• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.443-449
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• 2017

최근 국내 도시철도 지하역사에는 승강장 안전문의 설치로 인한 승강장의 급 배기 불균형이 일어나며, 이러한 불균형은 승강장 내 오염물질 축적과 환기부족에 의한 쾌적성 저하를 일으키는 원인이 된다. 본 연구에서는 시뮬레이션 유동해석 프로그램을 이용하여 지하역사 바닥배기 시스템의 최적화 설계를 하고, 제작된 바닥배기 시스템의 미세먼지 제거 성능을 실험으로 검증하였다. 바닥배기 시스템의 시뮬레이션 유동해석은 CFX 17.0 프로그램을 이용하였으며, HEEDS를 최적화 소프트웨어로 적용하였다. 3차에 걸쳐 이루어진 최적화 결과, 약 430 Pa의 차압과 61%의 미세먼지 제거 성능을 갖는 전체높이 1.78 m의 바닥배기 시스템이 도출되었다. 최적화 설계에 따라 실규모로 제작된 바닥배기 시스템을 이용하여 미세먼지 집진 성능 실험을 실시하였으며, 약 65%의 집진효율을 보임으로써 수치해석을 통해 도출된 최적설계 결과와 유사한 수준임을 검증하였다. 결과적으로 최적화 프로그램을 활용한 바닥배기 시스템의 설계가 급배기 불균형을 갖고 있는 지하역사 승강장에 적용 가능함을 확인하였으며, 설계된 바닥배기 시스템이 공간상의 제약으로 추가적인 배기설비 설치가 어려운 기존 지하 역사에서 배기개선 및 미세먼지 제거에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.483-489
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• 2020

미세먼지는 머리카락 두께의 약 1/5 수준인 PM10(입자의 지름 10㎛이하)과 PM2.5(입자의 지름 2.5㎛이하)로 구분되며, 인체에 미치는 영향으로 폐질환, 혈관을 통한 동맥경화 및 심장 질환 등 각종 질병을 유발하는 발암물질로 알려져 있다. 이러한 미세먼지의 주요 원인은 도심지 도로변에서 발생되는 약 57.3%가 자동차에서 배출되는 이산화질소(NOx)로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 도로이동오염원에서 발생하는 NOx를 저감하기 위한 기능성 건설재료 개발의 일환으로 시멘트를 다공성 소재로 치환한 시멘트 모르타르의 치환율에 따른 NOx저감성능 비교 평가를 실시하였다. 또한 시멘트 모르타르의 광촉매 적용방법 및 도포 횟수에 따른 NOx저감성능을 비교 평가하였다. 실험결과 활성황토를 30% 치환하여 사용한 경우 약 32.7%의 저감효과를 나타내 가장 우수한 저감성능을 갖는 것으로 나타났다.

• 대기
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• 제30권4호
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• pp.439-454
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• 2020

This study investigates the change in the fine particulate matter (PM2.5) concentration and World Health Organization (WHO) air quality index (AQI) in East Asia (EA) under Shared Socioeconomic Pathways (SSPs). AQI is an indicator of increasing levels about health concern, divided into six categories based on PM2.5 annual concentrations. Here, we utilized the ensemble results of UKESM1, the climate model operated in Met Office, UK, for the analysis of long-term variation during the historical (1950~2014) and future (2015~2100) period. The results show that the spatial distributions of simulated PM2.5 concentrations in present-day (1995~2014) are comparable to observations. It is found that most regions in EA exceeded the WHO air quality guideline except for Japan, Mongolia regions, and the far seas during the historical period. In future scenarios containing strong air quality (SSP1-2.6, SSP5-8.5) and medium air quality (SSP2-4.5) controls, PM2.5 concentrations are substantially reduced, resulting in significant improvement in AQI until the mid-21st century. On the other hand, the mild air pollution controls in SSP3-7.0 tend to lead poor AQI in China and Korea. This study also examines impact of increased in PM2.5 concentrations on downward shortwave energy at the surface. As a result, strong air pollution controls can improve air quality through reduced PM2.5 concentrations, but lead to an additional warming in both the near and mid-term future climate over EA.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제17권4호
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• pp.91-106
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• 2021

Daily PM_2.5 was collected during summer period in 2020 in Gwangju to investigate its chemical and light absorption properties. In addition, real-time light absorption coefficients were observed using a dual-spot 7-wavelength aethalometer. During the study period, SO₄^2- was the most important contributor to PM_2.5, accounting for on average 33% (10-64%) of PM_2.5. The chemical form of SO₄^2- was appeared to be combination of 70% (NH₄)₂SO₄ and 30% NH₄HSO₄. Concentration-weighted trajectory (CWT) analysis indicated that SO₄^2- particles were dominated by local pollution, rather than regional transport from China. A combination of aethalometer-based and water-extracted brown carbon (BrC) absorption indicated that light absorption of BrC due to aerosol particles was 1.6 times higher than that due to water-soluble BrC, but the opposite result was found in absorption Ångström exponent (AAE) values. Lower AAE value by aerosol BrC particles was due to the light absorption of aerosol BrC by both water-soluble and insoluble organic aerosols. The BrC light absorption was also influenced by both primary sources (e.g., traffic and biomass burning emissions) and secondary organic aerosol formation. Finally the ATR-FTIR analysis confirmed the presence of NH₄⁺, C-H groups, SO₄^2-, and HSO₄^2-. The presence of HSO₄^2- supports the result of the estimated composition ratio of inorganic sulfate ((NH₄)₂SO₄) and bisulfate (NH₄HSO₄).

• 한국농공학회논문집
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• 제64권3호
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• pp.25-32
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• 2022

To understand the distribution characteristics of PM_2.5 concentration in the Saemangeum Reclamation Area and nearby areas, three points of the background area, the occurrence area, and the affected area were selected and samples were collected for each season. The chemical composition was determined. As a result of analyzing the chemical composition contained in PM_2.5, NO₃^- (7.2 ㎍/m³), SO₄^2- (4.3 ㎍/m³), NH₄+ (4.3 ㎍/m³), OC (2.5 ㎍/m³), Si (1.3 ㎍/m³) m³) and EC (0.5 ㎍/m³) seemed to be the main components, and NO₃-, SO₄^2-, NH₄⁺, which are components that form secondary particles, occupied a large proportion. The composition ratio of PM_2.5 was investigated in the order of ion component (56.8%) > Unknown (27.4%) > carbon component (11.8%) > heavy metal component (4.0%). During the PM_2.5 high concentration case days, the ionic component accounted for 90.7% during atmospheric stagnation cases, whereas the chemical composition ratio was in the order of ionic component (51.7%) > heavy metal component (41.5%) > carbon component (6.8%) during yellow dust cases. It was found that the characteristic of PM_2.5 in the Saemangeum reclaimed land and surrounding areas is mainly influenced by outside (domestic and overseas) throughout the year. Ion components accounted for the largest portion of PM_2.5 components in this area, but there were few sources of SOx and NOx emission in the Seamangeum area, which are precursors for secondary particle formation. Therefore, it is judged that most of these are generated and influenced as a secondary reaction in the atmosphere from the outside.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.5-13
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• 2021

가축분뇨의 요소에서 유래하는 암모니아는 미세먼지(PM2.5) 생성의 주요 전구체로 작용하여 대기질을 저하시키고 공중 보건에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 Acetohydroxamic acid(AHA)의 주입에 따른 요소로부터 암모니아 전환의 억제에 대한 효과를 평가하는 것이었다. 실험은 다양한 요소 농도(500-4,000 mg Urea-N/L), AHA 농도(0-4,000 mg AHA/L), pH(pH 6-10) 및 온도(10-35℃)범위에서 수행되었다. 그 결과 AHA 농도가 높을수록 Urease 억제 효율이 증가함을 보여주었다. 그러나 특정 Urease 억제 활성은 pH가 높을수록 감소하여 pH 6에서 867.1±6.7 Unit/g AHA, pH 10에서 1,167.9±17.4 Unit/g AHA를 나타냈다. AHA와 대조군 모두에서 높은 온도에서 요소분해효소 억제 효율이 감소됨을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 AHA가 가축분뇨 관리에서 암모니아 배출을 줄이기 위한 요소분해효소 억제제로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제41권4호
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• pp.230-235
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• 2022

BACKGROUND: Ammonia gas emitted from nitrogen fertilizers applied in agricultural land is an environmental pollutant that catalyzes the formation of fine particulate matter (PM2.5). A significant portion (12-18%) of nitrogen fertilizer input for crop cultivation is emitted to the atmosphere as ammonia gas, a loss form of nitrogen fertilizer in agricultural land. The widely practiced method for fertilizer use in agricultural fields involves spraying the fertilizers on the surface of farmlands and mixing those with the soils through such means as rotary work. To test the potential reduction of ammonia emission by nitrogen fertilizers from the soil surface, we have added N, P, and K at 2 g each to the glass greenhouse soil, and the ammonia emission was analyzed. METHODS AND RESULTS: The treatment consisted of non-fertilization, surface spray (conventional fertilization), and soil depth spray at 10, 15, 20, 25, and 30 cm. Ammonia was collected using a self-manufactured vertical wind tunnel chamber, and it was quantified by the indophenol-blue method. As a result of analyzing ammonia emission after fertilizer treatments by soil depth, ammonia was emitted by the surface spray treatment immediately after spraying the fertilizer in the paddy soil, with no ammonia emission occurring at a soil depth of 10 cm to 30 cm. In the upland soil, ammonia was emitted by the surface spray treatment after 2 days of treatment, and there was no ammonia emission at a soil depth of 15 cm to 30 cm. Lettuce and Chinese cabbage treated with fertilizer at depths of 20 cm and 30 cm showed increases of fresh weight and nutrient and potassium contents. CONCLUSION(S): In conclusion, rather than the current fertilization method of spraying and mixing the fertilizers on the soil surface, deep placement of the nitrogen fertilizer in the soil at 10 cm or more in paddy fields and 15 cm or more in upland fields was considered as a better fertilization method to reduce ammonia emission.

• 한국환경보건학회지
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• 제50권1호
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• pp.6-15
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• 2024

Background: People's activities have been restricted due to the COVID-19 pandemic. These changes in activity patterns may lead to a decrease in fine particulate matter (PM_2.5) concentrations. Additionally, the level of population exposure to PM_2.5 may be changed. Objectives: This study aimed to analyze the impact of population movement and meteorological factors on the distribution of PM_2.5 concentrations before and after the outbreak of COVID-19. Methods: The study area was Guro-gu in Seoul. The research period was selected as January to March 2020, a period of significant population movement changes caused by COVID-19. The evaluation of the dynamic population was conducted by calculating the absolute difference in population numbers between consecutive hours and comparing them to determine the daily average. Ambient PM_2.5 concentrations were estimated for each grid using ordinary kriging in Python. For the population exposure assessment, the population-weighted average concentration was calculated by determining the indoor to outdoor population for each grid and applying the indoor to outdoor ratio to the ambient PM_2.5 concentration. To assess the factors influencing changes in the ambient PM_2.5 concentration, a statistical analysis was conducted, incorporating population mobility and meteorological factors. Results: Through statistical analysis, the correlation between ambient PM_2.5 concentration and population movement was positive on both weekends and weekdays (r=0.71, r=0.266). The results confirmed that most of the relationships were positive, suggesting that a decrease in human activity can lead to a decrease in PM_2.5 concentrations. In addition, when population-weighted concentration averages were calculated and the exposure level of the population group was compared before and after the COVID-19 outbreak, the proportion of people exceeding the air quality standard decreased by approximately 15.5%. Conclusions: Human activities can impact ambient concentrations of PM_2.5, potentially altering the levels of PM_2.5 exposure in the population.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.53-68
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• 2020

한우를 전문으로 사육하는 전업농가의 퇴비사에서 암모니아와 황화수소 그리고 미세먼지 발생량을 측정하였다. 시험은 단순퇴적식 퇴비화시설(T1)과 기계교반식 퇴비화시설(T2, T3)로 구분하여 수행하였다. 단순퇴적식 퇴비단(T1)의 경우 최고온도가 46℃를 기록하였고, 2곳의 기계교반식 퇴비화시설들(T2, T3)에서는 각각 63℃와 68℃까지 상승하였다. T1에서의 PM2.5 농도는 15 ㎍/㎥ 수준이었고 T2에서는 PM2.5 농도가 5~10 ㎍/㎥ 내외의 수준을 유지하였다. T3에서는 PM2.5의 농도가 10 ㎍/㎥ 이하의 수준이었다. T1에서 발생하는 암모니아의 최고농도는 4 ppm이었으나 황화수소는 검출되지 않았다. T2에서는 암모니아 농도가 최고 3 ppm 수준이었으나 황화수소는 검출되지 않았다. T3의 암모니아 최고농도는 4 ppm을 나타낸 반면에 황화수소는 검출되지 않았다. T3에서는 교반기가 퇴비를 교반하는 지점에서의 암모니아 농도가 65 ppm까지 상승하였다. 퇴비화 기간이 경과함에 따라 초기에 9.06이었던 퇴비단의 pH가 퇴비화기간을 거치면서 8.94로 낮아졌다가 다시 9.14 수준으로 상승하였다. 염분(NaCl)농도는 퇴비화가 진행된 이후에 0.09% 수준이었다. 수분함량은 65.9% 수준에서 62% 수준으로 낮아졌으며, 총고형물 중에서 휘발성고형물(Volatile Solids)이 차지하는 비율은 퇴비화 초기에 65.6%에서 퇴비화후기에는 64.7% 낮아졌다. 퇴비화 초기에 1.327% 수준이었던 TKN 함량도 퇴비화를 거치면서 1.095%로 낮아졌다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.21-36
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• 2023

기후변화 대응, 탄소중립 전략, 도시열섬, 미세먼지, 생물다양성 증진 등 환경이슈에 대한 해결책으로 도시녹지와 수목의 가치가 중요해지고 있으며 다양한 연구들이 도시환경개선을 위한 수목의 효과를 다루고 있다. 따라서 본 연구는 도시환경개선 측면에서 식재수종, 식재구조, 식재밀도, 식재기반의 선행연구를 종합적으로 고찰하여 도시공원 조성녹지의 식재 리뉴얼 방향성을 제안하고 이를 리뉴얼 계획에 적용해 조경수목을 통한 도시환경개선 효과를 제고하는 데 목적이 있다. 서울시 내 대규모 근린공원인 서울어린이대공원의 식재현황을 현장조사하고 조사자료를 근거로 식재기능평가를 했으며 식재기능개선 필요지역을 중첩 도출하였다. 식재기능평가는 공원기능 설정, 공간기능에 따른 식재개념, 식재현황 단계별로 수행하였고, 연구의 결과인 기능변화에 따른 식재 리뉴얼 방향은 식재기능평가 단계별로 도출하였다. 공원기능 설정은 녹지율을 높이는 것이 우선이나 이용자 편의도 고려해야 하며, 식재개념으로 시각적 경관식재는 교목층은 수형이 아름답고 탄소흡수와 미세먼지 저감효과가 높은 수종을 식재, 생태적 경관식재는 경사구배 위 다층구조 식재지 조성, 완충식재는 다층구조숲으로 조성하여 탄소흡수와 미세먼지 저감 효과 향상, 녹음식재는 활엽수 교목층과 초본층으로 구성하고 초본류의 자연형 식재를 지향해야 한다. 식재수종은 도시환경개선 효과가 높은 수종, 지역 자생종, 야생조류 선호 수종을 식재하고, 식재구조는 경관식재지와 녹음식재지는 교목층과 관목층, 교목층과 초본층으로 구성하고 생태성이 강조되거나 완충기능이 필요한 식재지는 다층구조로 조성한다. 식재밀도는 식재간격 기준으로 더 높은 기준을 적용하며, 식재기반은 빗물재활용과 토양객토 및 통기시설을 사용한다. 본 연구의 결과는 향후 노후 도시공원의 식재리뉴얼 계획 시 식재기능평가를 수행하여 식재기능개선 필요지역을 도출하는 데 적용할 수 있으며, 조성녹지의 기능변화 패러다임을 다각도로 반영한 식재 리뉴얼 방향성을 제시했다는 점에서 의의가 있다.