• 제목/요약/키워드: Photochemical reactions

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Characteristics of near-surface ozone distribution

  • Kim, Yoo-Keun;Lee, Hwa-Woon;Kim, Jae-Hwan;Moon, Yun-Seob;Song, Sang-Keun
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제4권3호
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    • pp.127-137
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    • 2000
  • This study presents an analysis of the characteristics of vertical ozone distribution near the surface using ozonesonde data(l995 to 1998), plus surface ozone and meteorological data from the Pohang region. These features were examined in detail using three case studies. The first related to episodes of high surface ozone concentrations during the Spring season when the frontogenesis between the high and low pressure associated with the upper-level jet stream was found to be located near the surface. The second was a 5-day winter period(l3 -17 December, 1997) in the Pohang province when the hourly concentrations exceeded 90 ppb on several occasions owing to low-level jets(LLJs) induced by a nocturnal stable layer. Accordingly, this explains why the high surface ozone concentrations occurred at night as the ozone was transported across the zone by a strong wind speed( over 12.5 ms .1). The third case study was ozone enhancement due to photochemical reactions. In this case, the maximum concentration of ozone exceeded 60 ppb in the summer(23 -28 August, 1997). When an ozone peak appeared within the boundary layer, the occurrence frequency of a low-level jet due to the nocturnal stable layer was about 77%, similarly the occurrence frequency of a near-surface ozone peak relative to the appearance of an LLJ was about 76%. Accordingly, there is clearly a close correlation between the occurrence of LLJs and near-surface ozone peaks.

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토양산성화 조건하에서 생육시킨 상수리나무 묘목의 광합성 활성 (Photosynthetic Activity of Quercus acutissima Seedlings Grown under Artificially Acidified Soil Conditions)

  • 진현오;방선희;이충화
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권6호
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    • pp.843-848
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    • 2010
  • 상수리나무 묘목의 생장과 광합성 활성에 미치는 토양산성화의 영향을 조사하였다. 토양내 $H^+$ 부하량이 증가할수록 상수리나무 묘목의 건중량은 감소하였으며, RGR 및 NAR도 저하하였다. 또한 토양 내 $H^+$ 부하량이 증가함에 따라 상수리나무 묘목의 순광합성속도, 증산속도 및 암호흡속도가 감소하였다. 이는 토양산성화의 직접적인 영향으로 뿌리의 생장이 억제되어, 이로 인해 영양분의 흡수가 원활히 이루어지지 않아 잎의 광합성량이 감소된 것으로 판단된다. 엽내 N농도 및 chlorophyll함량과 $CO_2$고정효율과의 사이에 매우 높은 정의 상관관계(p<0.01)가 인정되었다. 토양으로의 $H^+$ 부하량의 증가에 따른 N함량 및 chlorophyll함량의 저하가 상수리나무 묘목의 $CO_2$고정계의 활성을 감소시켰다고 판단된다. 이러한 광합성 활성의 감소가 토양산성화 조건하에서 생육시킨 상수리나무 묘목의 생장저하 원인이라 사료된다.

Development of Photo-Fenton Method for Gaseous Peroxides Determination and Field Observations in Gwangju, South Korea

  • Chang, Won-Il;Shim, Jae-Bum;Hong, Sang-Bum;Lee, Jai H.
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제23권E1호
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    • pp.16-28
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    • 2007
  • An improved method was developed to determine gas-phase hydrogen peroxide($H_2O_2$) and organic hydro-peroxides (ROOH) in real-time, The analytical system for $H_2O_2$ is based on formation of hydroxybenzoic acid (OHBA), a strong fluorescent compound. OHBA is formed by a sequence of reactions, photoreduction of Fe(III)-EDTA to Fe(II)-EDTA, the Fenton reaction of Fe(II)-EDTA with $H_2O_2$, and hydroxylation of benzoic acid. By use of this analytical method rather than a previous similar method, Fenton reaction time was reduced from 2 min. to 30s. Air samples were collected by a surfaceless inlet to prevent inlet line losses. With a special arrangement of the sampling apparatus, sample delivery time was drastically reduced from ${\sim}5\;min\;to\;{\sim}20\;s$. The automated system was found to be sensitive, capable of continuous monitoring, and affordable to operate. A comparison of this method with a well-established one showed an excellent linear correlation, validating applicability of this technique to $H_2O_2$ determination. The system was applied to field measurements conducted during summertime of 2004 in Gwangju, South Korea. $H_2O_2$ was found to be a predominant species of peroxides. The diurnal variation of $H_2O_2$ displayed the maximum in early afternoon and the broad minimum throughout night. $H_2O_2$ was correlated positively with ozone, photochemical age, and temperature, however, negatively with $NO_x$ and relative humidity.

Emission of Biogenic Volatile Organic Compounds from Trees along Streets and in Urban Parks in Tokyo, Japan

  • Matsunaga, Sou N.;Shimada, Kojiro;Masuda, Tatsuhiko;Hoshi, Junya;Sato, Sumito;Nagashima, Hiroki;Ueno, Hiroyuki
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제11권1호
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    • pp.29-32
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    • 2017
  • Ozone concentration in Tokyo Metropolitan area is one of the most serious issues of the local air quality. Tropospheric ozone is formed by radical reaction including volatile organic compound (VOC) and nitrogen oxides ($NO_x$). Reduction of the emission of reactive VOC is a key to reducing ozone concentrations. VOC is emitted from anthropogenic sources and also from vegetation (biogenic VOC or BVOC). BVOC also forms ozone through $NO_x$ and radical reactions. Especially, in urban area, the BVOC is emitted into the atmosphere with high $NO_x$ concentration. Therefore, trees bordering streets and green spaces in urban area may contribute to tropospheric ozone. On the other hand, not all trees emit BVOC which will produce ozone locally. In this study, BVOC emissions have been investigated (terpenoids: isoprene, monoterpenes, sesquiterpenes) for 29 tree species. Eleven in the 29 species were tree species that did not emit BVOCs. Three in 12 cultivars for future planting (25 %) were found to emit no terpenoid BVOCs. Eight in 17 commonly planted trees (47%) were found to emit no terpenoid BVOC. Lower-emitting species have many advantages for urban planting. Therefore, further investigation is required to find the species which do not emit terpenoid BVOC. Emission of reactive BVOC should be added into guideline for the urban planting to prevent the creation of sources of ozone. It is desirable that species with no reactive BVOC emission are planted along urban streets and green areas in urban areas, such as Tokyo.

인쇄시설의 알데하이드류 배출특성 및 영향 평가 (A Study on the Emission Characteristics and Impact of Aldehydes from the Printing Industry)

  • 황철원;송일석;김세광;오천환;김태현;정병환;박은혜;김종수;최금찬
    • 한국환경보건학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.474-486
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    • 2019
  • Objectives: This study was performed to investigate the emission characteristics of aldehydes emitted by the printing industry and to evaluate their impact on adjacent residential areas. Methods: Aldehydes and THC were measured from the front of the control device in the printing and coating process. Aldehydes and ketones were measured by workplace area, residential area, and background area to evaluate their impact. Results: The concentrations of formaldehyde (<0.047 ppm) and acetaldehyde (<0.068 ppm) in the printing and coating process were relatively low, and the methyl ethyl ketone used as the primary solvent was the main carbonyl compound in the printing process. The daily mean concentrations of formaldehyde and acetaldehyde were not significantly different by workplace area, residential area, or background area. However, the concentration of methyl ethyl ketone was high in the order of workplace area, residential area, and background area. Conclusions: The concentrations of formaldehyde and acetaldehyde in the adjacent residential areas are considered to be more influenced by secondary sources of photochemical reactions than by primary sources. Methyl ethyl ketone is considered to be highly influenced by the primary source, which is printing facilities.

광량에 따른 자생 상록활엽 2종의 생육 및 광화학반응 (Growth and Photochemical Reactions of South Korea Two Broad-leaved Evergreen Species according to Light Intensity)

  • 장보국;이철희;오찬진;조주성
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.57-57
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    • 2019
  • 실내 수준에서 조사되는 광량조건에 따른 자생 상록활엽 2종의 생육과 광화학반응을 조사하였다. 식물재료는 3년생 사철나무(Euonymus japonicus Thunb.) 및 2년생 돈나무[Pittosporum tobira (Thunb.) W. T. Aiton] 실생묘로 유리온실에서 재배하면서 실험에 사용하였다. 실내 광량은 10, 50, 100 및 200 PPFD(${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)로 달리하여 8주간 재배하였으며, 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$), 습도($55{\pm}3%$) 및 관수(1회/3일)조건은 고정되었다. 생육특성 및 광화학반응의 요인들이 측정되었으며, 동일기간 동안 유리온실에서 재배된 식물을 대조구로 사용하였다. 실험의 결과, 사철나무는 100, 200 PPFD의 광량에서 대조구에 비해 초장, 줄기직경, 엽수 및 엽장의 생육반응이 우수하였으며, 엽록소함량은 100 PPFD 이상의 광량에서 감소하였다. 또한 100 PPFD 이상의 광량에서 스트레스지수(Fm/Fo), 최대양자수율(Fv/Fm) 및 전자전달효율(ETo/RC)이 감소하였으며, 이는 대조구와도 유사한 경향이었다. 돈나무는 모든 광량조건에서 줄기직경과 엽폭을 제외하고 대조구와 관계없이 생육반응이 일정하였다. 그러나 스트레스지수와 최대양자수율은 10 PPFD 처리구에서 가장 낮게 조사되었고, 비광학적 에너지의 손실(DIo/RC)은 2.53으로 가장 높았다.

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포항지역 오존의 수직분포 특성 (Characteristics of Vertical Ozone Distributions in the Pohang Area, Korea)

  • 김지영;윤용훈;송기범;김기현
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.287-301
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    • 2000
  • 본 연구진은 포항지역을 중심으로 1995년부터 1997년의 3년간 오존존데로 관측한 고도별 오존농도 및 오존전량 자료를 이용하여 오존의 수직분포특성에 대한 연구를 수행하였다. 오존의 수직분포를 체계적으로 밝히기 위해, 지상(100m), 대류권(10km), 하부 성층권(20km), 중부 성층권(30km)을 대표 고도로 설정하여 오존농도의 시 ${\cdot}$ 공간적 분포특성에 대한 비교분석을 시도하였다. 지상(100m) 오존의 경우, 포항제철이 인접해 있음에도 불구하고, 전반적으로 청정지역에서와 유사한 농도분포를 유지하였다. 봄과 여름에 높고 가을과 겨울에 낮은 농도분포는 기상인자들과의 상관성을 고려할 때, 대체로 광화학 반응에 의한 결과로 보여진다. 대류권(10km) 및 하부 성층권(20km)의 경우 춘고하저(春高夏低)의 전형적인 북반구 대류권 오존의 시간적 경향성을 나타내었다. 이는 고도별 오존농도간의 분석결과 성층권 오존의 대류권 이동 및 광화학 반응과 역전층 형성에 의한 결과로 추정된다. 중부 성층권(30km) 오존의 경우 지상 오존의 농도분포 경향과 매우 유사한 월주기 및 계절주기를 취하였다. Brewer 분광광도계에 의한 오존전량은 성층권 오존량 (Umkehr 법)에 의해 크게 좌우되며, 오존전량은 유해자외선 (UV-B)과의 상관성은 미미하나, 운량과는 음의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 지상권뿐만 아니라 대류권 및 성층권 오존의 시간적 특성을 이해하는데 있어 포항이 해안도시라는 지리학적인 요인이 매우 중요하다는 점을 확인할 수 있다.

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벤즈아닐리드류의 광화학 (제1보). 벤즈아닐리드류의 광고리화 반응 (Photochemistry of Benzanilide I Photocyclization of Benzanilides)

  • 박용태;도상록;이갑득
    • 대한화학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.426-436
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    • 1985
  • 몇가지 벤즈아닐리드류를 합성하여 광반응시킨 후 생성물을 분리하고 그 구조를 결정하였다. 벤즈아닐리드 자체는 광고리화 안되고 Photo-Fries형 생성물을 주었지만 2-chlorobenzaniline, 2-bromobenzanilide, 및 2-methoxybenzanilide는 질소기류하에서 광고리화하여 모두 phenanthridone을 생성하였다. 2-chloro-2-nitrobenzanilide는 광고리화되지 않았다. 니트로기가 페닐고리에 도입되니 들뜬상태의 에너지가 낮아서 광고리화 안되었다. 2,2'-dichlorobenzanilide가 광고리화 되어 8-chlorophenanthridone이 되는 것으로 보아 들뜬 부분은 카르보닐쪽의 페닐 부분인것을 알 수 있었다. 2'-위치에 Cl이 있는 경우에도 광고리화 되었다. 2-chlorobenzanilide나 2'-chlorobenzanilide에 대하여 몇가지 용매중에서 광고리화 양자수득률을 구하였는데, 2-chlorobenzaniline는 효과적으로, 2'-chlorobenzanilide는 비효과적으로 광고리화 되었다. 대체로 비극성용매중에서 또 저점성용매중에서 양자수득률이 좋았다. 2-chlorobenzaniline가 광고리화 될때 산소의 영향을 시험하였는데, 산소가 존재하는 데서 광고리화가 잘 안되었다. 따라서 이때 삼중상태가 상관하는 것을 알았으며 전이상태는 염소원자가 떨어져 나가고 이때 이웃 페닐고리가 도우는 메카니즘을 제안한다. 삼중상태의 2-chlorobenzaniline에서 카르보닐쪽의 페닐과 N-페닐의 도움으로 카르보닐쪽의 페닐에 붙은 염소원자 떨어져나가 중간체인 컨쥬게이션된 라디칼이 된다. 이 라디칼에서 수소원자가 떨어져 나가 phenanthridone이 되는데, 이 단계는 속도결정단계가 아니다. 왜냐하면, 이 광고리화 반응에서 수소대신 중수소를 치환해도 속도에는 영향이 없기 때문이다. 2-methoxybenzanilide가 광고리화 될때는 산소가 존재하니 반응이 빨라졌다. 이는 단일 상태가 상관하는 것 같으며 산소가 중간체를 산화하여 반응을 촉진하는 것 같다.

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도시 소각로 쓰레기 소각후 생성된 폐가스 및 비산재중에 포함된 다이옥신류의 측정 및 특성고찰 (Characteristics and Sampling of Dioxins/Furans from Emission Gas and Fly Ash Produced in Municipal Waste Incinerator)

  • 임채현;김희택;손정현;장윤석
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.790-795
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    • 1997
  • 일반적으로 독성물질의 전형으로 알려진 다이옥신은 다양한 경로로 발생하여 인간과 환경에 유입되지만 대부분은 연소과정에서 발생된다. 본 실험에서는 EPA 방법에 의해 쓰레기 소각 처리후 생성된 폐가스와 비산재에 함유된 다이옥신류의 분포형태를 조사하고, 보다 효율적인 시료채취와 전처리 방법을 살펴보았다. 가스시료는 등속흡인하여 포집하였으며, 전 처리시 고체, 액체시료는 각각 속실렛과 액-액 추출법으로 추출하고 실리카겔, 알루미나, 활성탄 칼럼으로 정제한 후 고분해능 가스크로마토그래피/질량분석기(HRGC/H-RMS)로 분석하였다. 굴뚝 배출가스의 등속흡인결과 상대오차율이 평균 96.5%로서 안정적으로 시료가 흡인되었음을 확인하였으며, 폐가스와 비산재에서 측정된 다이옥신과 퓨란류는 선진국과 유사한 패턴을 나타냈다. 굴뚝 배출가스중 다이옥신과 퓨랸의 양은 각각 $1076.20pg/Nm^3$$1452.34pg/Nm^3$으로 나타났다. 주로 염소원자 7~8개로 치환된 이성체가 많았으며, 독성이 가장 강한 2,3,7,8-TCDD는 $8.84pg/Nm^3$으로서 전체 양의 0.64%를 차지해 비교적 낮게 확인되었다.

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전극 표면에 부착된 IPN 형태의 전해질 고분자의 제조 및 그들의 감습특성 (Preparation of IPN-type Polyelectrolyte Films Attached to the Electrode Surface and Their Humidity-Sensitive Properties)

  • 한대상;공명선
    • 폴리머
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    • 제34권6호
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    • pp.565-573
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    • 2010
  • IPN 구조를 가지는 감습성 고분자 전해질로 사용하기 위하여 디브로모알칸과 가교가 가능한 copoly(2-(dimethylamino) ethyl methacrylate)(DAEMA)/butyl acrylate(BA)와 광가교가 가능한 copoly(methyl methacrylate) (MMA)/BA/2-(cinnamoyloxy)ethyl methacryate(CEMA)를 제조하였다. 전극의 기재 표면에 광조사에 의한 IPN-감습성 전해질의 부착을 위하여 3-(triethoxysilyl)propyl cinnamate(TESPC)을 전극표면에 처리하였다. IPN 구조의 감습성 고분자 필름은 copoly(DAEMA/BA), copoly(MMA/BA/CEMA) 및 1,4-dibromobutane(DBB) 가교제의 혼합 용액에 침적한 후에 UV 조사와 동시에 가열하여 제조하였다. IPN-전해질 고분자의 전극 기재와의 부착은 광화학적 $[2{\pi}+2{\pi}]$ 환화반응에 의하여 진행하였다. 얻어진 습도센서는 20~95%RH의 영역에서 매우 높은 감도와 1.5%RH 이하의 작은 히스테리시스를 보여주었다. 또한, 33~94%RH 사이에서 가습과 제습과정의 응답 및 회복 속도는 각각 48초와 65초로 나타나 매우 빠름을 알 수 있었다. 그 밖에 감습액 중의 공중합체의 농도, 가교제의 양, 가교반응 시간 등이 내수성을 포함한 감습성질에 미치는 영향을 조사하였다.