서 론
제 1장 서론
제 1절 연구개발의 필요성
1990년대 이후 환경공학기술은 환경오염 방지기술, 그리고 환경 진단기술 (EnvironmentalMonitoring Technology)등으로 분류되고 있다.최근까지 환경오염 처리기술에 주력해온 국내 환경공학기술 분야는 생태계에 대한 사회적 관심과 요구 가 집중 되면서 오염 예방 및 오염 사전 진단기술,즉 환경 생태계 조기 진단 기술 이 점차적으로 부각되고 있다.
생물검정법은 환경매체에 존재하는 유해물질의 농도-영향 상관관계 규명,환경기준 작성 및 환경매체에 존재하는 유해물질에 의한 생물 영향 평가를 목적으로 하고 있 다(이 등 2008). 이미 선진국에서는 표준 시험 생물을 이용하여 환경 중 잔존하는 유해 물질의 영향을 평가하는 생물검정법(bioassay)를 다양하게 개발하여 왔고 이 를 활용한 해양환경 생태계 건강성 평가기법이 제도화된 바 있다(ISO, 1995;
USEPA,2002;OECD;http://oberon.sourceoecd.org).
삼면이 바다로 둘러싸여있는 지리적 특성을 안고 있는 우리나라의 경우 1990년 대 후반에 들어 연안환경의 질을 평가할 수 있는 오염진단기술 개발에 대하여 본격 적으로 연구되기 시작하였으며 현재 국제수준의 독성시험법 및 평가체계의 구축을 목표로 다양한 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다.특히 산업폐수 방류수에 대 한 생태독성 배출허용기준 검사항목으로서 물벼룩 생물검정법이 필수 항목으로 2007년 입법되었고,2011년 본격시행을 앞두고 있으며,단각류,성게 독성시험법이 오염퇴적물 독성평가를 위한 사후 모니터링 항목으로의 활용을 앞두고 있어 생물검 정법 분야의 후발국가로서 큰 부담감을 안고 있는 실정이다. 생물검정기술은 세포 이하의 수준에서 생물영향을 평가하는 방법에서부터 세포수준 그리고 개체수준의 영향을 평가하는 기법,최종적으로 생물군집에 미치는 영향 평가기법 등이 시행되 고 있으며 보다 감도 높고 특이적으로 생태계 수준의 영향을 조기에 평가할 수 있 는 기법 개발을 위하여 다양한 연구들이 이루어지고 있다.
APHA,
AWWA,WPCF USEPA OECD
국립환경 연구원, 농촌 진흥청
▶담수어류 41종:
약 30어종의 다양한 life stage를 공급하기
위하여 대규모 사육중
▶ Atlanticsalmon
▶ Blugillsunfish
▶ Brookcatfish
▶ Channelcatfish
▶ Cohosalmon
▶ Commoncarp
▶ Fatheadminnow
▶ Guppy
▶ Redkillfish
▶ Threespinestickeback
▶ Zebrafish
▶ Blugillsunfish
▶ Channelcatfish
▶ Commoncarp
▶ Fatheadminnow
▶ Guppy
▶ Redkillfish
▶ Zebrafish
▶ Medaka
▶ Carp
▶ OECD 권장종 Table.1-1.Internationalstandard test species (fresh water species) (안전성평가연구소, 1995)
하기에 유리한 장점을 가지고 있으며,또한 난생동물로써 비교적 그 세대가 짧고 포유류와 유사한 생리학적 기작을 가지고 있어 오염원이 다음세대에 미치는 영향을 보다 체계적으로 연구하기에 유용 하다(Kime,1998).그러나 지금까지 국내에서 활 용되고 있는 대부분의 시험어종은 담수어종이며 해산 시험어를 이용한 사례는 극히 드물고(박 등 2008),세포수준의 독성시험법이 구축된 연구 또한 거의 찾아 볼 수 없다.서식 환경조건에 따른 해산어 고유의 생리적 특성을 고려할 때 담수종을 활 용한 시험법이 해산어종에 대한 영향을 100% 반영할 수 없으므로,수층의 오염도를 반영하면서도 연안의 저 염분상태에서도 실험가능 한 시험어종의 개발이 시급한 상 태이다.또한 기존에 시험생물을 활용한 연구들의 대부분이 시험어종의 사망률을 측정하여 영향을 평가하는 개체수준의 시험법이 주류를 이루고 있어 저농도의 만성 적인 오염영향을 검출할 수 있는 시험기법 개발이 시급한 실정이다.표1에서 보여 주는 바 와 같이 일부 담수어종을 생물검정에 전 세계적으로 사용중이며 해산어 생 물 검정법은 후보종 탐색의 수준에 머물러 있는 실정이다.
지금까지 유해화학물질에 민감하게 반응하는 어류의 바이오마커로는 vitellogenin (VTG),CYP1A 및 Cholinesterase(Haietal.,1997;Wang etal.,2004;Giesy et
염 지역의 다양한 매질(퇴적물,해수 등)의 평가 뿐 아니라,신 물질 개발시 안전성 평가에 응용되고 있다.그러나,일부 연구에서 어류를 바이오 모니터로 이용함에 있 어,동일한 어종내에서도 VTG 생성능력이나 성호르몬 변동 등이 이들의 성별이나 생식단계에 따라 그 민감도와 생리적 영향이 다르다는 것이 보고(Pickering etal., 1987;Down etal.,1990)되고 있어 시험어종으로 활용되기 이전 세포수준이하에서 의 생리적 반응에 대한 체계적인 사전연구가 필요하다.
국제적으로 널리 인정되어 모델생물로 각광받고 있는 어류의 대부분은 담수종이 며 zebrafish,Japanesemedaka,Ricefish 그리고 Rainbow trout등이 있다.이들 은 대부분 분포 및 형태적 특성 등이 밝혀져 있으며 표준 독성시험법이 구축되어 활용되고 있다.특히 Japanesemedaka(Oryziaslatipes)는 해수에 순치는 가능하나 세대교번이 불가능한 반면 자바송사리(Oryziasjavanicus)는 기수에 서식하는 해산 종으로 담수에 적응이 용의할 뿐 아니라 세대교번까지도 가능하다고 보고된 바 있 다(Inoueand Takei,2002).그러나 지금까지 자바송사리에 관한 생태학적,생물학 적 기초정보는 비교적 부족하여 해산시험어종으로서의 활용을 위하여 기초적인 연 구가 필요한 실정이다.