• 한국환경보건학회지
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• 제48권2호
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• pp.75-85
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• 2022

Background: Various types of semi-volatile organic compounds (SVOCs) exist in the public's living environment. They occur in different forms in terms of their physical and chemical properties and partition coefficients. As a consequence, indoor exposure to SVOCs occurs via various routes, including inhalation of air and airborne particles, skin contact, and dust intake. Objectives: To propose a method for assessing human exposure to the SVOCs occurring in the air of an indoor environment, the concentrations of SVOCs in house dust and organic films measured in a real residential environment were estimated in terms of gas-phase concentration using the partition coefficient. Assessment of inhalation exposure to SVOCs was performed using this method. Methods: Phthalates were collected from samples of house dust and organic films from 110 households in a real residential environment. To perform an exposures assessment of the phthalates present in organic films, gas-phase concentration was calculated using the partition coefficient. The airborne gas-phase concentrations of phthalates from the house dust and organic films were estimated and exposure assessment was performed based on the assumption of inhalation exposure from air. Results: As a result of the exposure assessment for gas-phase phthalates from house dust and organic films, preschool children showed the highest level of inhalation of phthalates, followed by school children, adults, and adolescents. Conclusions: This study includes the limitation of not considering different SVOCs exposure pathways in the health impact assessment, including those of phthalates in the indoor living environment. However, this study has the significance of performing exposure assessment based on exposure to SVOCs present in indoor air that originated from organic films in the indoor residential environment. Therefore, the results of this study should be useful as basic data for exposure and health risk assessments of SVOCs associated with organic films in the indoor environment.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.521-529
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• 2021

Background: The coronavirus disease (COVID-19) has caused changes in human activity, and these changes may possibly increase or decrease exposure to fine dust (PM_2.5). Therefore, it is necessary to evaluate the exposure to PM_2.5 in relation to the outbreak of COVID-19. Objectives: The purpose of this study was to compare and evaluate the exposure to PM_2.5 concentrations by the variation of dynamic populations before and after the outbreak of COVID-19. Methods: This study evaluated exposure to PM_2.5 concentrations by changes in the dynamic population distribution in Guro-gu, Seoul, before and after the outbreak of COVID-19 between Jan and Feb, 2020. Gurogu was divided into 2,204 scale standard grids of 100 m×100 m. Hourly PM_2.5 concentrations were modeled by the inverse distance weight method using 24 sensor-based air monitoring instruments. Hourly dynamic population distribution was evaluated according to gender and age using mobile phone network data and time-activity patterns. Results: Compared to before, the population exposure to PM_2.5 decreased after the outbreak of COVID-19. The concentration of PM_2.5 after the outbreak of COVID-19 decreased by about 41% on average. The variation of dynamic population before and after the outbreak of COVID-19 decreased by about 18% on average. Conclusions: Comparing before and after the outbreak of COVID-19, the population exposures to PM_2.5 decreased by about 40%. This can be explained to suggest that changes in people's activity patterns due to the outbreak of COVID-19 resulted in a decrease in exposure to PM_2.5.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권2호
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• pp.1-17
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• 2022

본 연구는 경상남도 창원시 국가산업단지 인근에 설치된 21개의 PM_2.5 간이 측정기에서2020년 6월부터 2021년 5월까지 1년 동안 측정된 자료를 활용하여 PM_2.5의 발생 패턴을 분석하였다. PM_2.5의 발생 패턴은 측정지점 주변의 토지이용현황과 기온 및 풍속의 기상적인 요인을 고려하였다. PM_2.5 농도는 계절별로는 겨울철인 11월부터 3월까지, 시간대별로는 새벽과 이른 아침인 1시부터 9시까지가 높았다. PM_2.5는 공업지역에 인접할수록 농도가 높았으나, 주거지역과 공공시설지역은 농도가 낮았다. 기상적인 요인에서는 높은 기온과 풍속일수록 PM_2.5의 농도는 낮았기 때문에 기상 상태는 PM_2.5의 확산에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 창원국가산업단지 인근의 PM_2.5 발생 패턴을 파악할 수 있었다. 이 결과는 향후 도시지역의 PM_2.5를 포함한 대기질을 개선하기 위해 도시 및 환경계획에서 활용할 수 있는 유용한 자료가 될 것이다.

• 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).

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.289-295
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• 2021

오늘날 인간의 삶의 질에 가장 중요하게 미치는 요인은 환경에서 기인된다고 생각된다. 기후변화와 지구 온난화 현상에 따른 폭우, 대설, 지진 등으로 장마, 태풍, 벌채면 붕괴, 미세먼지 등의 발생 빈도가 증가하여 피해 규모가 해마다 커짐에 따라 환경 분석 및 감시 시스템의 중요성은 날로 커지고 있다. 환경의 문제들 중 물(수질)에 의해 발생하는 문제는 그 비중이 매우 높은 바, 도시화, 산업화로 수질 오염사고 발생 때 피해 규모가 대형화 되었으며 사람들 사이에 물 안전망에 대한 우려가 증가하고 있다. 최근 5년간 4대강 유역에서 수질 오염 사고 359건(한강 129, 낙동강 51, 금강 25, 섬진강 및 영산강 19, 기타 85)이 발생하였으며, 이로 인해 물 공급 정지 및 오염된 수돗물 공급 등 사회 전반에 걸처 환경에 직간접적인 피해를 야기하였다. 따라서, 현재 4대강 중심의 수질(물) 관리 시스템에서 중소하천, 지류/지천, 저수지 등으로 수질 모니터링 대상을 확대 함 으로서수질 환경의 불확실성을 최소화할 수 있는 빅데이터 기반 수질 환경 관리 전략체계의 구축이 요구된다. 본 논문에서는 기존의 오랜 기간 축적하여 온 수질 정보 빅데이터를 이용한 인공신경망 미들웨어 구축을 통하여 유용한 수질 분석 정보를 제시 할 수 있는 수질 모니터링 미들웨어 구축방안을 제시하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1191-1205
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• 2022

복잡하고 광범위한 원인을 가진 대기오염물질 중 particulate matter (PM)은 입자의 크기에 따라 분류된다. 그 중 PM_2.5는 그 크기가 매우 작아 사람이 흡입하면 인간의 호흡기나 심혈관에 질병을 유발할 수 있다. 이러한 위험에 대비하기 위해서는 국가 중심의 관리와 사전에 예방할 수 있는 모니터링 및 예측이 중요하다. 본 연구는 고농도 미세먼지의 발생이 잦은 서울시의 PM_2.5를 local data assimilation and prediction system (LDAPS) 기상 관련 인자 15가지와 aerosol optical depth (AOD), 화학인자 4가지를 독립변수로 하여 앙상블 모델 두 가지 random forest (RF)와 extreme gradient boosting (XGB)로 예측하고자 하였다. 예측에 사용된 두 모델의 성능 평가와 인자 중요도 평가를 수행하였으며, 계절별 모델 분석도 수행하였다. 예측 정확도 결과, RF가 R² = 0.85, XGB가 R² = 0.91의 높은 예측 정확도를 보이며 XGB가 RF보다 PM_2.5 예측에 적합한 모델임을 확인하였다. 계절별 모델 분석 결과, 봄에 농도가 높은 관측 값과 비교하여 예측 수행이 잘 되었다고 할 수 있다. 본 연구는 다양한 인자를 이용하여 서울시의 PM_2.5를 예측하였고, 좋은 성능을 보이는 앙상블 기반의 PM_2.5 예측 모델을 구축하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.281-293
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• 2022

연백, 연단, 밀타승으로 대표되는 납계열 안료의 대기환경에 따른 열화특성을 규명하였다. 자외선에 노출된 채색시편들은 모두 색차가 4~31로 어두워졌으나 성분에 변화는 없었다. CO₂는 시편의 색상 뿐 아니라 성분 변화에 큰 영향을 주지 못하였다. 반면 NO₂에 노출된 시편들은 색변화가 크게 나타나고 Lead nitrate(Pb(NO₃)₂)와 같은 2차 생성물이 확인되었다. 연백과 연단은 NO₂에 의한 색차가 각각 2와 10으로 시험 전에 비해 어두워졌으나 밀타승은 색차가 5이고 시험 전에 비해 밝게 변했다. 이를 통해 CO₂와 NO₂가 동일한 농도일 경우 CO₂에 비해 NO₂가 안료 보존에 영향력 있는 대기환경 인자임을 확인할 수 있다. 미세먼지에 존재하는 염의 영향을 보기 위해 5% NaCl(in distilled water)를 제조하여 염수 분무 시험을 실시하였다. 그 결과 연백, 연단, 밀타승 모두 시편 색변화와 함께 표면에 2차 생성물이 형성되었다. 이로 인해 아교도막이 박락되거나 hole이 형성되었으며, 생성물을 중심으로 색상이 변하였다. 또한 염수분무 후 XRD 피크 강도와 결정도가 함께 낮아진 것을 볼 수 있다. 염수분무 후 시료의 성분분석 결과 연백의 경우 Litharge가, 밀타승의 경우 Litharge와 Minium이 새로 형성되었다. 이를 통해 채색안료의 보존에 영향력 있는 대기환경 인자는 자외선, NO₂, 수용성 염임을 확인하였고 특히 납계열 안료 중 밀타승의 안정성이 다른 안료에 비해 낮은 것을 알 수 있었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권1호
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• pp.41-55
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• 2022

Social interest in the fine particulate matter has increased significantly since the 2010s, and various efforts have been made to reduce it through environmental plans and policies. To support such environmental planning, in this study, spatial cluster characteristics of fine particulate matter (PM2.5) concentrations were analyzed in the metropolitan area to identify high-risk areas spatially, and the correlation with local environmental characteristics was also confirmed. The PM2.5 concentration for the recent 5 years (2016-2020) was targeted, and representative spatial statistical methods Getis-Ord Gi^* and Local Moran's I were applied. As a result of the analysis, the cluster form was different in Getis-Ord Gi^* and Local Moran's I, but they show high similarity in direction, therefore complementary results could be obtained. In the high concentration period, the hotspot concentration of the Getis-Ord Gi* method increased, but in Local Moran's I, the HH region, the high concentration cluster, showed a decreasing trend. Hotspots of the Getis-Ord Gi^* technique were prominent in the Pyeongtaek-Hwaseong and Yeoju-Icheon regions, and the HH cluster of Local Moran's I was located in the southwest, and the LL cluster was located in the northeast. As in the case of the metropolitan area, in the results of Seoul, there was a phenomenon of division between the northeast and southwest regions. The PM2.5 concentration showed a high correlation with the elevation, vegetation greenness and the industrial area ratio. During the high concentration period, the relation with vegetation greenness increased, and the elevation and industrial area ratio increased in the case of the annual average. This suggests that the function of vegetation can be maximized at a high concentration period, and the influence of topography and industrial areas is large on average. This characteristic was also confirmed in the basic statistics for each major cluster. The spatial clustering characteristics of PM2.5 can be considered in the national land and environmental plan at the metropolitan level. In particular, it will be effective to utilize the clustering characteristics based on the annual average concentration, which contributes to domestic emissions.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.953-966
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• 2022

에어로솔(aerosol)은 대기 질을 악화시키는 등 인체 건강에 악영향을 끼치므로 에어로솔의 분포 및 특성에 대한 정량적인 관측이 필수적이다. 최근 전 지구 규모에서의 주기적이고 정량적인 정보 획득 수단으로 위성관측 Aerosol Optical Depth (AOD) 영상이 다양한 연구에 활용되지만 광학센서 기반의 위성 AOD 영상은 구름 등의 조건을 가진 일부 지역에서 결측을 가진다. 이에 본 연구는 위성자료의 결측복원을 위하여 격자형 기상자료와 지리적 요소를 입력변수로 하여 Random Forest (RF) 기반 gap-filling 모델을 생성한 이후, gap-free GK-2A/AMI AOD hourly 영상을 산출하였다. 모델의 정확도는 -0.002의 Mean Bias Error (MBE), 0.145의 Root Mean Square Error (RMSE)로, 원자료의 목표 정확도보다 높으며 상관계수 0.714로 복원 대상이 대기변수인 점을 감안하면 상관계수 측면에서도 충분한 설명력을 갖춘 모델이다. 정지궤도 위성의 높은 시간 해상도는 일변화 관측에 적합하며 대기보정을 위한 입력, 지상 미세먼지 농도 추정, 소규모 화재 또는 오염원 분석 등 타 연구를 위한 자료 활용 측면에서 중요하다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.85-94
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• 2022

현대 시대는 환경 및 에너지 문제로 인해 자동차를 친환경 에너지로 대체하는 움직임이 생겨났다. 내연기관 자동차는 석유 에너지를 사용하여 미세먼지, 오존과 같은 환경 문제로 지구 오염에 영향을 주는 요인 중 하나이다. 또한 자동차의 에너지원으로 사용되는 자원이 고갈되고 있다. 이 한정된 에너지를 대체함으로 문제 해결방법을 찾는다. 문제를 해결하기 위해 대체 에너지로써 친환경 에너지를 사용하는 방법 및 전기 에너지를 사용하는 방법 등을 해결책으로 내놓고 있다. 본 논문은 친환경 에너지 중 태양광 에너지를 이용한 자율주행 자동차의 자가 충전 및 운행을 제안하여 환경오염 및 자동차의 대체 에너지로의 사용 가능성을 연구하였다. 발표된 문헌 자료들과 국토교통부 및 자동차 회사들의 연구자료들을 고찰하였으며, 전기자동차 및 태양광 에너지를 이용한 프로토타입 자동차 사례 또는 근 미래의 기술들의 이론을 바탕으로 연구하였다. 현재 많은 자동차 회사들은 전기 자동차를 대체 에너지로 사용하고 있다. 또한 태양광 에너지로 전기를 보완하는 방식으로 사용하고 있으며, 태양광 에너지를 대체 에너지로 사용하고자 하는 노력을 하고 있다. 연구 결과 태양광 에너지만을 사용하여 자율주행 자동차를 운전이 아닌 운행할 수 있는 실현성이 있다고 보인다. 더 나아가 자동차를 능동적으로 사용하며 태양광 에너지의 사용 및 공급 가능할 것이며 자동차 산업의 미래에 기여할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다.