• 분석과학
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2014

제주도 고산측정소에서 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ 미세먼지를 채취하여 주요 성분을 분석한 결과로부터 입경분포 및 오염 특성을 조사하였다. $NH{_4}{^+}$, nss-$SO{_4}^{2-}$, $K^+$, $CH_3COO^-$은 대체적으로 미세입자 분포하고, $NO{_3}{^-}$은 조대와 미세입자에 고루 분포하였으나 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, nss-$Ca^{2+}$은 대부분 조대입자에 분포되는 경향을 보였다. 황사 시에 조대입자와 미세입자에서 nss-$Ca^{2+}$이 36.7배, 15.0배 증가하고, $NO{_3}{^-}$은 조대입자에서 3.2배, 미세입자에서 3.1 배 높았다. 또 Al, Fe, Ca, K, Mg, Ti, Mn, Sr, Ba의 농도도 크게 증가하였다. 연무 시에는 nss-$SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$ 농도가 조대입자에서 1.3~2.6배, 미세입자에서 1.5~4.2배 상승하였고, 특히 미세입자에서 $NO{_3}{^-}$ 농도가 크게 상승하였다. 고산지역 미세입자의 오염원 특성을 조사한 결과, 조대입자는 해염 영향이 가장 크고, 다음으로 토양, 인위적 오염원 순으로 영향을 많이 받았으나 미세입자는 인위적인 오염원 영향이 더 크고, 다음으로 해양과 토양 유입의 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제22권1호
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• pp.24-30
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• 2020

본 연구에서는 습지 조성 및 습지 내 식물에 따른 미세먼지 저감 능력 규명을 통해 습지생태계의 가치에 대하여 새로운 시각의 해석을 제공하고자 하였다. 소형 간이온실(70cm W × 70cm L × 60cm H)로 닫힌계를 형성하였으며, 간이온실 내 메조코즘에 일정 수위가 유지되는 습지(W) 혹은 건조 상태를 유지하는 육상(L) 조건을 조성하였다. 육상과 습지 조건 각각에 식물종 미식재, 단일종 식재 그리고 두 종 혼합 식재의 총 8가지 조건을 4반복씩 조성하였다. 열린계의 메조코즘에서 초기 대기질과 닫힌계로의 전환 1시간 경과한 후의 대기질을 측정하여 공기 정화능을 확인하였다. 각 실험구의 대기질로서 PM2.5, PM10농도를 중점적으로 측정하였으며, 2차 실험에서는 식물체의 건중량을 측정하였다. 닫힌계 형성 1시간 후 습지 환경에서의 PM2.5와 PM10의 감소량은 1차 실험에서 각각 13.7±1.3, 15.0±1.4 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 10.5±2.1, 11.2±2.2 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났다. 육지 환경에서의 미세먼지 감소량은 1차 실험에서 각각 13.2±1.3, 13.8±1.5 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 9.2±1.5, 8.8±1.4 ㎍·m^-3hr^-1로 나타났다. 이는 습지의 높은 생산성으로 인한 식물의 생장으로 식물의 조직에 미세먼지 흡착을 통한 저감이나 증산작용을 통한 수분, 또 습지 자체의 수생태계적 특성을 통한 미세먼지 저감 효과가 드러난 것으로 여겨진다. 따라서 습지의 미세먼지 저감 능력은 습지의 또 다른 가치로 볼 수 있으며 이는 미세먼지 문제에 대한 해결방안 중의 하나로 제시될 수 있을 것이다.

• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.142-148
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• 1998

심해저 망간단괴 채광에 따른 저층생태환경의 변화를 평가하기 위한 기초환경연구의 일환으로 북동적도 태평양 심해저 퇴적물 내의 총 ATP(T-ATP), 용존 ATP(D-ATP) 그리고 입자성 ATP(P-ATP)의 농도 및 수직분포양상을 연구하였다. T-ATP는 퇴적물 6 cm 깊이 내에서 4.4~40.6, D-ATP는 0.6~16.1, 그리고 P-ATP는 3.0~29.2 ng/g dry sediment의 범위로 변했다. T-ATP의 약 84%, D-ATP의 약 81% 그리고 P-ATP의 약 74%가 표층 퇴적물 2 cm 이내에 분포하는 것으로 나타났으며, 분포양상이 퇴적물 내의 함수율과 높은 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과는 심해저 퇴적물 내의 미생물(P-ATP) 분포가 수층으로부터 전달되는 유기탄소에 의해 결정됨을 의미한다. 다중주상 시료채집기를 사용해 획득한 퇴적물에서 P-ATP 최대층이 0~0.5 cm 깊이 내에 존재하는 것으로 나타나, 표층이 교란되는 상자형 퇴적물 채집기보다는 다중주상 시료채집기가 심해저 퇴적물내 ATP의 미세수직구조의 연구를 위해서 더욱 효과적인 것으로 판명되었다. 결론적으로 ATP 농도가 퇴적물 깊이 6cm 이내에서 뚜렷한 수직분포양상을 보이는 것으로 미루어, ATP 분포양상이 향후 심해저 광업에 따른 미생물 생체량 변화를 평가하기 위한 유용한 환경기초자료로 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권5호
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• pp.607-613
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• 2016

The pleura is known as an end target organ of exposure to toxic environmental materials such as fine particulate matter and asbestos. Moreover, long-term exposure to hazardous materials can eventually lead to fatal lung disease such as diffuse pleural fibrosis or mesothelioma. Chest computed tomography (CT) and ultrasound are gold standard imaging modalities for detection of advanced pleural disease. However, a diagnostic tool for early detection of pleural reaction has not been developed yet due to difficulties in imaging ultra-fine structure of the pleura. Optical coherence tomography (OCT), which provides cross-sectional images of micro tissue structures at a resolution of 2-10 μm, can image the mesothelium with a thickness of ~100 μm and therefore enables investigation of the early pleural reaction. In this study, we induced the early pleural reaction according to a time sequence after pleurodesis using talc, which has been widely used in the clinical field. The pleural reaction in talc grouped according to the time sequence (1st, 2nd, 4th weeks) showed a significant thickening (average thickness: 45 ± 7.5 μm, 80 ± 10.7 μm, 90 ± 12.5 μm), while the pleural reaction in sham and normal groups showed pleural change from normal to minimal thickening (average thickness: 16 ± 5.5 μm, 17 ± 4.5 μm, 15 ± 6.5 μm, and 12 ± 7.5 μm, 13 ± 2.5 μm, 12 ± 3.5 μm). The measurement of pleural reaction by pathologic examinations was well-matched with the measurement by OCT images. This is the first study for measuring the thickness of pleural reactions using a biophotonic modality such as OCT. Our results showed that OCT can be useful for evaluating the early pleural reaction.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2719-2726
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• 2010

본 연구는 포항지역 환경오염물질의 보건 환경 위해성 평가를 위한 기초연구의 일환이며, 이를 위하여 포항시에 소재한 지역대기자동측정 자료를 이용하여 연별, 계절별 $PM_10$ 농도분포에 대한 현황, 기상특성 및 오염물질 농도분포 분석을 수행하였고, 대기확산 모델(CALPUFF)을 이용하여 농도분포 특성에 대해 정성적, 정량적으로 확인하였다. 포항지역의 $PM_10$ 농도분포를 확인한 결과, 포항지역의 계절별 $PM_10$ 평균농도는 봄($75.7{\mu}g/m^3$)>여름($56.8{\mu}g/m^3$)>겨울($53.6{\mu}g/m^3$) >가을($52.7{\mu}g/m^3$) 순으로 봄에는 빈번히 발생하는 황사의 영향으로 높은 농도를 나타내었다. 포항지역 오염원별 $PM_10$ 배출량은 점오염원 62%>이동오염원 33%>면오염원 5% 순이며, 점오염원 중 전체 97%가 철강산업인 제철제강업에서 발생되었다. 포항지역은 $PM_10$의 영향을 많이 받고 있는 지역으로 포항철강공단지역에 대한 환경오염물질 원인배출원에 대한 감시체계의 보완 및 집중관리와 함께 포항지역 주민의 건강 보호를 위하여 보건 및 환경에 악영향을 미치는 위해인자 및 오염물질을 원천적으로 차단하는 작업이 지속적으로 수행되어야 할 시점이다.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권4호
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• pp.218-227
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• 2023

Background: Since 2019, the Ministry of Environment has implemented a seasonal fine dust management system from December to March, targeting high PM_2.5 levels with the aim of reducing PM_2.5 concentrations and protecting public health. The focus of improving the seasonal management system lies in the atmospheric PM_2.5 levels. Considering the primary goal of protecting public health, it is necessary to analyze the policy effects from an exposure perspective rather than a concentration-based approach. Objectives: This study aims to quantitatively assess the improvement of indoor PM_2.5 levels and the health impacts of the seasonal management system by comparing the periods before and during its implementation in residential environments. Methods: PM_2.5 concentrations within residential environments in a metropolitan area were measured using an optical particle counter (IAQ-C7, K-weather, Ltd, Korea) at one-minute intervals during the pre-implementation period (November 21~25, 2022) and during the implementation period (December 19~23, 2022). Based on the measured PM_2.5 concentrations, a quantitative evaluation of cancer and mortality risks was conducted according to age and gender. Results: The results of comparing indoor and outdoor PM_2.5 concentrations before and during the implementation of the seasonal management system showed a decrease of approximately 56.6% and 47.9%, respectively. Health risk assessments revealed that both the safety-limit-based and safety-target-based Hazard Quotients (HQ) exceeded the threshold of 0.1 for children under 19 years of age, both before and after the implementation. The mortality risk decreased by approximately 47.9% after the implementation, with children aged 0-9 showing the highest mortality risk at 0.9%. Conclusions: The findings of this study confirmed the positive health impacts of the seasonal management system across all age groups, particularly children under 19 who are more vulnerable to fine dust exposure.

• 한국산업보건학회지
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• 제33권2호
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• pp.171-187
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• 2023

Objectives: Aircraft cabin cleaning work is characterized by being performed within a limited time in a narrow and enclosed space. The objective of this study was to evaluate the exposure levels to dust, ultra fine dust(PM2.5) and black carbon(BC) among aircraft cabin cleaners. Methods: Active personal air sampling for respirable dust(n=73) and BC(n=47) was conducted during quick transit cleaning(cabin general and vacuum-specific) and seat cover replacement and total dust and PM2.5 were area-air-sampled as well. Also, size distribution of particle was identified with the cleaning workers targeted. Dusts were collected with PVC filters using gravimetric analysis. The concentration of PM2.5 and the particle size distribution were measured with real-time direct reading portable equipment using light scattering analysis. The concentration of BC was measured by aethalometer(filter-based real-time light absorption analysis instrument). Results: The geometric mean of respirable dust was the highest at vacuum cleaning as 74.4 ㎍/m³, following by replacing seat covers as 49.3 ㎍/m³ and cabin general cleaning as 47.8 ㎍/m³ . The arithmetic mean of PM2.5 was 4.83 ~ 9.89 ㎍/m³ inside the cabin, and 28.5~44.5 ㎍/m³ outside the cabin(from bus and outdoor waiting space). From size distribution, PM_2.5/PM₁₀ ratio was 0.54 at quick transit cleaning and 0.41 at replacing seat covers. The average concentration of BC was 2~7 ㎍/m³, showing a high correlation with the PM2.5 concentration. Conclusions: The hazards concentration levels of aircraft cabin cleaners were very similar to those of roadside outdoor workers. As the main source of pollution is estimated to be diesel vehicles operating at airports, and it is necessary to replace older vehicles, strengthen pollutant emission control regulations, and introduce electric vehicles. In addition, it is necessary to provide as part of airport-inftastructure a stable standby waiting space for aircraft cabin cleaners and introduce a systematic safety and health management system for all workers in the aviation industry.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.615-628
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• 2023

국내 미세먼지의 증가는 만성 호흡기 질환과 피부 염증 및 노화를 유발하여 국민 전체의 건강을 위협하는 심각한 문제로 대두되었다. 본 연구는 미세먼지 유발 피부 염증과 노화에 대해 식용곤충인 쌍별귀뚜라미 70% 에탄올 추출물 (AE-GBE)의 미세먼지에 대한 활성산소 소거능, 세포내 β-galactosidase 효소 활성, MMP-1 발현, 콜라겐 생성, 그리고 염증성 반응에 대해 알아보았다. AE-GBE는 HDF 세포에서 ERM-CZ100에 의해 유도될 수 있는 활성산소종, DNA 단편화 수준 및 β-galactosidase 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 IL-1β, IL-6, TNF-α와 같은 전염증성 사이토카인의 생성과 이들 사이토카인에 의해 발현되는 것으로 알려진 COX2 단백질의 발현을 현저히 감소시켰으며, MMP-1을 억제하여 콜라겐 분해를 막았다. 따라서 본 연구결과는 쌍별귀뚜라미 추출물이 미세먼지 유발 피부 염증에 대한 잠재적인 치료 표적이 될 수 있으며 더 나아가 피부 노화를 늦추는 데 긍정적인 효과를 가질 수 있음을 시사한다.

• 서비스연구
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• 제13권1호
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• pp.63-75
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• 2023

산업이 발전하면서 대기오염물질에 대한 관심도는 높아졌다. 대기오염물질은 환경오염, 지구 온난화 등 다양한 분야에 영향을 미쳤다. 그 중 환경성 질환은 대기오염물질에 의해 영향을 받은 분야 중 하나이다. 대기오염물질은 분자의 크기가 작아 인체의 피부나 호흡기를 통해 영향을 미칠 수 있다. 이러한 점 때문에 대기오염물질과 환경성 질환에 대한 연구가 다양하게 진행됐다. 환경성 질환의 일환인 천식은 증상이 심해져 천식발작을 일으킬 경우 생명에 위협을 줄 수 있고 성인 천식의 경우 한번 발병을 하면 완치가 어렵다. 천식을 악화시키는 요인에는 황사, 대기오염이 포함된다. 전 세계적으로 천식은 유병률이 증가하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 대기오염물질이 천식 환자의 응급실 입원 건수와 어떤 상관관계를 가지는지 연구하고 상관관계가 높은 대기오염물질을 이용하여 미래의 천식 환자 수를 예측했다. 대기오염물질은 아황산가스(SO₂), 일산화탄소(CO₂), 오존(O₃), 이산화질소(NO₂)와 미세먼지(PM₁₀) 5가지 대기오염물질의 농도를 이용하고 환경성 질환은 천식 환자의 응급실 입원 건수 데이터를 이용하였다. 대기오염물질과 천식의 응급환자 수에 대한 데이터는 2013년 1월1일 부터 2017년 12월 31일 까지 총 5년 치의 데이터를 이용하였다. 모델은 Informer와 LTSF-Linear의 두 가지 모델을 이용하여 예측을 진행하였고 모델의 성능을 측정하기 위해 MAE, MAPE, RMSE 의 성능지표를 이용했다. 천식의 응급환자 수 예측은 응급환자 수를 포함하여 예측을 진행한 경우와 포함하지 않고 진행한 두 가지 경우 모두 진행하여 결과를 비교했다. 본 논문은 Informer와 LTSF-Linear 모델을 이용한 천식 응급환자 수의 예측에 모델의 성능을 향상 시키는 대기 오염물질을 제시한다.