• 대한환경공학회지
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• 제39권4호
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• pp.220-228
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• 2017

많은 산업 및 도로이동오염원 등으로부터 발생되는 미세먼지는 인간건강과 호흡기에 큰 영향을 미치고 있으며 이에 대한 중요성이 점차 증가하고 있다. 세계보건기구(WHO)에서도 미세먼지($PM_{10}$) 및 초미세먼지$PM_{2.5}$)를 석면 및 비소 등의 물질과 같은 등급인 1급 발암물질로 지정한 이후로 우리나라에서도 지속적인 관심과 연구를 진행해오고 있다. 현재 환경부와 각 지자체별로 미세먼지 및 대기오염정보를 구축하여 제공하고 있지만, 특히 미세먼지 주의보 및 경보발령에 있어서 미세먼지 $PM_{10}$ 및 $PM_{2.5}$ 자료만을 활용하고 있고 미세먼지형성에 영향을 주는NOx, SOx, $NH_3$자료는 활용 및 고려를 하지 않고 있다. 또한 국내 산업별 및 지자체별로 세부적인 미세먼지형성 가능성(particulate matter formation potential) 및 발생되는 미세먼지로 인한 인체호흡기 영향평가(respiratory effects)와 관련된 연구는 많이 진행이 되고 있지 않다. 이에 본 연구의 목적은 국내 11개 산업별 및 시도별로 2001년과 2013년 환경부 및 국립환경과학원에서 제시하고 있는 NOx, SOx, $PM_{10}$, $NH_3$ 자료를 활용하여 미세먼지형성(particulate matter formation potential) 평가와 이로 인한 인체 호흡기 영향을 평가 및 산정하여 비교 제시하고자 하였다. 본 연구결과로는 산업별 및 시도별로 미세먼지형성과 인간건강에 영향을 제시하였으며, 향후 미세먼지 관련 연구에 중요하게 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제22권1호
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• pp.34-39
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• 2024

With the fine particulate matter (PM) poses a serious threat to public health and the environment. The ultrafine PM in particular can cause serious problems. This study investigates the effectiveness of a submicron dry fog system in removing fine PM. Two methods are used to create fine dust particles: burning incense and utilizing an aerosol generator. Results indicate that the dry fog system effectively removes fine dust particles, with a removal efficiency of up to 81.9% for PM₁₀ and 61.9% for PM_2.5 after 30 minutes of operation. The dry fog, characterized by a mean size of approximately 1.5 ㎛, exhibits superior performance in comparison to traditional water spraying methods, attributed to reduced water consumption and increased contact probability between water droplets and dust particles. Furthermore, experiments with uniform-sized particles which sizes are 1 ㎛ and 2 ㎛ demonstrate the system's capability in removing ultrafine PM. The proposed submicron dry fog system shows promise for mitigating fine dust pollution in various industrial settings, offering advantages such as energy consumption and enhanced safety for workers and equipment.

• 지적과 국토정보
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• 제51권2호
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• pp.141-150
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• 2021

미세먼지는 사람의 건강에 많은 영향을 미치는 물질로서 이와 관련하여 다양한 연구가 이루어지고 있다. 미세먼지의 인체 영향으로 인해 서울시 모니터링 네트워크에서 측정된 과거 데이터를 활용하여 미세먼지를 예측하려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 2019년 5월 서울시의 미세먼지를 중점으로 진행하였으며, 학습에 사용한 변수는 SO₂, CO, NO₂, O₃와 같은 대기오염물질 데이터를 활용하였다. 예측모델은 Adaboost에 기반하여 구축하였고, 훈련모델은 PM₁₀과 PM_2.5로 구분하였다. 에러 메트릭스를 통한 예측모델의 정확도 평가 결과로 Adaboost가 시도되었다. 대기오염물질은 초미세먼지와 더 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났지만, 보다 효과적인 분포등급을 제시하기 위해서는 많은 양의 데이터를 학습하고, PM₁₀과 PM_2.5의 공간분포 등급을 효과적으로 예측하기 위해서 교통량 등의 추가적인 변수를 활용할 필요성이 있다고 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제18권3호
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• pp.139-143
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• 2013

This study was performed to examine the in vitro toxicities which are incurred due to the mobilization metals from standard reference material (SRM) 1648, fine ($PM_{2.5}$), and coarse ($PM_{10}$) particulate matter collected in Seoul metropolitan area. DNA single strand breaks of approximately 74% and 62% for $PM_{2.5}$ and for $PM_{10}$, respectively, were observed in the presence of chelator (EDTA or citrate)/reductant (ascorbate), as compared to the control by 2% without chelator or reductant. $PM_{2.5}$ induced about 40% more carbonyl formation with proteins in the presence of EDTA/ascorbate than $PM_{10}$. Therefore, more damage to biomolecules was incurred upon exposure to $PM_{2.5}$ than to $PM_{10}$. The treatment of a specific chelator, desferrioxamine, to the reaction mixture containing chelator plus reductant decreased the extent of damage to DNA to the level of the control, but did not substantially decrease the extent of damage to proteins. This suggests that different arrays of metals were involved in the oxidation of DNA and proteins.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권6호
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• pp.479-487
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• 2007

[ $PM_{2.5}$ ], particulate matter less than 2.5 um in a diameter, can penetrate deeply into the lungs. Exposure to $PM_{2.5}$ has been associated with increased hospital visits for respiratory aliments as well as increase mortality. $PM_{2.5}$ is a byproduct of combustion processes and as such has a complex composition including a variety of metallic elements, inorganic and organic compounds as well as biogenic materials (microorganisms, proteins, etc). In this study, the average concentrations of fine particulates $PM_{2.5}$ have been measured simultaneously in Asan and Seoul, Korea, by using particulate matter portable sampler from September 2001 to August 2002. Sample collection filters were analyzed by ICP-OES to determine the concentrations of metallic elements (As, Ni, Fe, Cr, Cd, Cu, Pb, Zn, Si). Annual mean $PM_{2.5}$ concentrations in Asan and Seoul were 37.70 and $45.83\;{\mu}g/m^3$, respectively. The highest concentrations of $PM_{2.5}$ were found in spring season in both cities and the concentrations of measured metallic elements except As in Asan were higher than those in Seoul, suggesting that yellow dust in spring could affect $PM_{2.5}$ concentrations in Asan rather than Seoul. The correlation coefficients of Pb and Zn were 0.343 for Asan and 0.813 for Seoul during non-yellow dust condition, suggesting that Pb and Zn were influenced with the same sources. The correlation coefficients between Si and Fe in the fine particulate mode were 0.999 (Asan) and 0.998 (Seoul) during yellow dust condition. It was suggested that these two elements were impacted by soil-related transport from China during the yellow dust storm condition.

• 융합정보논문지
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• 제11권3호
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• pp.7-13
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• 2021

본 연구는 딥러닝(Deep Learning) 알고리즘 GAN 모델을 기반으로 초미세먼지(PM2.5) 인공지능 예측시스템을 개발한다. 실험 데이터는 시계열 축으로 생성된 온도, 습도, 풍속, 기압의 기상변화와 SO2, CO, O3, NO2, PM10와 같은 대기오염물질 농도와 밀접한 관련이 있다. 데이터 특성상, 현재시간 농도가 이전시간 농도에 영향을 받기 때문에 반복지도학습(Recursive Supervised Learning) 예측 모델을 적용하였다. 기존 모델인 CNN, LSTM의 정확도(Accuracy)를 비교분석을 위해 관측값(Observation Value)과 예측값(Prediction Value)간의 차이를 분석하고 시각화했다. 성능분석 결과 제안하는 GAN이 LSTM 대비 평가항목 RMSE, MAPE, IOA에서 각각 15.8%, 10.9%, 5.5%로 향상된 것을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제47권6호
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• pp.67-77
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• 2019

본 연구는 미세먼지 문제가 심각한 도심에서 도시근린공원의 중심이 입구에 비해 어느 정도 저감된 공간인지 분석해 보는데 목적이 있다. 또한 공원중앙의 공간 차폐율과 미세먼지 저감율과의 상관관계를 실험을 통해 도출해 내고자 하였다. 대구시 수성구 평지형 도시근린공원 7개를 대상으로 3일동안 같은 장소에서 측정하였다. 연구결과, 첫째, 도시근린공원 중심은 입구보다 온도는 평균 1.05℃ 낮고, 습도는 평균 2.57% 높았다. 둘째, 미세먼지 감소율은 PM1 17.09%, PM2.5 17.65%, PM10 14.99%의 저감율로 초미세먼지가 더 높은 것으로 분석되었으며, 공원의 규모가 작을수록 저감효과가 더 높았다. 또한 기상청발표 미세먼지 농도가 높은날일수록 공원중앙에서의 저감율은 낮았으며, 공원입구의 농도가 높을수록 저감율은 높았다. 셋째, 공원중심에서 공간차폐율이 높을수록 미세먼지 저감효과가 높은 것으로 파악되었다. 도시근린공원의 미세먼지 저감정도와 공간차폐율과의 상관관계를 파악할 수 있었으며, 더 확대된 실험데이터들의 기초가 되기를 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제58권3호
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• pp.267-276
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• 2014

국내 배경지역인 제주도 한라산 1100 고지에서 2012년 가을철에 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ 미세먼지를 채취하여 이온 및 원소 성분을 분석한 결과로부터 대기경계층(ABL) 미세먼지의 화학조성과 입자크기별 분포 특성을 조사하였다. $PM_{2.5}$ 미세입자($d_p$ < $2.5{\mu}m$)에서는 2차 오염물질인 nss-$SO{_4}^{2-}$, $NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$ 농도가 각각 4.84, 1.98, $1.27{\mu}g/m^3$로 상대적으로 높고, 전체 질량의 58.2%를 차지하였다. 반면에 $PM_{10-2.5}$ 조대입자($2.5{\mu}m$ < $d_p$ < $10{\mu}m$)에서는 이들 세 성분의 농도가 각각 0.63, 0.21, $1.10{\mu}g/m^3$로 전체 질량의 22.8%를 차지하였다. 또 수용성 이온성분들 중 $NH_4{^+}$, nss-$SO{_4}^{2-}$, $K^+$, $CH_3COO^-$은 주로 미세입자에 분포하고, $NO_3{^-}$은 미세입자와 조대입자에 고르게 분포하나, $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, nss-$Ca^{2+}$은 조대입자에 더 많이 분포하는 특징을 나타내었다.

• 융합정보논문지
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• 제11권8호
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• pp.92-99
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• 2021

광산란법을 이용한 초미세먼지 측정기는 초 단위의 측정이 가능하고 휴대할 수 있는 크기로 설계될 수 있다. 또한 하나의 센서로 여러 크기별 (PM_1.0, PM_2.5, PM_4.0, 및 PM₁₀) 농도를 측정할 수 있다. 이 방식은 입자의 개수와 크기를 측정하고 이를 단위 부피당 무게인 농도로 변환하는 과정 때문에 큰 밀도를 가지는 황사에 대해서는 큰 오차를 나타낸다. 본 논문은 광산란 초미세먼지 측정기가 여러 크기별 PM 농도를 이용하여 황사 발생 시 초미세먼지(PM_2.5)의 농도의 오차를 정확히 보정할 수 있고, 황사가 발생하지 않을 때도 영향을 받지 않는, 다중 선형외기 기법의 기계학습에 의한 보정 기법을 제시한다. 두 가지 또는 세 가지의 PM 크기 입력만으로도 광산란 미세먼지 측정 장치의 황사 오류를 크게 보정할 수 있음을 보인다. 한 달 동안 중부권대기환경연구소의 베타레이 측정기와 광산란 측정기의 측정값을 비교·분석하였다. 황사가 없는 구간에서 이 두 장비의 상관계수(R²)는 0.927이었고, 황사를 포함한 전 구간에서 상관계수는 0.763이었지만, 기계학습을 통하여 상관계수가 0.944로 향상되었다.

• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.45-56
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• 2017

Coal power plants produce electricity for the nation's power grid, but they also produce more hazardous air emissions than any other industrial pollution sources. The quantity is staggering, over 386,000 tons of 84 separate hazardous air pollutants spew from over 400 plants in 46 states. In South Korea also, annual coal ash generation from coal-fired power plants were about 6 million tons in 2015. Pollutants containing particulate matter 10, 2.5 (PM10, PM2.5), heavy metals and dioxins from coal-fired power plant. The emissions threaten the health of people who live near these power plants, as well as those who live hundreds of miles away. These pollutants that have long-term impacts on the environment because they accumulate in soil, water and animals. The present study is to investigate the physical and chemical characteristics of coal-fired power plant fly ash and bottom ash contains particulate matter, whose particulate sizes are lower than $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ and heavy metals. There are wide commercial technologies were available for monitoring the PM 2.5 and ultra-fine particles, among those carbonation technology is a good tool for stabilizing the alkaline waste materials. We collected the coal ash samples from different coal power plants and the chemical composition of coal fly ash was characterized by XRF. In the present laboratory research approach reveals that potential application of carbonation technology for particulate matter $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and stabilization of heavy metals. The significance of this emerging carbonation technology was improving the chemical and physical properties of fly ash and bottom ash samples can facilitate wide re use in construction applications.