• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제12권2호
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• pp.139-152
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• 2018

The urban model inter-comparison study (UMICS) was conducted in order to improve the performance of air quality models (AQMs) for simulating fine particulate matter ($PM_{2.5}$) in the Greater Tokyo Area of Japan. UMICS consists of three phases: the first phase focusing on elemental carbon (UMICS1), the second phase focusing on sulfate, nitrate and ammonium (UMICS2), and the third phase focusing on organic aerosol (OA) (UMICS 3). In UMICS2/3, all the participating AQMs were the Community Multiscale Air Quality modeling system (CMAQ) with different configurations, and they similarly overestimated $PM_{2.5}$ nitrate concentration and underestimated $PM_{2.5}$ OA concentration. Various sensitivity analyses on CMAQ configurations, emissions and boundary concentrations, and meteorological fields were conducted in order to seek pathways for improvement of $PM_{2.5}$ simulation. The sensitivity analyses revealed that $PM_{2.5}$ nitrate concentration was highly sensitive to emissions of ammonia ($NH_3$) and dry deposition of nitric acid ($HNO_3$) and $NH_3$, and $PM_{2.5}$ OA concentration was highly sensitive to emissions of condensable organic compounds (COC). It was found that $PM_{2.5}$ simulation was substantially improved by using modified monthly profile of $NH_3$ emissions, larger dry deposition velocities of $HNO_3$ and $NH_3$, and additionally estimated COC emissions. Moreover, variability in $PM_{2.5}$ simulation was estimated from the results of all the sensitivity analyses. The variabilities on CMAQ configurations, chemical inputs (emissions and boundary concentrations), and meteorological fields were 6.1-6.5, 9.7-10.9, and 10.3-12.3%, respectively.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제4권3호
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• pp.150-156
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• 2010

Inter-comparison of chemical transport models (CTMs) was conducted among four modeling research groups. Model performance of the ensemble approach to $O_3$ and $PM_{2.5}$ simulation was evaluated by using observational data with a time resolution of 1 or 6 hours at four sites in the Kanto area, Japan, in summer 2007. All groups applied the Community Multiscale Air Quality model. The ensemble average of the four CTMs reproduced well the temporal variation of $O_3$ (r=0.65-0.85) and the daily maximum $O_3$ concentration within a factor of 1.3. By contrast, it underestimated $PM_{2.5}$ concentrations by a factor of 1.4-2, and did not reproduce the $PM_{2.5}$ temporal variation at two suburban sites (r=~0.2). The ensemble average improved the simulation of ${SO_4}^{2-}$, ${NO_3}^-$, and ${NH_4}^+$, whose production pathways are well known. In particular, the ensemble approach effectively simulated ${NO_3}^-$, despite the large variability among CTMs (up to a factor of 10). However, the ensemble average did not improve the simulation of organic aerosols (OAs), underestimating their concentrations by a factor of 5. The contribution of OAs to $PM_{2.5}$ (36-39%) was large, so improvement of the OA simulation model is essential to improve the $PM_{2.5}$ simulation.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1123-1131
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• 2008

본 연구는 대기 중 PM2.5의 미량금속 중 As을 중성자방사화분석법을 이용하여 분석할 때 발생되는 측정불확도를 ISO GUM 방법과 MCS 방법을 모두 적용하여 비교, 평가하였다. 불확도의 요인은 ISO GUM을 엄격하게 준용하여 파악하였으며 특정일에 채취된 PM2.5 내 As 농도에 대해 두 방법의 계산 결과가 4% 미만으로 크게 다르지 않는 것으로 나타났다. 연구기간 중 채취된 총 60개의 PM2.5 시료에 대해 As 농도의 확장불확도를 역시 MCS 방법을 이용하여 산출하였는데, 연구지역에서의 As의 개별 농도값에 대한 95% 신뢰구간의 확장불확도는 대부분 10%의 범위에서 존재하는 것으로 나타났다. 확장불확도에 대한 표준불확도 요인의 기여율은 계측통계오차(62.3%), 검출효율(18.5%), 시료 채취 시 유량(12.3%), flux 변동(2.3%), 특정감마선 방출률(1.8%) 등의 순으로 크게 나타났다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제8권2호
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• pp.108-114
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• 2014

In the companion paper (Lee et al., 2012), it was showed that CMAQ simulation using a lateral boundary conditions (LBCs) derived from RAQMS-CMAQ linkage, compared to the CMAQ results with the default CMAQ LBCs, improved ozone simulations in the conterminous US domain. In the present paper, the study is extended to investigate the influence of LBCs on PM2.5 simulation. MM5-SMOKE-CMAQ modeling system was used for meteorological field generation, emissions preparation and air quality simulations, respectively. Realtime Air Quality Modeling System (RAQMS) model assimilated with satellite observations were used to generate the CMAQ-ready LBCs. CMAQ PM2.5 simulations with RAQMS LBCs and predefined LBCs were compared with U.S. EPA Air Quality System (AQS) measurements. Mean PM2.5 lateral boundary conditions taken from RAQMS outputs showed strong variations both in the horizontal grid and vertical layers in the northern and western boundaries and affected the results of CMAQ PM2.5 predictions. CMAQ with RAQMS LBCs could improve CMAQ PM2.5 predictions resulting in the improvement of index of agreement from 0.38 to 0.63.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권5호
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• pp.275-288
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• 2023

Background: When basic local governments want to improve their air quality management policies, they need fundamental evidence, such as the effectiveness of current policies or scenario results. Objectives: The purpose of this study is to lay the groundwork for a process to calculate air pollutant reduction from basic local government air quality policies and provide numerical estimates of PM_2.5 concentrations following improved policies. Methods: We calculated the amount of air pollutant reduction that can be expected in the research region based on the Gyeonggi-do Air Environment Management Implementation Plan issued in 2021 and guidelines from the Korean Ministry of Environment. The PM_2.5 concentration variations were numerically simulated using the CMAQ (photochemical air quality model). Results: The research regions selected were Suwon, Ansan, Yongin, Pyeongtaek, and Hwaseong in consideration of population, air pollutant emissions, and geographical requirements. The expected reduction ratios in 2024 compared to 2018 are CO (3.0%), NO_x (7.9%), VOCs (0.7%), SO_x (0.1%), PM₁₀ (2.4%), PM_2.5 (6.1%), NH₃ (0.05%). The reduced PM_2.5 concentration ratio was highest in July and lowest in April. The expected concentration reduction of yearly mean PM_2.5 in the research region is 0.12 ㎍/m³ (0.6%). Conclusions: Gyeonggi-do is now able to quickly provide air pollutant emission reduction calculations by respective policy scenario and PM_2.5 simulation results, including for secondary aerosol particles. In order to provide more generalized results to basic local governments, it is necessary to conduct additional research by expanding the analysis tools and periods.

• 대한방사선치료학회지
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• 제21권1호
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• pp.33-39
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• 2009

목 적: 온보드 영상장치(OBI) 및 콘빔 CT (CBCT)를 이용하면 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료(SIMULATION) 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. Detected offsets은 실제로 적용된 인체팬톰(Rando phantom) 위치의 오차와 비교되어 진다. 이후, 인체 팬톰은 detected 오차에 근거하여 couch를 움직여 위치선정 되었다. 또한 인체팬톰 위치 결정의 실측값과 이론값 오차값들을 비교하였으며, OBI를 사용하고 있는 KV X선영상의 2D와 CBCT의 3D 타켓 위치 정확성 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 신체 내부 구조가 모사된 팬톰(The Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA)을 사용하여 실제방사선 치료와 동일한 과정을 따라 모의치료(SIMULATION) 및 치료계획(RTP)을 시행한 후 치료 데이블 위에 인체 팬톰을 셋업한다. 정확히 위치가 재현된다고 가정되는 인체팬톰에 대해 3가지 방법으로 실험을 했는데 X, Y, Z축의 변화에 따라 셋업 오차를 측정했고 각각의 실험은 10회씩 반복되어 오차의 표준 편차를 구했다. DigiPas DWL-80G는 기울기의 각을 결정하기 위해 사용하였으며, 2D/2D 및 3D/3D정합의 실측치와 측정치를 비교 분석 하였다. 결 과: 온보드 영상장치로 획득한 정면 및 측면 kv x선 영상과 모의치료시 디지털 재구성 기준영상과의 2차원/2차원 정합시, 팬톰의 X, Y, Z 편차 평균값은 lat 0.12 cm, long -0.66 cm, vert 0.07 cm이며, 각도의 변화를 주었을 때 편차의 평균값은 lat -0.5 cm, long -0.3 cm, 팬톰의 몸을 약간 튼 상태에서의 편차 평균값은 각각 lat -0.5 cm, long 0.2 cm, vert -0.6 cm으로 나타났다. 또한 콘빔CT로 획득한 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 비교하는 3차원/3차원 정합에서 팬톰의 3가지 방법에서 편차의 평균 detection error와 표준편차는 lateral $0.5{\pm}0.4\;mm$, longitudinal $0.8{\pm}0.5\;mm$, vertical $0.4{\pm}0.3\;mm$로 각각 0-10 mm의 범위이다. Residual error에 해당되는 positioning couch shift 변수는 $0.6{\pm}0.3\;mm$, $0.5{\pm}0.3\;mm$, $0.3{\pm}0.1\;mm$이다. 20-50 mm까지 longitudinal shift에 의한 평균 detection error는 각각 lateral $0.4{\pm}0.2\;mm$, longitudinal $0.3{\pm}0.2\;mm$, vertical $0.3{\pm}0.3\;mm$이다. Residual error는 $0.6{\pm}0.3\;mm$, $0.6{\pm}0.2\;mm$, $0.4{\pm}0.1\;mm$이다. Detection error는 모두 0.0~0.6 mm 범위이다. Residual error는 0.3~0.9 mm 범위로 나타났다. 결 론: 온보드 영상장치(OBI) 및 콘빔 CT (CBCT)를 이용하여 표적위치의 정확성을 평가하였다. 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료(SIMULATION) 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. 그러므로 OBI 및 CBCT를 이용한 2D/2D 및 3D/3D 정합은 모의 치료 시와 환자 치료 시 정확한 정합을 함으로써 error를 최소화 할 것으로 평가된다.

• 토지주택연구
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• 제10권2호
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• pp.53-58
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• 2019

Particulate matter (PM) is designated as a group 1 carcinogen by the International Agency for Research on Cancer (IARC) of the World Health Organization (WHO). In South Korea, the health threat caused by PM is the most serious level internationally. Therefore, in order to solve the urban PM problem, it is important to develop the technology that can control PM efficiently. In this study, CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation was performed for PM pre-filter (type 1-3 with different PM collecting room) to develop a high-efficiency PM collecting device. The complex flow field and the local flow phenomenon inside the PM collecting device were understood with CFD simulation by changing the shape and size of the pre-filter. The PM removal performance can be described with flow rate through the device and PM removal efficiency. The type-1 pre-filter with 5x5 size collecting room was confirmed to have the highest efficiency. Based on the analysis results, the optimal type of pre-filter could be developed and it would be applied as an element technology included in the PM collecting device.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.383-389
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• 2011

Geant4와 DICOM 파일의 연동을 이용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 실제 환자의 흡수선량을 산출하는 새로운 방법을 제시하고, Geant4 계산코드의 검증을 위해 MOSFET 선량계를 이용하여 PMMA 모의 팬텀 깊이에 따른 중심에서의 흡수선량 실측값과 Geant4 시뮬레이션 결과값을 비교하였다. PMMA slab의 불완전한 압착으로 인해 발생한 불균등한 간격의 공기층이 존재하지 않은 부분에서는 X선 조사야 $15{\times}15cm^2$와 $20{\times}20cm^2$에서 각각 $0.46{\pm}4.69%$와 $-0.75{\pm}5.19%$로 나타났다. PMMA 모의 팬텀의 불완전한 압착에 의해 나타난 오차를 제외하면 Geant4와 DICOM 파일의 연동을 통한 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 계산값이 잘 일치함을 알 수 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권4호
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• pp.517-533
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• 2018

We utilize the CAMx (Comprehensive Air Quality Model with eXtensions) system and the PSAT (Particulate Source Apportionment Technology) diagnostic tool to determine the $PM_{2.5}$ concentration and to perform its source apportionment in the southeastern region of South Korea. For a year-long simulation, eight local authorities in the region such as Pohang, Daegu, Gyeongju, Ulsan, Busan-Gimhae, Gosung-Changwon, Hadong, and all remaining areas in Gyeongsangnam-do, are selected as source areas based on the emission rates of $NO_x$, $SO_x$, VOC, and primary PM in CAPSS (Clean Air Policy Support System) 2013 emissions inventory. The CAMx-PSAT simulation shows that Pohang has the highest $PM_{2.5}$ self-contribution rate (25%), followed by Hadong (15%) and Busan-Gimhae (14%). With the exception of Pohang, which has intense fugitive dust emissions, other authorities are strongly affected by emissions from their neighboring areas. This may be measured as much as 1 to 2 times higher than that of the self-contribution rate. Based on these estimations, we conclude that the efficiency of emission reduction measures to mitigate $PM_{2.5}$ concentrations in the southeastern region of South Korea can be maximized when the efforts of local or regional emission controls are combined with those from neighboring regions. A comprehensive control policy planning based on the collaboration between neighboring jurisdictional boundaries is required.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권2호
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• pp.134-144
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• 2007

목 적: 골반부 암 환자 치료 시 재현성을 향상시키고 환자에게 편안함을 주는 하체 고정기구를 개발하였고 그 효용성을 검증하였다. 대상 및 방법: 하체 고정기구는 앙와위와 복와위에서 환자의 무릎, 허벅지, 발을 고정할 수 있도록 설계되었고, 폴리우레탄 재질로 제작되었다. 고안된 고정기구는 앙와위에서 무릎의 위치를 고정하는 보조기구 및 발의 위치를 고정하는 보조기구를 개발하였고 복와위에서 무릎의 위치를 고정하는 보조기구를 개발하였다. 앙와위용 무릎 고정용 보조기구는 동시에 복와위에서 발을 고정할 수 있도록 설계하였다. 기구의 효용성을 검증하기 위하여 본원에서 치료를 받은 61명의 전립선암 환자를 대상으로 재현성을 측정하였다. 좌우 방향, 전후 방향, 두미(cranial-caudal) 방향에 대하여, 식별 가능한 bony-landmark를 재현성의 기준으로 설정하였다. 대상 환자에 대하여 1) 디지털재구성사진(DRR)과 모의치료사진(simulation image)의 차이, 2) 디지털재구성사진과 조사영역사진(linacgram)의 차이, 3) 조사영역사진 간의 표준편차를 조사하였고, 고정기구를 사용한 환자군과 사용하지 않은 환자군에 대하여 재현성의 차이를 통계적으로 분석하였다. 결 과: 하체 고정기구를 사용하지 않은 환자군에서 각 방향(좌우, 전후, 두미 방향)에 따른 디지털재구성사진과 모의치료 사진의 차이는 좌우, 전후, 두미 방향에 따라 각각 $1.5{\pm}0.9\;mm$, $3.0{\pm}3.6\;mm$, $1.6{\pm}0.9\;mm$, 디지털재구성사진과 조사영역사진의 차이는 각각 $1.6{\pm}1.2\;mm$, $4.0{\pm}4.1\;mm$, $4.2{\pm}5.5\;mm$, 조사영역사진 간의 평균 표준편차는 각각 1.1 mm, 2.1 mm, 1.0 mm로 나타났다. 하체 고정기구를 사용한 환자군에서 디지털재구성사진과 모의 치료사진의 차이는 좌우, 전후, 두미 방향에 따라 각각 $1.3{\pm}1.9\;mm$, $1.8{\pm}1.5\;mm$, $1.1{\pm}1.1\;mm$, 디지털재구성사진과 조사영역사진 간의 차이는 각각 $1.0{\pm}1.8\;mm$, $1.2{\pm}0.9\;mm$, $1.2{\pm}0.8\;mm$, 조사영역사진 간의 평균 표준편차는 각각 0.9 mm, 1.6 mm, 0.8 mm로 고정기구를 사용하지 않았을 때보다 유의하게 재현성이 향상된 것으로 나타났다. 결 론: 본 연구에서 고안된 하체 고정기구는 골반부암 환자 치료 시 편안함을 제공해 주고 재현성 향상에 도움을 주는 것으로 사료된다.