• 한국입자에어로졸학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-20
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• 2021

As a large city advanced, the urban environment is becoming an issue. The contribution of vehicle emissions in air pollutants was very high according to the clean air policy support system (CAPSS). In order to improve the air quality in large cities, it is necessary to establish improvement measures by sources, analyzing the air quality of roadside. We divided Bucheon city into 4 regions to investigate the roadside pollutants of each district using the mobile laboratory (ML) and air quality monitoring station (AQMS). ML was used to measure pollutants emitted from vehicles and AQMS data was used as a comparison group of ML data. As a measurement result of pollutants in the roadside, the concentration of air pollutants in industrial & engineering complex area was the highest and concentration of air pollutants in residential & forest complex area was lower. By street, Bucheon-ro, Sinheung-ro, Sosa-ro, and Gyeongin-ro were identified as high concentrations. Therefore, further researches on preparing management measures for roads in the hot-spot area are needed.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제4권2호
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• pp.103-110
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• 2000

In order to understand the wintertime intermittent characteristics of the trans-boundary air pollutant transport observed in East Asia, a numerical simulation of the long-range transport of pollutants was applied using an atmospheric transport model(STEM-II). The numerical simulation was carried out for the entire month of January 1997 and specific atmospheric aerosol (including sulfate, nitrate, and other ion compounds0 observation data were compared from four observation sites(Cheju Island, Kanghwa Island, Dazaifu, and Fukue Island). The observation data revealed that concentration peaks were intermittently observed at 3 to 4-day intervals plus the four observation sites exhibited a very similar spatial variation. The horizontal and spatial scale of the heavily polluted air masses was analyzed based on numerical results. The mechanism of the intermittent transport of air pollutants was clearly explained by a comparison of the observed data with the numerical output. It was found that the wind pattern variations associated with the synoptic scale pressure system changes play an extremely important role in the transport of pollutants in this region.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제14권4호
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• pp.153-169
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• 2018

기존 대기 에어로졸에서의 유기성분 분석은 분석 기기로 파악한 피크 가운데 동정 가능한 성분 개수에 제한이 있었다. 이 문제를 극복하는 방법의 하나로 2DGC를 활용하여 보다 많은 성분을 동정하고, 이들 성분들의 특성 파악을 용이하게 하기 위해 검출된 피크들을 휘발도에 따라 3개, 극성도에 따라 2개로 분리하여 총 6개의 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 피크를 정성/정성 분석하여 화학 특성에 따른 클래스로 구분하는 방법론을 제시하였다. 제시한 방법론을 서울에서 2013년 여름과 2014년 겨울에 측정한 대기 에어로졸의 유기 성분을 2DGC로 분석한 결과에 적용하여 특성 파악 연구를 수행하였다. 정성/정량 분석 결과 유기 성분을 8개의 클래스로 구분할 수 있었다. 이 성분들은 계절별 유사성과 차별성을 보여주었다. 한 예로 고극성-휘발성유기화합물(HP-VOC)의 정성분석 결과 여름에는 furanone 성분이 대부분이었으나, 겨울에는 furanone 성분이 검출되지 않았다. 저극성 반휘발성유기화합물(LP-SVOC)의 정성적 특징은 VOC와 OVOC가 대부분을 차지하고 있는 것이었으며 OVOC가 VOC보다 더 많은 종류로 검출되었다. 그러나 상대적 정량분석에서는 반대로 OVOC보다 VOC가 두 배 더 많은 양을 차지하고 있었다. 즉 LP-SVOC에서 OVOC는 더 다양한 종류가 발견되나 정량적으로 봤을 때는 VOC가 대부분을 차지하고 있다고 할 수 있다. 이러한 분석 결과는 보다 다양한 성분의 유기성분 분석과 함께 정성/정량 분석의 통합적 활용이 필요함을 보여주고 있다. 이 연구에서 2DGC 시스템 결과를 6개의 그룹으로 구분하여 미지 성분 피크를 그 그룹의 특성을 가진 것으로 정성/정량 분석하여 어느 정도 결과를 도출하였다. 그러나 각 그룹의 경계에 있는 성분들이 비슷한 특성을 갖는 경우가 나타났고, 정량 분석에는 아직도 미흡한 부분이 있는 제한점을 보였다. 이 부분에 대한 보다 심도 깊은 연구가 필요하다. 또한 2DGC 시스템은 단일 GC 시스템보다 검출 한도가 높은 제한점을 가지고 있으며, 정량이 아직 확실하지 않은 단점이 있다. 이들 문제점을 해결하기 위해서는 분석 시스템 자체에 대한 심도 깊은 연구가 필요하다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제16권1호
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• pp.19-30
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• 2020

The organic carbon in the ambient particulate matter (PM) is divided into primary organic carbon (POC) and secondary organic carbon (SOC) by their formation way. To regulate PM effectively, the estimation of the amount of POC and SOC separately is one of important consideration. Since SOC cannot be measured directly, previous studies have evaluated determination of SOC by the EC tracer method. The EC tracer method is a method of estimating the SOC value from calculating the POC by determining (OC/EC)pri which is the ratio of the measured values of OC and EC from the primary combustion source. In this study, three different ways were applied to OC and EC concentrations in PM_2.5 measured at Seoul for determining (OC/EC)pri: 1) the minimum value of OC/EC ratio during the measurement period; 2) regression analysis of OC vs. EC to select the lower 5-20% OC/EC ratio; 3) determining the OC/EC ratio which has lowest correlation coefficient value (R²) between EC and SOC which is reported as minimum R squared method (MRS). Each (OC/EC)pri ratio of three ways are 0.35, 1.22, and 1.77, respectively from the 1 hourly data. We compared the (OC/EC)pri ratio from 1hourly data with 24 hourly data and revealed that (OC/EC)pri estimated from 24 hourly data had twice larger than 1hourly data due to the low time resolution of sampling. We finally confirmed that the most appropriate value of (OC/EC)pri is that calculated by a regression analysis of 1 hourly data and estimated SOC amounts at PM_2.5 of the Seoul atmosphere.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.458-461
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• 2005

Surface Solar Insolation is important for vegetation productivity, hydrology, crop growth, etc. However, ground base measurement stations installed pyranometer are often sparsely distributed, especially over oceans. In this study, Surface Solar Insolation is estimated using the visible and infrared spin scan radiometer(VISSR) data on board Geostationary Meteorological Satellite (GMS)-S covering from March 2001 to December 2001 in clear and cloudy conditions. To retrieve atmospheric factor, such as, optical depth, the amount of ozone, H20, and aerosol, SMAC (Simplified Method for Atmospheric Correction) code, is adopted. The hourly Surface Solar Insolation is estimated with a spatial resolution of $5km\;\times\;5km$ grid. The daily Surface Solar Insolation is derived from the available hourly Surface solar irradiance, independently for every pixel. The pyranometer by the Korea Meteorological Agency (KMA) is used to validate the estimated Surface Solar Insolation with a spatial resolution of $3\;\times\;3Pixels.$

• 한국대기환경학회지
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• 제7권2호
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• pp.89-95
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• 1991

Yellow sands often occur in Korea during April and May each year, and they are believed to come from the Mongolian Gobi desert as the snow starts to melt in Spring time. Since the analysis of aerosol particulates can hardly distinguish the origin of particulates, the isentropic analysis of meteorological data is often used for the trajectories of the long range transport of yellows sand or air pollutants. The yellow sand case of April 9 $\sim$ 15, 1988, in Korea is analyzed for the identification of long range transport of yellow sands and their trajectories in East Asia, using isentropic analyses. We have tranformed the ECMWF grid data, analyzed in pressure coordinates, into the isentropic coordinates and then have traced the 286 K and 290 K air mass which started Gobi desert. The result shows the transport of yellow sands from the Gobi desert to the Korean peninsula.

• 한국지구과학회지
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• 제39권1호
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• pp.53-66
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• 2018

지면반사도 정보는 열평형 및 환경/기후 모니터링에 중요하다. 본 연구에서는 정지궤도위성의 Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS) 관측에서 300-500 nm 파장 영역의 지면반사도 산출 시에 오차 유발 요소에 대한 민감도를 조사하였다. 장차 GEMS 지면반사도 산출 시에 오차 분석을 위하여 극궤도 위성의 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS; 공간 해상도 $1km{\times}1km$) 자료 및 Ozone Mapping Instrument (OMI; $12km{\times}24km$) 자료 그리고 복사전달모델 수치실험도 분석에 사용하였다. 본 연구에서 오차 유발 요소는 구름, 레일리 산란, 에어로졸, 오존 그리고 지면 특성이다. GEMS 저해상도($8km{\times}7km$)에서의 구름 탐지율은 MODIS 대비 약 79%이었으나, GEMS 화소의 운량이 40% 이하에서는 상대적으로 낮았다. 이러한 경향은 구름 이외의 다른 효과(에어로졸, 지면 특성)로 인하여 주로 발생하였다. RGB 영상과 복사전달모델 계산을 기초로 조사된 레일리 산란 효과는 육지에 비하여 해양 지역에서 뚜렷하였다. 지면반사도가 0.2보다 작은 경우에 위성관측 대기상단 반사도는 에어로졸 양에 비례하였으나, 0.2보다 큰 경우에는 그 반대 경향을 보였다. 또한 에어로졸 양에 의한 지면반사도 산출 오차는 자외선 영역에서 파장에 따라 급격하게 증가하였으나, 가시광선에서는 일정하거나 다소 감소하였다. 오존 흡수는 자외선 영역(328-354 nm) 중 328 nm에서 가장 크게 나타났다. 지면반사도가 0.15인 육지 경우에 음의 오존전량 아노말리(-100 DU)로 인한 지면반사도 산출 오차는 +0.1이었다. 본 연구는 GEMS 위성관측을 이용한 지면반사도 원격탐사의 정확도를 높이는데 기여할 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.629-637
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• 2016

본 연구에서는 2005년부터 2007년 사이에 중국 공업지대에서 Ozone Monitoring Instrument (OMI) 센서에서 관측한 이산화황 값의 증가에 따른 Total Ozone Mapping Spectrometer (OMI-TOMS)와 Differential Optical Absorption Spectrometer (OMI-DOAS) 오존전량 값의 차이를 위성자료를 이용하여 비교를 수행하였다. 중국 공업지대에서는 Planetary boundary layer (PBL)내의 이산화황을 나타내는 PBL $SO_2$ 자료가 사용되었다. 중국 공업지대에서 PBL내의 이산화황 농도 증가에 대하여 두 오존 값의 차이가 증가하는 경향성(R (Correlation coefficient) = 0.36)이 나타났다. 이산화황 이외에 두 오존 산출 알고리즘에 모두 영향을 미칠 수 있는 에어로솔 광학 두께(AOD; Aerosol Optical Depth)가 증가하는 경우 이산화황과 두 오존 값의 차이 사이의 회귀식의 기울기($1.83{\leq}slope{\leq}2.36$)가 비슷하게 유지되는 경향이 나타났다. 이는 다양한 AOD 조건에서도 이산화황이 두 오존 값의 차이를 증가시키는 관계가 나타나는 경향은 거의 비슷하게 유지되는 것으로 생각된다. 중국 공업지대에서 PBL내에 존재하는 이산화황과 화산 폭발에 의하여 고층(Middle troposphere (TRM), Upper troposphere and Stratosphere (STL))에서 존재하는 이산화황의 농도가 1 DU 증가하는 경우 두 오존 값의 차이는 각각 1.6 DU, 3.9 DU, 4.9 DU로 계산되었다. 고층(TRM, STL)의 이산화황과 저층(PBL)의 이산화황이 증가하는 경우 두 오존 값의 차이가 다르게 나타나는 것은 이산화황이 존재하는 고도에 따라서 두 오존 값의 차이에 미치는 영향이 다름을 의미한다. 이는 OMI-TOMS 오존을 산출하는데 사용되는 파장영역(317.5 nm)에서 행성경계층에서 이산화황에 의해 흡수되는 복사휘도의 감소된 민감도에 의한 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.60-76
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• 2022

본 연구는 기상청에서 운용 중인 영국 the United Kingdom Earth System Model (UKESM)을 리눅스 클러스터에 설치하여 과거 28년 기간에 대해 적분을 수행하고, 추가적인 수치 실험을 수행하여 얻은 결과와 비교한다. 설치한 UKESM은 저해상도 버전이지만, 대류권 대기 화학-에어로졸 과정과 성층권 오존 화학 과정을 동시에 모의하는 United Kingdom Chemistry and Aerosol (UKCA) 모듈을 포함하고 있는 최신 버전이다. 본 연구에 사용된 UKCA가 포함된 UKESM (UKESM-UKCA)은 전체 대기에서의 화학, 에어로졸, 구름, 복사 과정이 연동된 모델이다. CMIP5 기존 배출량 자료를 사용하는 UKESM 기준 적분 수치 모의와 함께, 동아시아 지역 이산화황(SO₂) 배출이 기상장에 미치는 영향을 평가하기 위하여 CMIP5 SO2 배출량 대신 최신의 REAS 배출자료로 교체한 실험 적분 수치 모의를 수행하였다. 두 수치 모의의 기간은 모두 1982년 1월 1일부터 2009년 12월 31일까지 총 28년이며, 모델 결과는 동아시아 지역 에어로졸 광학 두께, 2-m 온도, 강수 강도의 시간 평균값과 시간 변화 경향의 공간 분포를 분석하고 관측자료와 비교하였다. 모델에서 얻어진 온도와 강수 강도의 공간 분포 패턴은 관측자료와 전반적으로 유사하였다. 또한 UKESM에서 모의된 오존 농도와 오존전량의 공간 분포도 위성 관측 자료와 분포 패턴이 일치하였다. 두 UKESM 실험 적분 모의 결과로 얻어진 온도와 강수 강도의 선형 변화 경향의 비교를 통해, 동아시아 지역 SO2 지면 배출은 서태평양과 중국 북부지역에 대한 온도와 강수량의 변화 경향에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 슈퍼컴퓨터에서만 운용되던 UKESM이 리눅스 클러스터 컴퓨팅 환경에도 설치되어 운용이 가능하다는 점을 제시한다. 대기 환경 및 탄소순환을 연구하는 다양한 분야의 연구자들에게도 대기-해양-지면-해빙이 상호작용하는 UKESM와 같은 지구시스템모델이 활용될 가능성과 접근성이 높아졌다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권4호
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• pp.449-458
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• 2012

본 연구에서는 덕적도와 제주도에서 2005년 10월 15일부터 2007년 10월 24일 까지 9차례에 걸친 집중 관측기간 동안 포집된 PM2.5의 질량 농도 자료와 Moderate-resoultion Imaging Spectroradiometer (MODIS) 인공위성 관측자료로 분석된 대기 에어러솔 광학두께(AOT; Aerosol Optical Thickness) 자료로부터 지역 대기 중 미세 입자의 농도 변화 특성 및 대기질 감시를 위한 인공위성 자료의 활용 가능성을 분석하였다. 전체 관측 기간 중 PM2.5의 일 평균 농도는 덕적도에서는 $25.61{\pm}22.92{\mu}g/m^3$, 제주도에서는 $17.33{\pm}10.79{\mu}g/m^3$으로 변화가 크게 나타났으며, 황사가 발생한 2006년 4월 8일에는 덕적도와 제주도에서 각각 최대값 $188.89{\mu}g/m^3$과 $50.46{\mu}g/m^3$를 기록하였다. 또한 두 지역의 MODIS AOT 값은 $0.79{\pm}0.81$(덕적도), $0.42{\pm}0.24$(제주도)였으며, AOT의 최대값은 PM2.5와 마찬가지로 황사현상이 발생한 2007년 4월 8일에 3.73(덕적도), 1.14(제주도)로 나타났다. 그리고 지상에서 관측된 PM2.5 농도의 공간 분포 양상을 파악하기 위하여 MODIS AOT와 PM2.5의 상관관계 분석결과, 덕적도는 0.85, 고산은 0.06으로서 비교적 에어러솔의 영향을 많이 받는 덕적도가 고산보다 높은 상관계수 값을 나타내었다. 이러한 상관관계를 근거로 하여 도출된 1차 선형회귀 방정식으로부터 MODIS AOT값을 PM2.5로 환산한 결과는 인공위성 자료로부터 대기환경 감시를 가능케 하는 수단이 될 수 있어 유용할 것이다.