• 한국조경학회지
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• 제48권5호
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• pp.80-88
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• 2020

2019년 3월 미세먼지 비상저감조치가 일주일 동안 발령되면서, 미세먼지로 인한 국민의 불안감은 점차 가중되고 있다. 본 연구는 공기정화식물이 적용된 바이오필터의 다중이용시설 내 적용성 평가를 위해 입자상 오염원의 실내 연속방출환경을 조성하여 오염원 저감효과에 대한 측정방법을 제안하고, 시스템의 실내공기질 개선 여부를 확인할 수 있는 기초연구를 진행하였다. 강의실을 대상으로 춘절기에 모니터링 1시간 전 모기향을 오염원으로 배경농도를 조성한 후, 스케줄에 따라 2시간 관수, 1시간 송풍하여 미세먼지의 저감능을 확인하였으며, 바이오필터 2m 전방에 PM₁₀, PM_2.5 및 온습도 센서를 설치하고, 3개 송풍구 중 중앙에 풍속 프로브를 설치하여 시계열 모니터링을 수행하였다. 바이오필터에 구비된 총 3개소의 송풍구 평균 면풍속은 0.38±0.16 m/s로 댐퍼 면적이 제외된 송풍구별 면적 0.29m×0.65m을 적용한 총 공조풍량이 776.89±320.16㎥/h로 산출되었다. 시스템 가동으로 평균온도 21.5~22.3℃, 평균상대습도 63.79~73.6%를 유지하여, 선행연구의 다양한 조건별 온습도 범위에 부합하는 것으로 판단된다. 시스템 공조부 구동을 통해 급격하게 상대습도를 상승시키는 효과를 효율적으로 운용할 경우, 계절에 따른 실내 미세먼지 저감과 적정한 상대습도 확보도 가능할 것으로 판단된다. 미세먼지 농도는 바이오필터 시스템 가동 전의 모든 주기에서 상승 현상이 동일하게 집계되었으며, 시스템 가동 후 1주기 송풍구간(B-1, β=-3.83, β=-2.45)에서 미세먼지(PM₁₀)는 최대 28.8% 수준인 560.3㎍/㎥, 초미세 먼지(PM_2.5)는 최대 28.0% 수준인 350.0㎍/㎥까지 저감되었다. 이후 미세먼지(PM₁₀, PM_2.5)의 농도는 2주기 송풍구간 감소(B-2, β=-5.50, β=-3.30)로 각각 최대 32.6% 수준인 647.0㎍/㎥, 32.4% 수준인 401.3㎍/㎥까지 저감되었고, 3주기 송풍구간감소(B-3, β=5.48, β=-3.51)로 최대 30.8% 수준인 732.7㎍/㎥, 31.0% 수준인 459.3㎍/㎥까지 저감된 것으로 확인되었다. 본 연구는 식생 바이오필터의 다중이용시설 내 설치와 유관한 관련 표준 및 규정을 참조하여, 객관적인 성능평가환경의 구축 방안을 제시할 수 있었다. 이를 통해 일반 강의실 환경 내에 보다 객관화된 모니터링 인프라를 조성하여, 상대적으로 신뢰성 있는 데이터 확보가 가능했던 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.283-294
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• 2004

본 연구는 환기 방식 및 교반 유무에 따른 축분 퇴비화 시스템 내 대기 및 작업 환경을 평가하기 위해 수행되었다. 측정대상 가스상 물질인 암모니아, 황화수소, 악취농도의 경우 자연환기-미교반시 2.45ppm, 19.96ppb, 15.8, 강제환기-미교반시 7.61ppmm 31.36ppb, 30.2, 자연환기-교반시5.50ppm, 14.69ppb, 46.4, 강제교화기- 교반시 30.12ppm, 39.91ppb, 205.5가 평균적으로 발생되는 것으로 분석되었다. 각 운용조건에 따른 흡입성 분진과 호흡성 분진의 평균 농도는 자연환기-미교반시 368.6${\mu}g$/$m^3$,96.0${\mu}g$/$m^3$, 강제화기-미교반시 283.9${\mu}g$/$m^3$, 119.5${\mu}g$/$m^3$, 자연환기-교반시 208.7${\mu}g$/$m^3$, 139.8${\mu}g$/$m^3$, 강제환기-교반시 209.2${\mu}g$/$m^3$, 131.7${\mu}g$/$m^3$인 것으로 조사되었다. 총 부유 박테리아와 곰팡이의 경우 자연환기-미교반시 28,673cfu/$m^3$, 22,507cfu/$m^3$, 강제환기-미교반시 7,462cfu/$m^3$,3,229cfu/$m^3$, 자연환기-교반시 19,592cfu/$m^3$, 26,376.29cfu/$m^3$, 강제환기-교반시 18,645cfu/$m^3$, 24,581cfu/$m^3$가 평균적으로 발생되는 것으로 분석되었다. 대체로 가스상 물질은 자연환기와 교반을 하지 않는 경우보다 강제환기와 교반을 하는 경우에 더 많이 발생되는 경향을 보였다. 또한 흡입성 분진과 총 부유박테리아의 경우, 자연환기-미교반시에 대체로 더 높게 발생된 반면, 호흡성 분진과 총 부유곰팡이의 경우 강제환기-교반시에 더 많이 발생되는 경향을 보였다. 내부 온도와 상대습도는 입자상 물질과 생물학상 오염물질 발생에 영향을 주는 것으로 분석되었고, 암모니아와 황화수소는 축분 퇴비화시 발생되는 악취 원인물질로 입증되었다. 물리적 요인인 온도와 상대습도는 축분 퇴비화 시스템내에서 주로 입자상 오염물질과 생물학상 오염물질의 발생량에 영향을 미치는 주요인자로 입증되었는데, 시스템 내부 온도와 상대습도가 높으면 이것들의 농도도 높아지는 것으로 분석되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.129-142
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• 2023

본 연구는 2018년 4월부터 2022년 4월까지 Orbiting Carbon Observatory-2/3의 건조공기 이산화탄소 몰분율(column-averaged carbon dioxide dry-air mole fraction, XCO₂) 자료와 TROPOspheric monitoring instrument의 일산화탄소(carbon monoxide, CO) 및 이산화질소(nitrogen dioxide, NO₂) 연직컬럼농도(본 연구에서 XCO, XNO₂로 명명) 자료를 활용하여 한국과 중국의 도시 및 권역에 대해 CO와 CO₂, CO와 NO₂의 비율을 분석하고, 사회경제적 지표(인구, 차량 등록 대수, 지역내총생산)와 비율의 관계, 한국과 중국에서의 특성 차이를 제시하였다. 먼저 CO₂, CO 그리고 NO₂ 세 기체상 물질의 대기 중 체류시간 차이로 CO₂, CO는 배경값과 추세선을 제거한 ΔXCO₂, ΔXCO로 분석하였다. 지역별로 세 값을 비교한 결과 ΔXCO, ΔXCO₂는 중국 지역이 XNO₂는 한국 지역이 상대적으로 높은 값을 보였으며, 두 값의 비율(ΔXCO/ΔXCO₂, ΔXCO/XNO₂) 모두 한국보다 중국에서 높은 것으로 나타났다. ΔXCO/ΔXCO₂, ΔXCO/XNO₂와 사회경제적 지표는 양의 상관관계를 보였으며, 이는 도시 규모가 크고 경제활동이 활발할수록 대기오염기체 및 온실기체의 농도가 높다는 점을 시사한다. 한국과 중국의 비율 특성 차이를 분석하기 위해 두 나라의 지역별로 분석한 ΔXCO와 ΔXCO₂ 관계는 한국은 음의 관계성을 중국은 양의 관계성을 나타냈다. ΔXCO와 XNO₂의 상관성을 여름과 겨울에 대해 각각 살펴본 결과, 한국은 계절에 따른 ΔXCO 증감이 크지 않은 것에 비해 중국은 북동부 지역을 중심으로 계절에 따른 ΔXCO와 XNO₂의 증감이 크게 나타나며 관계성의 차이를 보였다. 이는 온실기체와 대기오염기체의 비율을 분석할 때, 계절 변동성 및 국가별 배출 특성을 감안해야 함을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.431-439
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• 2006

산업폐기물소각로에서 폐기물을 처리 시 폐기물 투입공정이나 전처리공정에서 많이 발생하는 오염물질인 입자상물질과 악취 등은 작업자의 작업능률의 저하를 초래하므로, 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 형태의 오염물질 저감설비를 설치하여 작업환경을 개선하고자 하였다. 전산유체역학을 이용하여 산업폐기물소각로에서 발생하는 오염물질의 확산경로를 예측하였으며, 이 결과를 이용하여 오염물질 저감설비의 형태와 설치 위치를 결정하였다. 오염물질 저감설비를 설치한 후, 드럼폐기물 보관장(사이트 1)과 폐합성수지 보관장(사이트 2)에서 톨루엔 83-97%, 스티렌 48-72%, 크실렌 75-87%, 암모니아 23-36%의 저감효과를 보였으며, 또한 PM-10과 TSP는 폐기물 투입구 하단부(사이트 3)에서 각각 87%와 86%, 폐기물 투입구 옆부분(사이트 4)에서 각각 87%와 85%의 저감효과를 보였다. 본 연구에서 설계한 새로운 형태의 오염물질 저감설비는 입자상물질과 악취의 제거에 뛰어난 성능을 보여 산업페기물소각로를 운용하는 다른 페기물처리업체에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.785-796
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• 2000

본 연구에서는 터널 오염도 예측과 환기시설 설계에 사용되는 TUNVEN 모형의 적용성을 검토하기 위하여, 부산시 남구 대연동 소재 황령산 터널을 대상으로 하여 TUNVEN의 주요 입력자료에 해당되는 터널내 오염농도(CO, $NO_x$), 풍속, 용도, 상대습도 동을 실측하였다. 그리고 그 실측 결과를 토대로 TUNVEN 모형의 검증(validation) 및 보정(calibration) 을 행하였다. 또 검정 및 보정 결과를 분석하여 향후 우리나라에서 터널내의 오염도 예측 및 적정 환기시설 설계시 TUNVEN 모형의 적용가능성에 대해 평가하였다. 본 연구에 의해 얻어진 주요 결론은 다음과 같다. 총 4차에 걸쳐 터널 길이방향에 대한 CO 및 $NO_x$ 농도의 실측치와 모형치를 이용하여 단순회귀분석을 행한 결과, CO 및 $NO_x$에 대한 상관계수가 모두 0.91 이상, 기울기 및 절편이 0.5~2.2, 0.01~2.3의 값을 나타내었다. 그리고 터널 길이방향으로 진행할수록 CO와 $NO_x$의 실측치 및 모형치가 같이 증가되는 동일한 경향을 보이고 있는 점을 고려할 때 터널 오염도 예측에 있어서 TUNVEN 모형의 적용가능성은 매우 높은 것으로 나타났다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 1999년도 추계학술대회
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• pp.543-563
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• 1999

본 연구에서는 특수 설계된 연면방전(Surface discharge induced Plasma Chemical Process, SPCP) 반응기로부터 발생하는 플라스마에 의하여 일산화질소(NO)와 이산화질소($NO_2$)등 유해 환경오염 가스를 주파수, 유량, 농도, 전극재질 및 감은 횟수 등의 공정변수 변화에 따른 분해율, 소비전력 및 소비전압 등을 측정하여 최적의 공정조건과 최대의 분해효율을 얻고자 하였다. 표준시료로서 일산화질소와 이산화질소를 고전압발생기의 주파수(5~50kHz), 유해가스의 체류시간(1~10.5 초)과 초기농도(100~1000 ppm), 전극의 재질(W, Cu, Al), 전극의 굵기(1, 2, 3 mm)및 감은횟수(7회, 9회, 11회)에 대하여 플라스마 연면방전 반응기를 이용하여 분해효율을 구하였다. 유해가스(NO, $NO_2$)의 분해제거 실험결과, 10 kHz의 주파수와 각각 19.8와 20 W의 소비전력에서 각각 94.3, 84.7 %로 가장 높은 분해제거율을 나타내었고, 20 kHz이상에서는 주파수가 커질수록 분해율이 감소하였다. 또한 연면방전 반응기에서 유해가스의 체류시간이 길수록, 그리고 초기농도가 작을수록 분해율은 증가하였다. 방전전극에 대한 영향은 전극의 굵기가 굵을수록 분해율이 증가하여 본 실험의 경우 3 mm의 전극을 사용하였을 때 가장 높은 분해율을 나타내었고, 전극의 재질은 텅스텐을 사용하여 방전한 경우에 가장 높은 분해율을 보였으며 구리, 알루미늄의 순으로 낮아졌다. 방전전극의 감은 횟수에 대한 영향은 7회, 9회, 11회의 순으로 감은 횟수가 많을수록 분해율이 높아짐을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.543-553
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• 2010

Almost five million citizens a day are using subways as a means of traffic communication in the Seoul metropolitan. As the subway system is typically a closed environment, indoor air pollution problems frequently occurs and passengers complain of mal-health impact. Especially $PM_{10}$ is well known as one of the major pollutants in subway indoor environments. The purpose of this study was to compare the indoor air quality in terms of $PM_{10}$ and to quantitatively compare its source contributions in a Seoul subway platform before and after installing platform screen doors (PSD). $PM_{10}$ samples were collected on the J station platform of Subway Line 7 in Seoul metropolitan area from Jun. 12, 2008 to Jan. 12, 2009. The samples collected on membrane filters using $PM_{10}$ mini-volume portable samplers were then analyzed for trace metals and soluble ions. A total of 18 chemical species (Ba, Mn, Cr, Cd, Si, Fe, Ni, Al, Cu, Pb, Ti, $Na^+$, $NH_4^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^-$, and ${SO_4}^{2-}$) were analyzed by using an ICP-AES and an IC after performing proper pre-treatments of each sample filter. Based on the chemical information, positive matrix factorization (PMF) model was applied to identify the source of particulate matters. $PM_{10}$ for the station was characterized by three sources such as ferrous related source, soil and road dust related source, and fine secondary aerosol source. After installing PSD, the average $PM_{10}$ concentration was decreased by 20.5% during the study periods. Especially the contribution of the ferrous related source emitted during train service in a tunnel route was decreased from 59.1% to 43.8% since both platform and tunnel areas were completely blocked by screen doors. However, the contribution of the fine secondary aerosol source emitted from various outside combustion activities was increased from 14.8% to 29.9% presumably due to ill-managed ventilation system and confined platform space.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제28권
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• pp.7.1-7.9
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• 2013

Objectives We investigated the particle mass size distribution and chemical properties of air pollution particulate matter (PM) in the urban area and its capacity to induce cytotoxicity in human bronchial epithelial (BEAS-2B) cells. Methods To characterize the mass size distributions and chemical concentrations associated with urban PM, PM samples were collected by a 10-stage Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor close to nearby traffic in an urban area from December 2007 to December 2009. PM samples for in vitro cytotoxicity testing were collected by a mini-volume air sampler with $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ inlets. Results The PM size distributions were bi-modal, peaking at 0.18 to 0.32 and 1.8 to $3.2{\mu}m$. The mass concentrations of the metals in fine particles (0.1 to $1.8{\mu}m$) accounted for 45.6 to 80.4% of the mass concentrations of metals in $PM_{10}$. The mass proportions of fine particles of the pollutants related to traffic emission, lead (80.4%), cadmium (69.0%), and chromium (63.8%) were higher than those of other metals. Iron was the dominant transition metal in the particles, accounting for 64.3% of the $PM_{10}$ mass in all the samples. We observed PM concentration-dependent cytotoxic effects on BEAS-2B cells. Conclusions We found that exposure to $PM_{2.5}$ and $PM_{10}$ from a nearby traffic area induced significant increases in protein expression of inflammatory cytokines (IL-6 and IL-8). The cell death rate and release of cytokines in response to the $PM_{2.5}$ treatment were higher than those with $PM_{10}$. The combined results support the hypothesis that ultrafine particles from vehicular sources can induce inflammatory responses related to environmental respiratory injury.

• 한국대기환경학회지
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• 제22권4호
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• pp.487-498
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• 2006

Total 438 precipitation samples were collected in Jeju City between 1997 and 2005, and their major ionic components were analyzed. The comparison tests using ion balance, electric conductivity and acid fraction were performed. It was found their correlation coefficients were in the range of 0.977$\sim$0.994, indicating the good quality of collected dam. The volume-weighted mean pH and electric conductivity were 4.8 and 23.0 $\mu$S/cm, respectively. with the ionic strength of 0.23$\pm$0.20 mM. The marine ($Na^+$, $Mg^{2+}$, and $CI^-$), anthropogenic (nss$SO_4{2-}$, $NO_3^-$, and $NH_4^+$) and soil (nss-$Ca^{2+}$) species have contributed to the ionic components of precipitation samples with 43$\sim$74%, 16$\sim$37% and $\sim$5%, respectively. The seasonal variations of $NO_3^-$ and nss-$SO_4^{2-}$ showed a distinct seasonality with higher concentrations in winter than summer, indicating an increase of fossil fuel consumption and a possibility of long-range transport of those pollutants from continental area along the dominant winter westerly. The levels of nss-$Ca^{2+}$ also were appeared the highest in winter and increased comparatively in spring season. possibly due to the soil influences including the Asian Dust. The acidification contribution of nss-$SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$ showed 88$\sim$96%, and the free acidity was in the range of 6.0$\sim$40.1%. Interestingly, the backward trajectories for the case of upper 10% nss-$SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$ levels have passed through the China continent before their arrival to Jeju. The precipitation of pH below 4.5 has been occurred frequently when the trajectory's path lied over the China continents. On the other hand, the air masses from the North Pacific area were characterized by lower 10% of nss-$SO_4^{2-}$- and $NO_3^-$ concentration, which demonstrated that air mass from the North Pacific was the cleanest among air masses moved to Jeju.

• 한국환경보건학회지
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• 제46권6호
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• pp.627-635
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• 2020

Objectives: Indoor air quality has become more important aspeople spend most of their times indoors. Since students spend most of their times at home or at school, they are more likely to be exposed to indoor air pollutants. Ventilation in school classrooms can affect health and learning performance. In this study, ventilation deficiency was evaluated in school classrooms using Monte Carlo simulation. Methods: This study used sensor-based monitoring for six months to measure carbon dioxide (CO2) concentrations in classrooms in elementary, middle, and high schools. The volume of the classroom and the number of students were investigated, and the students' body surface area was used to calculate the CO2 emission rate. The distribution of ventilation rates was estimated by measured CO2 concentration and a mass-balance model using Monte Carlo simulation. Results: In the elementary, middle, and high schools, the average CO2 concentrations exceeded 1000 ppm, indicating that the ventilation rates were insufficient. The ventilation rates were deficient from July to August and in December, but showed relatively high ventilation rates in October. Forty-three percent of elementary schools, 56% of middle schools, and 62% of high schools showed insufficient ventilation rates. Conclusions: The ventilation rates calculated in elementary, middle and high schools were found to be quite insufficient. Therefore, proper management is needed to overcome the lack of ventilation and improve air quality.