• 분석과학
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• 제24권4호
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• pp.310-318
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• 2011

제주도 고산지역에서 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 미세먼지 시료를 채취하여 주요 성분의 화학 조성, 오염 정도, 배출원 특성 등을 조사하였다. 연구기간의 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 미세먼지의 질량농도는 각각 $37.6{\pm}20.1{\mu}g/m^3$, $22.9{\pm}14.3{\mu}g/m^3$로 $PM_{2.5}$ 질량농도는 $PM_{10}$의 약 61%를 차지하였다. $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비를 조사해 본 결과, 인위적 기원의 nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3$, $NH_4^+$은 주로 미세입자에, 그리고 nss-$Ca^{2+}$과 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$ 성분들은 대부분 조대입자에 많이 분포하였다. 또 미세먼지 조성은 대체적으로 인위적 오염원의 영향이 가장 크고, 다음으로 토양 또는 해양의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 역궤적 분석법으로 미세먼지 성분들의 유입경로를 조사해 본 결과, nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, $NH_4^+$, nss-$Ca^{2+}$, Pb 성분들은 대체적으로 기류가 중국대륙과 한반도로부터 유입되었을 때 농도가 높게 나타났다. 반면에 북태평양이나 동해를 통해 유입되었을 때는 상대적으로 낮은 경향을 보였다.

• 분석과학
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• 제27권4호
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• pp.213-222
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• 2014

국내 배경지역인 제주도 고산측정소에서 2012~2013년에 대기 미세먼지를 채취하여 분석한 결과로부터 연무와 비현상일의 조성특성을 조사하였다. 연무 시 $nss-SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$, $NH_4{^+}$ 농도는 비현상일에 비해 조대입자에서 2.1~3.7배, 미세입자에서 3.1~6.5배로 미세입자에서 더 높게 증가하였고, 특히 $NO_3{^-}$ 농도가 미세입자에서 6.5배 상승하였다. 원소성분들 중에는 S, Zn, Pb, K 등이 비현상일보다 조대입자에서 3.0~5.6배, 미세입자에서 3.2~7.7배 증가하나 Al, Fe, Ca 등은 대부분 조대입자에서 농도가 크게 증가하는 경향을 보였다. 역궤적 분석 결과 연무 시 $nss-SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$ 농도는 중국으로부터 유입되었을 때 더 높은 농도를 나타내었고, 특히 기류가 중국남부를 통과했을 때 $NO_3{^-}$ 농도가 더 크게 상승하는 경향을 보였다. 또 $NO_3{^-}/nss-SO_4{^{2-}}$ 농도비는 중국에서 기류가 이동했을 때 조대입자에서 상대적으로 높은 비율을 보이나 미세입자에서는 오히려 한반도를 통과했을 때 더 높은 성분비를 나타내었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.567-575
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• 2021

석탄화력발전소, 제철소 등 대규모 배출시설이 밀집되어 있는 충청남도 당진시는 지자체 차원에서 대기질 개선과 온실가스 감축 등을 위해 적극 노력하고 있음에도 불구하고 시민들의 건강에 대한 우려가 높다. 이에 본 연구에서는 석탄화력발전소와 외부요인 등이 지역 대기오염에 미치는 영향 파악을 위해 일반적으로 미세먼지 또는 초미세먼지 등의 기원 추적자로 이용하는 탄소 안정동위원소를 활용하여 지역 오염원의 기원을 추정하였다. 또한, 석탄화력발전소로부터의 이격거리를 고려하여 선정한 2지점에 대한 계절별 실측데이터와 선행연구 분석을 통해 구축한 라이브러리 및 역궤적 분석으로 오염원의 기원을 해석하였다. 탄소 안정동위원소비의 분석결과 겨울 > 봄 > 가을 > 여름 순으로 고농도 경향성을 보였으며, 라이브러리와의 매칭결과 이동오염원과 노천소각의 영향이 상대적으로 높은 것으로 분석되었다. 본 연구는 시범연구로 지속적인 모니터링과 데이터 축적을 통한 연구결과의 신뢰성 확보에 주력해야 할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.693-710
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• 2013

동아시아 지역 봄철에 주로 발생하는 황사의 물리적 특성을 알아보기 위하여 부산지역에서 발생한 2009년 황사 기간의 종관 일기도와 자동기상관측장비(AWS)를 이용한 기상해석, $PM_{10}$ 샘플러와 레이저입자계수기(LPC)를 이용한 대기입자상 물질농도 분석, 위성영상과 역궤적분석 모델을 이용한 발생원을 조사하였다. 2009년 2월 20일의 경우 (사례 1), $PM_{10}$ 농도가 급격히 증가할 때 $0.3-1.0{\mu}m$의 작은 입자의 에어로솔 체적 농도 분포가 감소한 반면 $1.0-10.0{\mu}m$의 큰 입자의 농도는 증가하였다. 그 후 $PM_{10}$ 농도가 감소할 때 지상의 풍향은 북풍에서 남서풍으로 변하였으며, 전체 에어로솔 농도는 감소하였다. $PM_{10}$과 $1.0-10.0{\mu}m$의 큰 입자 농도의 상관계수는 0.9 이상으로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 이는 내몽골 지역에서 발달된 황사가 중국 고비 사막을 통과하여 한반도로 유입된 것으로 추측할 수 있었다. 2009년 4월 25일의 경우 (사례 2), $PM_{10}$ 농도가 급격히 증가할 때 $0.3-0.5{\mu}m$의 작은 입자의 에어로솔 체적 농도 분포가 감소한 반면 $0.5-10.0{\mu}m$의 큰 입자의 농도는 증가하였다. 그 후 $PM_{10}$ 농도가 감소할 때 $0.3-0.5{\mu}m$의 작은 입자의 농도는 증가한 반면 $0.5-10.0{\mu}m$의 큰 입자의 농도는 감소하였다. 이 때 지상의 풍향은 북동풍에서 남서풍으로 변한 후 다시 북동풍으로 변하였다. $PM_{10}$과 $1.0-10.0{\mu}m$의 큰 입자의 농도의 상관계수는 약 0.9에 가까운 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 입자의 역궤적 수송 모델 분석 결과, 만주지역과 중국 동쪽 해안으로부터 한반도로 유입된 것으로 추측할 수 있었다.

• 한국해양학회지
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• 제30권3호
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• pp.170-183
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• 1995

1992년 11월부터 1993년 9월 사이 동해남서해역에서 조사한 인공위성 추적부 이, CTD, ADCP 자료를 이용하여 와류와 표층해류의 물리적 구조를 분석하였다. 부이의 이동궤적으로부터 울릉분지내에서 동한난류의 사행과 연구해역에서 다양한 크기의 시계방향과 반시계방향의 와류가 존재하는 것을 처음으로 직접 해류조사로 밝힐 수 있었다. 비교적 오래 지속되는 시계방향의 와류가 울릉분지내와 북부(일 본)분지의 남서쪽에서 관측된 반면에 반시계방향의 와류가 속초와 동해시 사이의 연안역에서 여름철에 관측되었다. 울릉분지의 와류는 적어도 관측기간 중에는 분지 내에 머물러 있었으며, 반시계방향의 와류는 냉수의 존재와 밀접한 관련이 있는 것 으로 나타났다. 북부분지의 시계방향 와류는 울릉분지의 것보다 크며 더 길쭉한 타원 형태를 지녔다. 울릉분지의 와류는 주축과 종축이 각각 120 km, 70 km이고, 회전주기는 13.6일, 평균회전속도는 24 cm/s, 평균 와동운동에너지는 392 $cm^{2}$/s$^{2}$ 이다. 북부분지의 와류는 주축과 종축이 각각 168 km, 86 km이고, 회전 주기는 14.9일, 평균회전속도는 29 cm/s, 평균 와동운동에너지는 629 $cm^{2}$/s/ sup 2/ 의 특성을 보였다. 와류의 평균이동속도는 두 경우 모두 약 3 cm/s이다. 울릉분지내에서 ADCP로 관측한 표층해류와 지형류의 상호일치는 울릉분지의 와류 가 지형평형을 이루고 있음을 시사한다. 관측된 와류는 해저지형에 강하게 지배 되어 있다.

• 한국지역지리학회지
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• 제22권4호
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• pp.887-911
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• 2016

횡사구는 높이에 반비례하는 속도로 이동하므로 속도가 빠른 작은 사구가 속도가 느린 큰 사구에 계속 충돌한다. 충돌이 병합으로만 이어지면 일정한 규모의 사구열이 정상상태를 유지한 채 이동하는 현상은 설명할 수 없다. 최근 연구들은 사구의 충돌이 병합만을 유발하는 것이 아니라 모래의 재분배로 이어질 수 있다는 데 주목한다. 반면 사구 배후에 발달하는 바람그늘의 역할에 대해서는 아직 상세한 분석이 이루어지지 않았다. 이 연구는 기존 연구들을 토대로 횡사구 거동을 기술하는 지배 방정식을 유도하고, 횡사구의 지형발달을 '거동 공간' 상의 궤적으로 치환 분석하는 기법을 이용하여 바람그늘이 횡사구 지형발달에서 담당하는 역할을 규명하고자 한 것이다. 이를 위해 횡사구를 위치와 높이를 지닌 막대로 단순화하고, 사구의 형태 비율적 특징과 바람맞이 사면에 따른 풍속의 증가 현상, 사구의 모래포집 효율 등의 개념을 토대로 횡사구의 이동과 성장을 결정하는 관계식을 유도하였다. 유도된 관계식은 인접한 두 사구열 높이의 순서쌍으로 정의되는 평면(거동 공간) 상에서 사구의 거동 양상을 결정하는 영역과 사구의 진화 방향을 지시하는 벡터장으로 표현된다. 분석 결과 바람그늘의 기울기는 거동 공간에 수렴 영역을 생성하는 역할을 하지는 못하며, 다만 횡사구 지형발달의 경로에 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 이 논문의 모형은 횡사구의 지형 안정성을 재현하지는 못했지만, 사구 간격-높이 관계의 지수를 관측값과 유사하게 제시한다는 점에서 주목할 만하다.

• 한국경제지리학회지
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• 제21권4호
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• pp.335-349
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• 2018

본 연구의 목적은 시간이 경과하면서 통행속도와 같은 교통환경에 나타나는 변화가 대중교통이용자의 시간거리 접근성에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 이를 위하여 서울대도시권 대중교통체계의 3개년(2011년, 2013년, 2015년)의 각각 1주일치 통행기록을 담은 교통카드 데이터를 활용한다. 교통카드빅데이터에는 대중교통이용자들의 통행궤적에 대한 시 공간 정보가 담겨 있다. 본 연구에서는 교통카드 자료의 통행시간을 토대로 각 시점의 대중교통체계를 구성하고 있는 지하철 역 및 버스 정류장들 사이의 링크들의 시간거리를 산출한다. 실험 결과로 얻어진 통합 교통망에서 접근도 변화는 두 가지 관점으로 요약할 수 있다. 첫째, 해가 지날수록 접근도는 떨어지는 경향이 있다. 교통망이 더 복잡해짐으로 차량의 이동 속도가 저하되기 때문이다. 둘째, 요일별 접근도 변화 분석에서 주말에 접근도가 높아지는 경향이 있다. 이것은 버스노선들 상의 버스 속도가 주말에 빨라지기 때문이다. 접근도 변화의 분석을 위해 연도별과 요일별 차량속도와 승객수를 그래프로 설명한다.

• 한국음향학회지
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• 제28권4호
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• pp.318-327
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• 2009

본 논문에서는 천해환경에서 근거리 광대역 음원의 3차원 위치추정 알고리즘을 제안한다. 음향 도파관 불변 이론에 따라 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭패턴의 기울기는 음원의 거리에 비례한다. 두 개의 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭패턴의 정합을 통해 음원과 두 센서간의 상대적인 거리비를 추정 하였다. 이를 아폴로니오스의 원에 적용하여 두 센서로부터 일정한 거리비를 가지는 음원의 궤적을 나타낸다. 3개의 센서를 이용하면 두 개의 아폴로니오스 원이 음원의 수평거리와 방위를 나타내는 교점을 형성하며 이는 음원의 수심에 대하여 일정하다. 따라서 음원의 깊이는 두 센서로부터 거리차가 일정한 3차원 쌍곡면의 방정식을 적용하여 최종 추정하였다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 음파 전달 모델을 이용한 모의실험을 통해 위치추정 오차를 분석하였다. 모의실험 결과 음원의 거리에 대한 추정오차는 50 m이내, 깊이에 대한 추정오차는 15 m 이내인 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.241-249
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• 2014

본 연구에서는 광주과학기술원의 다파장 라만 라이다 시스템을 이용하여 2009년부터 2011년, 3년동안 광주에서 대기 에어로졸의 관측을 실시하였다. 관측된 라이다 신호의 분석으로부터 산출된 편광소멸도를 이용하여 황사의 층을 구분해 내었다. 구분 된 황사의 층의 고도에 따른 정보들은 Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory(HYSPLIT) 모델을 이용한 황사 층의 역궤적 분석에 이용되었고, 그 정보들을 통하여, 황사 층의 발원지 및 유입경로를 규명할 수 있었다. 한반도로 유입되는 황사는 고비사막을 기원으로 하는 경우가 가장 많은 것으로 나타났으며, 또한, 황사의 이동경로에 따른 광학적 특성 변화를 규명하기 위해, 중국 공업지역을 통과하여 유입된 황사 층과 발원지로부터 한반도로 직접적으로 유입된 황사의 구분하여 경로에 따른 입자 편광소멸도의 통계 분석을 실시하였다. 중국 공업지역을 통과하여 한반도로 유입된 황사의 편광소멸도는 0.07-0.1의 값을 보인 반면, 발원지로부터 공업지역을 경유하지 않고 직접 유입된 황사의 편광소멸도는 0.11-0.15로 상대적으로 높은 값을 보였다. 이는 발원지에서 발생한 순수 황사입자가 이동 중에 공업지역에서 발생한 오염입자와 혼합하여 황사층의 편광소멸도를 감소시킨 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제23권4호
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• pp.371-382
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• 2010

제주도 고산지역에서 TSP (total suspended particulate), PM2.5 (particulate matter, below $2.5\;{\mu}m$ particle size) 대기에어로졸을 채취, 분석하여 에어로졸의 조성과 오염 특성을 조사하였다. 고산지역 대기에어로졸에서 nss(non-sea salt)-$SO_4^{2-}$과 $NH_4^+$은 다른 국내 청정지역 및 도시지역에 비해 높은 조성비를보이고 $NO_3^-$는 상대적으로 낮은 조성비를 나타내었다. 에어로졸 성분의 입경별 분포를 비교해 본 결과, 인위적 기원의 nss-$SO_4^{2-}$, $NO3_^-$, $NH_4^+$ 성분들은 대체적으로 미세입자에, 토양기원의 nss-$Ca^{2+}$과 해염기원의 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$은 상대적으로 조대입자에 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 계절별로는 봄철에 nss-$Ca^{2+}$, Al, Fe, Ca, $NO_3^-$ 성분의 농도가 크게 상승하고, nss-$SO_4^{2-}$은 여름과 봄철에 높은 농도를 나타내었다. 인자분석 결과, 에어로졸은 대체적으로 인위적 발생원의 영향을 많이 받고, 다음으로 해양 및 토양 영향을 많이 받았다. 또한 역궤적 분석법으로 에어로졸 성분의 유입경로를 조사해 본 결과, nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, Pb, nss-$Ca^{2+}$ 성분들은 대체적으로 기류가 중국대륙으로부터 제주지역으로 이동할 때 훨씬 더 높은 농도를 나타낸 반면, 북태평양에서 제주지역으로 이동할 때 상대적으로 낮은 농도를 나타내었다.