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과학기술위성3호 부탑재체 소형영상분광기 미광 해석 (Stray Light Analysis of a Compact Imaging Spectrometer for a Microsatellite STSAT-3)

  • 이진아;이준호
    • 한국광학회지
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    • v.23 no.4
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    • pp.167-171
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    • 2012
  • 과학기술위성3호 부탑재체인 COMIS(Compact Imaging Spectrometer)는 무게 4.25 kg의 소형영상분광기로써 지표면 및 대기과학을 연구할 목적으로 개발되었다. COMIS는 지표면, 대기, 수면으로부터 반사되는 태양 에너지를 고도 700 km에서 가시광 및 근적외선 영역(0.4 ~1.05 ${\mu}m$)에서 해상도 27 m, 관측폭 28 km, 파장 분해능 2 ~ 15 nm를 갖도록 결상 광학계와 분광 광학계로 구성된다. 먼저 지상 $27m{\times}28km$의 해당되는 지표면에서 반사된 빛은 COMIS의 결상 광학계에 의하여 상면에 위치한 $11.8{\mu}m{\times}12.1mm$의 선형 슬릿으로 맺히고, 이후 약 1.1배의 배율을 갖는 분광 광학계의 상면에 $1.4mm{\times}13.3mm$의 크기를 갖는 분광 스펙트럼 영상으로 나타난다. 이 때 부분 반사 및 산란 등에 의한 신호대잡음비(SNR, signal to noise ratio) 저하를 방지하기 위하여 렌즈 및 거울 면에 무반사 및 고반사 코팅이 적용되었고, 내부에는 미광 차단 구조물 등이 설치되었다. 미광 차단 설계의 적정성을 확인하기 위하여 미광 모델 수립과 상용 프로그램을 이용한 미광 해석을 수행하였다. 해석 결과 미광의 세기는 정상 결상 대비 무시할 정도의 값($10^{-5}$)으로 영상에는 실질적인 영향이 없음을 확인하였다.

부산 연안해역의 잔류성 유기오염물질과 중금속 오염평가: 퇴적물 오염지수 적용 (Assessment of Persistent Organic and Heavy Metal Contamination in Busan Coast: Application of Sediment Quality Index)

  • 한기명;홍상희;심원준;나공태;김경태;하성용;장미;김기범
    • Ocean and Polar Research
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    • v.38 no.3
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    • pp.171-184
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    • 2016
  • In order to assess the level of contamination and identify the priority contaminants in the Busan coast, intensive sediment sampling was conducted and persistent organic pollutants and heavy metals were analyzed. The Sediment Quality Index (SQI) was derived based on the contaminant data by comparing with Sediment Quality Guidelines (SQGs) established in Korea, Canada, and Australia/New Zealand. Toxic contaminants were found to be widely distributed across the coast. Among organic contaminants, PAHs showed the highest concentration, followed by butyltins, nonylphenols, PBDEs, DDTs, PCBs, HCHs and CHLs. Heavy metals were also abundantly detected with the highest concentration of Zn followed by Cu > Cr > Pb > Ni > As > Cd > Hg. Compared to organic contaminants, most heavy metals, except for Cu and Hg, were homogeneously distributed along the coast in a good relationship with total organic carbon of sediment particles. In general, the concentrations of organic compounds and heavy metals were highest at the inner part of harbor areas with a tendency to decline from inside areas to the outside, indicating the high loading of pollutants from harbors. A high exceedance for low-SQGs and high-SQGs was found for TBT, p'-DDT, p,p'-DDD, Cu and Zn. The SQI scores calculated from low-SQGs and high-SQGs were in the range of 18-100 and 54-100, respectively. The inner part of Busan Harbor, Dadaepo Harbor, and Gamcheon Harbor were observed as being regions of concern. Overall, TBT, Cu, and p,p'-DDT were the chemicals most frequently exceeding SQGs and influencing SQI scores.

실험 및 수치해석을 이용한 SLP (Substrate Like PCB) 기술에서의 마이크로 비아 신뢰성 연구 (Experimental and Numerical Analysis of Microvia Reliability for SLP (Substrate Like PCB))

  • 조영민;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • v.27 no.1
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    • pp.45-54
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    • 2020
  • 최근 PCB의 소형화, 박형화 및 고밀도화가 크게 요구되면서 MSAP (Modified Semi Additive Process) 기술을 이용한 SLP (Substrate Like PCB) 기술이 큰 주목을 받고 있다. 특히 SLP 기술은 스마트폰의 고용량 배터리 개발과 5G 기술에 꼭 필요한 기술이다. 본 연구에서는 기존의 HDI 기술과 MSAP 기술을 혼합하여 제작한 하이브리드 방식의 SLP의 신뢰성을 실험과 수치해석을 이용하여 분석하였다. 특히 최적의 SLP 설계를 위하여 프리프레그(prepreg)의 물성, 두께, 층수, 마이크로비아(microvia)의 크기 및 misalignment가 마이크로비아의 신뢰성에 미치는 영향을 IST(Interconnect Stress Test) 시험을 이용한 열사이클링 신뢰성 실험과 유한요소 수치해석을 통하여 고찰하였다. SLP 소재인 프리프레그의 열팽창계수가 적을수록 마이크로비아의 신뢰성은 크게 증가하며, 프리프레그의 두께가 얇을수록 신뢰성이 증가된다. 마이크로비아 홀의 크기 및 패드의 크기가 증가하면 응력이 완화되어 신뢰성은 향상된다. 반면 프리프레그의 층수가 증가할수록 마이크로비아의 신뢰성은 감소된다. 또한 misalignment가 크면 신뢰성은 감소하였다. 특히 이들 인자들 중에서 프리프레그의 열팽창계수가 마이크로비아의 신뢰성에 가장 큰 영향을 미친다. 수치 응력해석 결과도 실험 결과와 잘 일치하였으며, 응력이 낮을수록 마이크로비아의 신뢰성은 증가하였다. 본 실험과 수치해석의 결과는 향후 SLP 기판 제작 및 신뢰성 향상을 위한 유용한 설계 가이드라인으로 활용될 것으로 판단된다.

지하공동구 화재 실험 및 시뮬레이션에 의한 화재 설칠 예측 평가 (Estimation of fire Experiment Prediction by Utility Tunnels Fire Experiment and Simulation)

  • 윤명오;고재선;박형주;박성은
    • 한국화재소방학회논문지
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    • v.15 no.1
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    • pp.23-33
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    • 2001
  • 지하공동구는 최근 통신의 발달로 인해 국가 중추기능으로서의 주요 역할을 하는 시설로, 사고시 신속한 대처가 힘들고 케이블 연소시 발생하는 유독가스에 의한 검은 연기로 공동구 내에 진입하여 소화화기가 힘들다. 따라서, 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신의 두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민 불편사항을 초래시켰다. 본 논문은 지금까지 발생되어온 공동구 화제를 바탕으로 실제 공동구 모형을 제작하여 화재를 재현함으로서, 과학적으로 화재의 성상을 분석하고 지하공동구 내에 소방설비를 갖춘 후에 일정온도에서 각각의 소방설비들이 제대로 작동하는지를 검증하는데 그 목적이 있다. 화재실험은 지하 공동구 내에 정온식 감지선형 감지기, 방화문, 연결살수설비 및 환기설비를 설치하고 송.배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장하며 난방관은 내화피복된 상태에서 실험하였다. 그 결과 최고 온도가 $932^{\circ}c$로 측정되었고 일정온도에서 정온식 감지선형 감지기가 작동하여 화재위치를 정확히 수신반에 나타내었다. 그리고 송.배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장한 것은 내화성능이 없는 것으로 나타났고, 내화피복된 난방관은 약 30분 정도의 내화 성능이 있는 것으로 나타났다. 컴퓨터 화재 시뮬레이션은 실제 화재 시험시의 화재하중을 입력하여 실시한 결과 최고 온도가 $943^{\circ}c$로 실제 화재시의 최고 온도인 $932^{\circ}c$와 거의 일치하였다. 따라서 공동구 화재하중만으로 화재 시뮬레이션을 실시하여 화재의 성상에 대한 예측이 가능한 것으로 판단되며 시뮬레이션으로 얻는 열방출량, 연기층의 높이, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소의 농도 등의 결과 값들을 실제 화재 실험시의 값으로 적용시킬 수 있는 것으로 판단된다. 0.05ppb보다 높은 수준으로 예측되어 유럽의 허용기준치를 초과하는 것으로 나타났다.확보를 위한 위생관리 업무 향상을 위해서는 본 연구에서 가장 취약한 부분으로 드러난 시설 및 기기들을 우선 보완해야 할 것으로 사료된다.ons. Specific growth rate of dechlorinators showed little difference between the slurry and the low-moisture sediments; however, growth yield was high in the sediments of reduced moisture content. The reduction of sediment moisture decreased the dechlorination rate and extent of PCBs but did not inhibit the growth of PCB dechlorinators.1.4mg, 여학생이 159.3mg이었다. 이상의 결과로 보아 에너지, 단백질, 칼슘, 비타민 A 등 대부분의 영양소 섭취량이 권장량에 미치지 못하여 성장기에 있는 아동들의 영양소 섭취 상태에 문제가 있음을 시사해 주었다. 5. 조사 대상자의 식습관과 영양소 섭취량의 상관관관계는 식사 시간의 규칙성은 단백질, 식이성 섬유소, 비타민 A 및 티아민섭취량과 양의 상관을 나트륨섭취량과는 음의 상관관계가 있었다. 음식의 간(염도)은 인과 콜레스테롤 섭취와 음의 상관관계를 나타냈다. 들깨가루나 들기름 사용 여부는 열량, 탄수화물 및 인의 섭취량과 음의 상관을, 지방, 철분, 리보플라빈 및 나이아신섭취량과는 양의 상관관계를 나타냈었다. 결식여부는 지방, 철분 및 나이아신섭취량과는 양의 상관관계를, 열량, 탄수화물, 인 나트륨, 및 콜레스테롤섭취량과는 음의 상관을 보였다. 외식이

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유기성자원의 퇴비원료로 활용 가능성 평가방법 개발 (Development of Method for Possibility Assessment on Organic Resources for Using Raw Material of Compost)

  • 임동규;이승환;성기석;소규호;신중두;이정택
    • 한국환경농학회지
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    • v.25 no.1
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • 본 연구는 다양한 종류의 유기성자원 중에서 퇴비원료로의 활용 가능성이 충분하고 퇴비로 제조되어 농지에 시용하였을 때 유해성분이 적은 자원을 선별하기 위해 현재 비료관리법상 퇴비원료기준에 규제하고 있는 유기물함량과 중금속(8성분)에 유기화합물(HEM, PAHs)과 Bioassay(Microtox 생물검정법)을 추가하여 규제기준으로 활용 가능성을 검토하기 위해 $'04{\sim}'05$년(2년) 전국의 유기성자원 16종, 62점을 무작위로 선정하여 분석하였다. 시험재료의 유기물함량은 $65.3{\sim}98.0%$로서 기준치인 60% 이상을 크게 상회하였고, 전 질소 함량과 인산함량은 퇴비원료로서 질소 및 인산성분의 공급을 기대할 수 있을 것으로 생각되었다. 중금속의 경우 섬유오니가 Cr, Ni 및 As에서, 식품오니 및 피혁오니는 Ni 함량에서 퇴비원료의 기준치를 초과하여 퇴비원료로 사용이 곤란하였고, 나머지 성분함량들은 모두 기준치보다 낮았다. HEM 함량은 섬유오니가 $113mg\;kg^{-1}$으로 다른 재료에 비해 상당히 높았으며, PAHs 함량은 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$으로 가장 높았고 그 다음은 피혁오니>중소도시 하수오니 순으로 낮았다. PAHs 성분별 분포는 naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, acenaphthene이 다른 화합물들보다 많았다. Microtox분석에서 $EC_{50}$값은 피혁오니에서 가장 낮았고, 제약오니<제지오니<공단지역 하수오니<섬유오니 등의 순으로 낮아졌다. 각 분석치 항목 간의 상관관계는 HEM이 Zn, Cu, Ni과 99% 및 Cd와 95% 수준에서, Microtox $EC^{-1}$ 값은 Hg과 HEM에서 95% 수준에서 유의성을 보였다. 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 일반성분(B) 및 중금속(Co, Mo, Se)을 비롯하여 유해화합물(HEM, PAHs, PCBs 등) 및 생물검정법(Microtox 등)에 대한 추가적인 보완연구를 통해 퇴비원료로 활용 가능성 여부를 평가할 수 선별체계(일반성분$\Rightarrow$중금속$\Rightarrow$유기화합물$\Rightarrow$Bioassay) 및 각 선별 체계별 활용기준 항목에 대한 규제기준이 설정된 후 이들의 각 성분함량을 통과하고 최종 비효시험(포장)을 마친 경우에는, 유용한 유기성자원의 농업적 활용으로 안전한 작물재배 및 농업환경을 보전할 수 있다고 생각된다.

식품으로 인한 유해물질 노출평가를 위한 설문지 개발 (Developing a Questionnaire to Assess Exposure to Food-Borne Hazards)

  • 신상아;최슬기;김혜미;이경윤;신상희;이정원;유수현;남혜선;윤혜정;정효지
    • Journal of Nutrition and Health
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    • v.44 no.1
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    • pp.61-73
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    • 2011
  • 본 연구는 유해물질 인체 노출 요인의 가장 큰 부분을 차지하는 식생활에 대한 과학적이고, 유해물질 인체 노출 조사 결과의 신뢰성을 높일 수 있는 표준화된 설문지를 개발하는 것이다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 본 연구에서는 문헌고찰 및 자문회의를 통해 식품으로인한 유해물질 노출의 대상물질을 11종 선정하였다. 11개 유해물질은 프탈레이트, 아플라톡신, 비스페놀A, PAHs, 다이옥신, PCBs, 수은, 납, 카드뮴, 비소, 아크릴아마이드를 선정하였다. 2) 선정된 유해물질별로 종류와 특성을 파악하고, 식품을 통한 노출 수준, 노출방법, 노출경로 등을 조사하였다. 유해물질별로 노출 특성을 반영하여 선정된 11개의 유해물질 노출평가를 위한 공통 설문 문항을 도출하였다. 3) 11개의 유해물질 노출평가를 위한 설문지를 토대로 통합적인 설문지를 개발하였다. 개발한 식생활 조사지는 인구학적 특성, 직업 특성, 사회경제적 특성, 건강 관련 특성, 식품 섭취 행태 관련 문항을 포함하였다. 식품섭취행태를 조사하기 위해 19개의 식품군을 세분화하여 총 99개의 식품목록으로 개발하였고, 지난 1년간 섭취한 식품의 빈도와 구매시 주로 사용하는 용기, 보관시 주로 사용하는 용기, 주로 사용하는 조리방법에 대한 질문을 포함하였다. 이상의 연구 결과를 토대로 본 연구에서 개발한 식품으로 인한 통합적 유해물질 노출평가 설문 조사지를 이용하여 우리 국민의 유해물질 노출 수준을 파악하고, 위험 집단을 선별하는 연구 수행을 실시할 수 있을 것이다. 이를 통해 유해물질 노출관리를 위한 정책 수립을 위한 기초 자료를 생산할 수 있다는데 그 의의가 있다.

통합노출을 고려한 유해물질 관리의 우선순위 선정 (Prioritizing Management Ranking for Hazardous Chemicals Reflecting Aggregate Exposure)

  • 정지윤;정유경;황명실;정기경;윤혜정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • v.27 no.4
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    • pp.349-355
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    • 2012
  • 통합노출을 고려한 식품, 건강기능식품, 생약/한약제제, 화장품에서의 유해물질 관리의 우선순위를 선정하기 위해 기존 CRS에서 활용한 위해크기 뿐만 아니라 사회적 인식도를 조사한 후 전문가 평가를 통해 합의된 결과를 점수화하는 우선순위 선정 시스템을 구성하였다. 본 연구에서는 카드뮴, 납, 수은 및 비소 등 25종의 유해물질을 선별하고 선정된 25개 물질에 대해 기존의 우선순위 선정 시스템을 토대로 대상물질별 1) 위해의 크기 (노출 또는 위해수준), 2) 노출원을 고려한 가중치, 3) 관심도의 3가지면에 대해 점수를 산출하였다. 그 결과 25개 물질 중 최종점수는 카드뮴이 178.5점으로 가장 높았으며, 비스페놀 A가 56.8점으로 가장 낮았다. 최종점수가 100점 이상인 물질은 카드뮴, 납, 수은, 비소, 타르, 아크릴아마이드, 벤조피렌, 알루미늄, 벤젠 및 PAHs의 10종이었으며, 아플라톡신, 망간, 프탈레이트, 크롬, 아질산염, 에틸카바메이트, 포름알데히드 및 구리의 8종 물질은 70점 이상이었다. 그 외 이산화황, 오크라톡신 등 7종의 물질이 50점 이상으로 평가되었다. 평가된 최종점수의 타당성 평가를 위해 변수 간의 관련성과 지표간의 상관성분석을 분석한 결과, 노출원에 가중치를 고려한 위해크기가 가중치를 고려하지 않은 위해크기에 비해 최종점수와 관심도 모두 상관성이 높게 나타났으며, 통계적으로 매우 유의한 것으로 나타났다. 이처럼 통합노출을 고려한 유해물질 관리의 우선순위 연구는 위해평가 및 위해관리 측면에서 활용 가능 할 것으로 판단되어 진다.

유기성 자원의 농업적 활용을 위한 선별체계 연구 (Study on the Screening System of Organic Resources for Agricultural Utilization)

  • 임동규;이승환;권순익;소규호;성기석;고문환;이정택
    • 한국토양비료학회지
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    • v.38 no.2
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    • pp.92-100
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    • 2005
  • 본 연구는 퇴비원료로 활용할 수 있는 유기성 자원을 선발할 수 있는 선별체계를 확립하고자 여러 지역 및 산업체를 임의로 선정하여 현재의 규정상 퇴비의 원료로 사용 가능한 물질과 사용 불가능한 물질에 해당되는 유기성 오니를 7종 27점 채취하여 일반성분 함량, 중금속 함량, 유기화합물 함량 등을 조사하였고, 오니 추출물을 이용하여 $Microtox^{(R)}$ 분석 및 상추종자 유근신장에 미치는 영향을 조사하였다. 유기물 함량은 모든 오니에서 79.3-98.0%로 퇴비원료에 규정된 60%를 크게 상회하였고, 전질소 함량은 0.8-2.6% 범위이었다. 철과 알루미늄 함량은 상당히 높았으며, 퇴비원료의 규제기준인 중금속 8종의 경우 아연과 구리함량은 섬유오니에서, 크롬함량은 섬유 및 피혁오니에서, 니켈함량은 섬유, 피혁, 식품, 하수오니 4 (공단지역)에서 그리고 수은함량은 하수오니 3 및 4 (대도시, 공단지역)에서 규제기준치 이상으로 조사되었다. 납, 비소, 카드뮴의 함량은 모든 시료에서 규제 기준치보다 낮았다. HEM 함량은 섬유오니에서 다른 재료보다 월등히 높았으며, PAHs 함량은 제지 오니에서 가장 높았고 그 다음은 피혁오니>하수오니 2 (중소도시)>하수오니 4 (공단지역) 순으로 낮았다. PAHs 함량은 anthracene, phenanthrene, naphthalene, acenaphthene 및 fluorene가 다른 화합물 함량보다 상당히 높았으며, 이들 화합물 함량에서는 제지오니, 피혁오니, 하수오니 2 4 1 (중소도시, 공단지역, 읍 면단위 농어촌지역)에서 다른 오니보다 높았다. $Microtox^{(R)}$ 분석에서 가축분뇨 (돈분뇨), 음식물류 폐기물, 하수오니 1 (읍 면단위 농어촌지역), 식품오니에서 $EC_{50}$ 값이 비교적 높게 나타났으나, 피혁오니, 섬유오니, 하수오니 4 (공단지역)에서 가장 낮은 수치를 보였다. 제지오니, 하수오니 3 (대도시), 식품오니, 피혁오니의 추출물은 상추종자의 유근 신장율을 크게 저해하였다. 따라서 현재 퇴비원료 규제기준인 유기물과 중금속 함량 (8성분) 이외 추가로 일반성분, 미량 중금속, 유해 유기화합물, 생물검정법 및 포장비효시험 등을 이용하여 유망한 유기성 오니의 퇴비원료로 활용 가능성을 검토할 수 있는 방법으로 선별체계를 구축한다면 현재 퇴비원료의 규제기준을 보완할 수 있으며 최종적으로 가장 효과적이고 확실한 검정방법인 작물재배시험을 실시하기 이전에 유용한 유기성 자원의 활용여부를 판별해 낼 수 있으리라 생각된다.

안동지역 하천의 환경오염물질과 곤충면역 생체지표 분석 (Environmental Pollutants in Streams of Andong District and Insect Immune Biomarker)

  • 유건상;고성운;조성환;이화성;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • v.44 no.2
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    • pp.97-108
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    • 2005
  • 경북 안동지역의 10개 하천 및 하천 주변으로부터 2004년 5월에 물, 토양, 퇴적물의 시료를 채취하였다. 이들 지역의 환경오염 수준을 평가하기 위해 표준공정시험법이나 U.S. EPA 법을 이용하여 시료 중의 총질소, 총인, 화학적 산소요구량, 중금속, 유기인 및 유기염소계 잔류농약, 그리고 dioxin-like PCBs 등의 오염물질의 분석을 실시하였으며, 이와 더불어 파밤나방(Spodoptera exigua)을 이용한 면역교란의 생체지표 분석을 병행하였다. 일반적으로 총질소가 9.12 mg/L 수준의 와야천을 제외하고는, 각 하천 중의 총질소, 총인, 화학적 산소요구량은 환경부에서 정한 허용기준치보다는 비교적 낮았다. 각 하천 시료 중의 납과 카드뮴의 함량은 허용 기준보다도 매우 낮았지만, 하천에 따라 차이가 있어서 미천, 길안천, 현하천의 납과 카드뮴 함유량은 다른 하천의 시료들에 비해서 몇 배 이상 높게 검출되었다. 잔류농약은 미천 주변의 토양에서 유기인계 살충제인 다이아지논, 파라치온, 그리고 펜토에이트가 0.19, 0.40, $1.13\;{\mu}g/g$ 농도로 검출되었다. 반면에 내분비계 교란물질로 알려져 있는 16종의 유기염소계 농약과 12종의 dioxin-like PCB congeners는 검출한계 미만으로는 확인할 수 없었다. 그러나 와야천의 시료에 대한 곤충면역 교란효과를 고려해 볼 때, 이 하천의 수질과 주변의 토양이 조사한 오염원 이외의 화합물에 오염되어 있을 가능성을 제시해 준다. 이상의 분석 결과를 토대로 화학적 및 생물학적 검정 기술의 제약점과 상호 보완성이 기술되었다.