• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.374-384
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• 2016

대기오염에 관한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차와 연료분야 연구자들은 청정 (친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 이용하여 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후 처리 시스템 등의 많은 방법으로 차량 배기가스를 감소시키려고 노력하고 있다. 이러한 연구들은 주로 배출 가스 및 가솔린 차량의 PM 입자 배출 두 가지 이슈로 진행되고 있다. 자동차의 배출가스 및 미규제 물질, PM (입자상 물질) 입자는 환경오염과 인체에 악영향을 주는 많은 문제를 일으키고 있다. 자동차 배출가스의 주요 물질인 입자상 물질은 작은 입자로 구성된다. 이러한 작은 크기 때문에, 흡입된 입자는 쉽게 폐 깊숙이 침투 할 수 있다. 이 입자의 거친 표면들은 대기중에서 다른 독성 물질과 결합하기가 쉽다. 따라서 입자흡입의 위험을 증가시킨다. 함산소 연료첨가제 유형 (MTBE, 바이오 ETBE, 바이오 에탄올, 바이오 부탄올)에 기초하여, 본 논문은 가솔린 자동차 배출가스 및 미규제 물질, 나노입자 배출에 산소함량의 영향을 토론하였다. 또한, 본 논문은 두 가지 시험모드를 사용하여 배출가스 특성을 평가하였다. 시험모드는 FTP-75 및 HWFET 모드이었다. 전체 측정항목에서 배출가스 규제 값보다 적게 배출되고 있는 것을 볼 수 있었고, 산소함량이 증가하면서 측정항목에 따라 증감이 다름을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권3호
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• pp.191-204
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• 2017

우리나라의 대기환경 정책은 주로 연료 전환과 배출허용기준 강화를 통한 대기오염물질 배출 저감 정책을 활용하였다. 이 정책은 1차 대기오염물질을 효과적으로 저감하였다. 그러나 초미세먼지는 발생원에서 배출되기도 하지만 대기에서 생성되는 비율이 높아, 대기화학반응의 주요 생성기작을 이해하지 못하면 효과적인 저감 정책을 수립하기 힘들다. 미국이나 유럽은 일찍부터 자국의 환경을 반영한 대기에서 생성되는 초미세먼지의 유기성분 생성 수율 및 자국 내 전구물질의 물질별 기여도를 파악하여, 저감 대책 수립에 활용하고 있다. 또한 집중관측소(super-site) 연구를 통하여 얻어진 관측 자료를 활용하여, 수용모델 등을 활용하여 주요 오염원을 파악하고, 오염원별 저감 정책을 수립하고 있다. 이런 과학적인 이해에 바탕을 둔 정책 수립 및 시행으로 미국은 악명이 높았던 로스엔젤레스 지역의 스모그도 많이 개선시켰다. 최근에는 (1) 국지적인 화학반응에 의한 유해 유기 에어로졸 성분 분석 및 위해성 평가와, (2) 아시아로부터 장거리이동된 초미세먼지와 오존의 생성, 이동 기작 규명에 중점을 두어 연구하고 있다. 유럽도 국지적인 유해성분(주로 유기 에어로졸)과 전유럽 지역의 초미세먼지와 오존 이동 및 영향에 대한 연구에 중점을 두고 과학적인 이해를 증진하는 연구를 수행하고 있다. 중국은 스모그 현상을 줄이기 위한 지역별 대기오염 특성 규명 및 배출원 저감에 중점적으로 연구를 진행하고 있으며, 정책적 면에서 우리나라의 2000년대 초와 비슷한 정책과 연구를 수행하고 있다. 외국 사례에서 보듯이 초미세먼지 문제를 해결하려면 (1) 초미세먼지의 생성과 사람에 대한 영향에 대한 과학적 이해 연구를 수행하여 불확실도를 줄이고, (2) 이를 바탕으로 초미세먼지와 그 전구물질을 효율적으로 저감하는 정책을 수립하고 효과적으로 시행하는 체계를 구축하여야 할 것이다. 우리는 초미세먼지 문제에서 생성기작, 위해성 평가, 모델링 분야에서 과학적 이해가 부족하여 신뢰성 있는 초미세먼지 저감 정책 수립에 어려움을 갖고 있다. 위해성 평가 같은 분야는 우리나라 결과가 아직 많지 않아 외국 결과를 주로 활용하고 있다. 이런 경우, 오차와 함께 외국 결과를 우리나라에 적용 가능한지, 적용이 가능하더라도 외국 결과를 시용할 때의 얼마나 우리 사례에 맞는지 등의 불확실성도 발생한다. 또 우리는 아직 서울이나 우리나라에서 초미세먼지가 생성되는 대기에서의 화학반응에서 주요 반응물이나 반응 경로가 선진국에서 연구한 결과와 일치하는지 다르다면 어떻게 다른지 잘 이해하지 못하고 있다. 이러한 과학적 이해에 바탕을 둔 모델도 현재 우리가 사용하는 모델들은 미국의 대기를 잘 예측하도록 개발된 모델들이어서 우리나라 사례를 얼마나 잘 모사하는지 잘 모르고 있다. 또한 국민의 불안을 해소하기 위해서는 초미세먼지의 발생부터 사람에게 미치는 영향까지를 과학적으로 이해하고 이를 저감하는 것을 대기환경 관리의 목표로 설정하는 것이 필수적이다. 이를 수행하기 위해서는 보다 효과적인 대기관리 및 소통 체계 구축이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.174-182
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• 2011

본 연구는 제철 산업지역과 이 지역으로 부터 이격거리가 다른 주거지역들의 대기 및 잠재적 오염원의 납 동위원소/대기 중 납 농도를 측정하여 제철 산업도시 대기 중 납의 주요 오염원을 평가하였다. 대기 중 납 농도와 납 동위원소비 측정과정에서 수행한 자료의 질 관리 프로그램에서 결정된 납의 검출한계는 $0.5ng/m^3$ 이하, 표준 입자상물질의 회수율은 90% 이상 그리고 4종류 납 동위원소($^{204}Pb$, $^{206}Pb$, $^{207}Pb$, $^{208}Pb$) 분석의 재현성 오차가 모두 0.2% 이하이었다. 3종류 동위원소비($^{206}Pb/^{204}Pb$, $^{207}Pb/^{206}Pb$, $^{208}Pb/^{206}Pb$ 모두에 대해서 산업지역에서 측정된 값은 이 지역과 멀리 떨어진 주거지역 측정값보다 인접한 주거지역 측정값과 가까워, 산업지역과 인접 주거지역 납의 오염원이 보다 유사한 것으로 나타났다. 나아가, 여름과 겨울 두 계절에 대하여, 주거지역들보다는 산업지역에서 납 농도가 4배 이상 높게 나타났고, 주거지역 중에서도 인접 주거지역에서 납 농도가 높게 나타났기 때문에, 산업지역에서 배출된 납이 인접 주거지역에 더 많은 영향을 미친 것으로 사료되었다. 산업지역에서 조사된 3종류 납 동위원소비($^{206}Pb/^{204}Pb$, $^{207}Pb/^{206}Pb$, $^{208}Pb/^{206}Pb$)가 8종류 잠재적 오염원 중에서 슬래그와 자동차 배출가스의 값과 유사하게 나타나, 이들 오염원이 산업지역과 인접 주거지역 납의 주요 오염원으로 추정된다. 또한, 산업지역과 주거지역들의 납 동위원소비가 계절적으로 다른 양상을 나타내었고, 납 농도는 여름보다 겨울에 높게 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권2호
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• pp.140-148
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• 2004

To evaluate the acute effects of fine particles on pulmonary function, a longitudinal study was conducted. This study was carried out for the schoolchildren (3rd and 6th grades) living in Beijing, China. Each child was provided with a mini-Wright peak flow meter and a preformatted health symptom diary for 40 days, and was trained on their proper use. Participants were instructed to perform the peak flow test three times in standing position, three times a day (9 am, 12 pm, and 8 pm), and to record all the readings along with the symptoms (cold, cough, and asthmatic symptoms) experienced on that day. Daily measurement of fine particles (PM$_{10}$ and PM$_{2.5}$) was obtained in the comer of the playground of the participating elementary school for the same period of this longitudinal study. The relationship between daily peak expiratory flow rate (PEFR) and fine particle levels was analyzed using a mixed linear regression models including gender, height, the presence of respiratory symptoms, and daily average temperature and relative humidity as extraneous variables. The total number of students participating in this longitudinal study was 87. The range of daily measured PEFR was 253-501$\ell$/min. In general, the PEFR measured in the morning was lower than the PEFR measured in the evening (or afternoon) on the same day. The daily mean concentrations of PM$_{10}$ and PM$_{2.5}$ over the study period were 180.2$\mu\textrm{g}$/㎥ and 103.2$\mu\textrm{g}$/㎥, respectively. The IQR (inter-quartile range) of PM$_{10}$ and PM$_{2.5}$ were 91.8$\mu\textrm{g}$/㎥ and 58.0$\mu\textrm{g}$/㎥. During the study period, the national ambient air quality standard of 150$\mu\textrm{g}$/㎥ (for PM$_{10}$) was exceeded in 23 days (57.5%). The analysis showed that an increase of 1$\mu\textrm{g}$/㎥ of PM$_{10}$ corresponded to 0.59$\mu\textrm{g}$/㎥ increment of PM$_{2.5}$. Daily mean PEFR was regressed with the 24-hour average PM$_{10}$ (or PM$_{2.5}$) levels, weather information such as air temperature and relative humidity, and individual characteristics including gender, height, and respiratory symptoms. The analysis showed that the increase of fine particle concentrations was negatively associated with the variability in PEFR. The IQR increments of PM$_{10}$ or PM$_{2.5}$ (at 1-day time lag) were also shown to be related with 1.54 $\ell$/min (95% Confidence intervals: 0.94-2.14) and 1.56$\ell$/min (95% CI: 0.95-2.16) decline in PEFR.R.ine in PEFR.ine in PEFR.