 1차년도에 제작된 장비를 이용하여 토양 중금속 및 농약 생태위해성 데이터를 축적하며, 2차년도부터 축적한 생태 독성 데이터를 이용하여 복합 독성 모델을 개발하고 마지막으로 실제 오염된 토양 지역에서의 검증을 통하여 개발된 복합 독성 모델에 대한 신뢰성을 평가하였고, 실제 복합 토양을 이용한 복합 독성 모델을 적용하여 생태적 위해성 평가 기술 개발에 성공하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 자동화와 디지털 이미징 기술을 융합하여 기존의 생태위해성 평가가 가지고 있는 숙련자에 따른 시험의 부정확성을 감소시키고, 본 연구에 사용된 비파괴적 식물 반응 평가 기술들을 이용하여 보다 정확하게 실시간으로 비파괴적인 방법으로 토양의 생태위해성 평가를 수행하는 기술을 개발함으로써. 정확한 분석을 통한 신뢰성 확보, 학술적인 의미 및 실질적인 응용 가능성을 가지는 선도적인 연구이다.
- 토양 생태위해성평가를 이용하여 오염물질에 대한 물리화학적 평가를 대체함으로써 현재 오염 토양 분석에 사용되는 화학물질을 줄임으로써 환경을 보전 및 개선하고, 동시에 분석에 소모되는 많은 비용을 절감하여 경제성과 환경적인 문제를 동시에 해결 방안을 제시하는 근본적인 연구이다.
- 토양 생태위해성 평가 방법 개발은 단순히 국내 문제에 국한된 것이 아니라 전 세계적으로 기술을 개발하고 있는 중요한 연구이고, 실제 지구상에 존재하는 식물에 대한 적절한 위해성 평가 방법을 제시하는 것은 궁극적으로 우리나라가 생태계 및 국민 건강을 증진시키는 전세계적인 요구에 방안을 제시함으로써 이와 같은 연구를 국제적으로 선도할 수 있는 실질적인 연구이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구의 배경 ... 4
• 1.2 연구의 목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 1차년도 수행 내용(9개월, 2020.06.01.-2021.02.28.) ... 5
• 2.2 2차년도 수행 내용(12개월, 2021.03.01.-2022.02.28.) ... 7
• 2.3 3차년도 수행 내용(12개월, 2022.03.01.-2023.02.28.) ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 3.1 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 3.2 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3.3 목표 달성 수준 ... 11
• 3.4 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 27