• 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.

• 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.

• 한국환경과학회지
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• 제29권6호
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• pp.623-631
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• 2020

This study analyzes the effect of negative air ions on the concentration of airborne particulate matter and evaluates the expected purification efficiency of open spaces for particulate matter by investigating the amount of negative air ions generated by plants. This study establishes a negative air ion generation treatment environment, plant environment, and control environment to measure the purification efficiency of particulate matter under the conditions of each, analyzing the expected purification efficiency by designing a particulate matter purification model. Results show that the amount of generated negative air ion according to environment was negative air ion generation treatment environment > plant environment > control environment; this order also applies to the particulate matter purification efficiency. Moreover, it took 65 min for the negative ion generation treatment environment, 90 min for the plant environment, and 240 min for the control environment to reach the standard expected purification efficiency of particulate matter concentration of 960 mg/㎥ for PM₁₀. For PM_2.5, with the designated maximum concentration of 700 mg/㎥, it took 60 min for the negative ion generation treatment environment, 80 min for the plant environment, and more than 240 min for the control environment. Based on these results, the expected purification efficiency compared to the control environment was quadrupled in the negative ion generation treatment environment and tripled in the plant environment on average.

• 문화기술의 융합
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• 제4권1호
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• pp.325-329
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• 2018

실내 거주공간에는 건축 자재, 환기, 조리 등으로 인하여 많은 오염물질이 발생한다. 이중 미세먼지는 1급 발암물질로 인체에 매우 유해한 물질이며, 주로 조리시에 가장 많이 발생한다. 따라서 실내공기질을 잘 관리하기 위해서는 조리시 발생하는 미세먼지의 농도와 환기방법과의 관계를 평가할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 음식물의 종류 및 환기방법에 따른 미세먼지(PM2.5)의 농도변화를 측정하고 분석하여, 주방 조리시 발생하는 미세먼지의 관리방안을 제시하고자 하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.62-69
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• 2020

산업단지 내 입주기업들의 제조공정에서는 미세먼지 생성 원인물질인 질산화물(NOx), 황산화물(SOx), 휘발성 유기화합물(VOCs) 등이 다양한 형태로 배출되고 있다. 본 연구에서는 효과적인 산업단지 미세먼지 저감을 위해 산재해 있는 공공데이터를 활용하여 산업단지별 특성을 분석하고 미세먼지 감축 기술과 매칭하여 미세먼지를 감축할 수 있는 최적화 감축 방안을 제시하였다. 데이터를 기반으로 한 산업단지 별 맞춤형 기술 및 설비 적용은 미세먼지 전구물질을 공정에서 사전에 감축함으로써 산업단지 미세먼지 뿐만 아니라 제조업 미세먼지 감축을 위한 효과적인 대안이 될 것이다.

• 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.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제25권6호
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• pp.619-631
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• 2018

Functional data analysis continues to attract interest because advances in technology across many fields have increasingly permitted measurements to be made from continuous processes on a discretized scale. Particulate matter is among the most harmful air pollutants affecting public health and the environment, and levels of PM10 (particles less than 10 micrometers in diameter) for regions of California remain among the highest in the United States. The relatively high frequency of particulate matter sampling enables us to regard the data as functional data. In this work, we investigate the dominant modes of variation of PM10 using functional data analysis methodologies. Our analysis provides insight into the underlying data structure of PM10, and it captures the size and temporal variation of this underlying data structure. In addition, our study shows that certain aspects of size and temporal variation of the underlying PM10 structure are associated with changes in large-scale climate indices that quantify variations of sea surface temperature and atmospheric circulation patterns.

• Annals of Occupational and Environmental Medicine
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• 제34권
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• pp.21.1-21.13
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• 2022

Background: Because particulate matter (PM) and asthma are closely related, the prevalence of school absence among adolescents with asthma can be affected by the concentration of PM. We aimed to investigate the relationship between school absences due to asthma and the total number of days that the PM concentration exceeded the standard. Methods: We used the data from the 16th Korea Youth Risk Behavior Survey and the PM levels of 17 metropolitan cities and provinces gathered from the AirKorea. Information on the characteristics of asthmatic adolescents and the prevalence of school absence was obtained using a questionnaire, while the PM levels based on the total number of days with poor and very poor PM grades were collected from the AirKorea website. Both χ² test and logistic regression analysis were performed using the weights presented in the original dataset. Results: In the case of particulate matter of 10 microns in diameter or smaller (PM₁₀), the odds ratio (OR) after adjusting for confounders (sex, school year, body mass index, smoking history, diagnosis of allergic rhinitis, diagnosis of atopic dermatitis and city size) was 1.07 (95% confidence interval [CI]: 1.01-1.13) for absents due to asthma when the total days of poor and very poor grades of PM₁₀ (81 ㎍/m³ or higher) increased by 1 day. In the analysis of particulate matter of 2.5 microns in diameter or smaller (PM_2.5), the OR after adjusting for confounders was 1.01 (95% CI: 1.00-1.03) for absents due to asthma when the total number of days with poor and very poor PM_2.5 grades (36 ㎍/m³ or higher) increased by 1 day. Conclusions: A significant association was observed between the total number of days of poor and very poor PM₁₀ and PM_2.5 grades and school absence due to asthma; PM can cause asthma exacerbation and affect the academic life.

• Annals of Occupational and Environmental Medicine
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• 제35권
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• pp.51.1-51.15
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• 2023

Background: Recently, there has been increasing worldwide concern about outdoor air pollution, especially particulate matter (PM), which has been extensively researched for its harmful effects on the respiratory system. However, sufficient research on its effects on cardiovascular diseases, such as hypertension, remains lacking. In this study, we examine the associations between PM levels and hypertension and hypothesize that higher PM concentrations are associated with elevated blood pressure. Methods: A total of 133,935 adults aged ≥ 40 years who participated in the Korean Genome and Epidemiology Study were analyzed. Multiple linear regression analyses were conducted to investigate the short- (1-14 days), medium- (1 and 3 months), and long-term (1 and 2 years) impacts of PM on blood pressure. Logistic regression analyses were conducted to evaluate the medium- and long-term effects of PM on blood pressure elevation after adjusting for sex, age, body mass index, health-related lifestyle behaviors, and geographic areas. Results: Using multiple linear regression analyses, both crude and adjusted models generated positive estimates, indicating an association with increased blood pressure, with all results being statistically significant, with the exception of PM levels over the long-term period (1 and 2 years) in non-hypertensive participants. In the logistic regression analyses on non-hypertensive participants, moderate PM₁₀ (particulate matter with diameters < 10 ㎛) and PM_2.5 (particulate matter with diameters < 2.5 ㎛) levels over the long-term period and all high PM₁₀ and PM_2.5 levels were statistically significant after adjusting for various covariates. Notably, high PM_2.5 levels of the 1 year exhibited the highest odds ratio of 1.23 (95% confidence interval: 1.19-1.28) after adjustment. Conclusions: These findings suggest that both short- and long-term exposure to PM is associated with blood pressure elevation.

• BMB Reports
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• 제56권2호
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• pp.96-101
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• 2023

Particulate matter is an air pollutant composed of various components, and has adverse effects on the human body. Particulate matter is known to induce cell death by generating an imbalance in the antioxidant system; however, the underlying mechanism has not been elucidated. In the present study, we demonstrated the cytotoxic effects of the size and composition of particulate matter on small intestine cells. We found that particulate matter 2.5 (PM_2.5) with extraction ion (EI) components (PM_2.5 EI), is more cytotoxic than PM containing only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Additionally, PM-induced cell death is characteristic of ferroptosis, and includes iron accumulation, lipid peroxidation, and reactive oxygen species (ROS) generation. Furthermore, ferroptosis inhibitor as liproxstatin-1 and iron-chelator as deferiprone attenuated cell mortality, lipid peroxidation, iron accumulation, and ROS production after PM_2.5 EI treatment in human small intestinal cells. These results suggest that PM_2.5 EI may increase ferroptotic-cell death by iron accumulation and ROS generation, and offer a potential therapeutic clue for inflammatory bowel diseases in human small intestinal cells.