• 한국지구과학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.734-743
• /
• 2009

본 연구는 부산지역의 먼지 농도와 황사발원지의 기후학적 요소를 주기분석 함으로써 부산지역의 먼지농도 주기에 영향을 주는 기후학적 조건, 특히 황사 발생과의 관련성에 대하여 고찰하였다. 부산지역에서 관측된 먼지 농도 시계열 자료를 이용한 단일스펙트럼분석을 수행한 결과 배출량이나 강수 효과 등에 의해 나타난 일반적인 주기(1년, 7일) 이외에, 상대적으로 3-4년 주기가 우세하게 나타났으며, 먼지 농도와 부산지역의 기상자료 및 황사발원지에서의 풍속과의 교차스펙트럼 분석을 통한 주기 분석을 수행해 본 결과, 3-4년 주기일 때 먼지농도와 풍속, 기압은 양의 상관관계, 기온, 상대습도와는 각각 음의 상관관계가 나타났다. 이는 황사 발생 조건과 잘 부합되는 것으로 나타나, 3-4년의 먼지 농도 주기는 황사의 장거리 수송과 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한 황사 발생은 발원지의 지표 상태에 따라 발생빈도가 달라지므로, 여러 기후학적 요소들 중 황사발원지에서의 강수량과의 주기 분석을 수행해 본 결과, 발원지에서의 강수량 그 자체보다는 발원지에서의 가뭄지수(EDI)의 시계열이 우리나라 먼지 농도의 3-4년 주기와 더 연관이 있는 것으로 나타났고 이는 기후학적으로 황사 발원지에서의 지표건조 특성의 변동성과 연관이 있는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제24권1호
• /
• pp.159-172
• /
• 2019

To investigate the influence of pollution events on the chemical composition and formation processes of aerosol particles, 24-h integrated size-segregated particulate matter (PM) was collected during the fall season at an urban site of Gwangju, Korea and was used to determine the concentrations of mass, water-soluble organic carbon (WSOC) and ionic species. Furthermore, black carbon (BC) concentrations were observed with an aethalometer. The entire sampling period was classified into four periods, i.e., typical, pollution event I, pollution event II, and an Asian dust event. Stable meteorological conditions (e.g., low wind speed, high surface pressure, and high relative humidity) observed during the two pollution events led to accumulation of aerosol particles and increased formation of secondary organic and inorganic aerosol species, thus causing $PM_{2.5}$ increase. Furthermore, these stable conditions resulted in the predominant condensation or droplet mode size distributions of PM, WSOC, $NO_3{^-}$, and $SO{_4}^{2-}$. However, difference in the accumulation mode size distributions of secondary water-soluble species between pollution events I and II could be attributed to the difference in transport pathways of air masses from high-pollution regions and the formation processes for the secondary chemical species. The average absorption ${\AA}ngstr{\ddot{o}}m$ exponent ($AAE_{370-950}$) for 370-950 nm wavelengths > 1.0 indicates that the BC particles from traffic emissions were likely mixed with light absorbing brown carbon (BrC) from biomass burning (BB) emissions. It was found that light absorption by BrC in the near UV range was affected by both secondary organic aerosol and BB emissions. Overall, the pollution events observed during fall at the study site can be due to the synergy of unfavorable meteorological conditions, enhanced secondary formation, local emissions, and long-range transportation of air masses from upwind polluted areas.

• 한국광물학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.225-234
• /
• 2011

2009년 3월 17일 채집된 황사 총시료(TSP)의 개별 입자에 대하여, 고분해 주사전자현미경 및 에너지분산 X선 분광분석을 이용한 광물학적 특성 및 혼합상태 분석을 실시하였다. 황사 입자들 중, 석영, 사장석, K-장석, 각섬석, 흑운모, 백운모, 녹니석, 방해석 등은 비교적 조립질 입자로 산출되며, 이들 입자는 앓은 극미립 일라이트질 점토광물 층으로 피복되어 있다. 극미립 점토광물 입자들은 또한 개별 점토 덩어리를 형성한다. 조립질 방해석 외에 나노섬유 방해석들이 개별적으로 또는 집합체로 큰 입자를 피복하거나 점토광물과 함께 덩어리를 형성한다. 입자의 주 광물에 따라 광물학적 분류를 실시하고 빈도를 구하였다. 이번 TSP의 단일입자 광물학적 특성 및 혼합상태는 기존의 $PM_{10}$ 분석 결과와 거의 차이가 없었다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.26-37
• /
• 2009

Recently rapid environmental changes due to desertification and industrialization in China make a threat to Korea, especially during Asian Dust Event (ADE). This study was aimed to compare symptoms and behaviors related to ADE between Korea and China. We conducted questionnaires on self-reported symptoms and behaviors before and during ADE. Korean and Chinese subjects were grouped into children, adults, and elderly by nation (n=791). Statistical analyses were performed by $X^2$-test, Fisher's exact test, t-test and chow's test for comparing differences between Korean and Chinese. We estimated the odds ratio for perceived symptoms during ADE by preventive behavior, using Generalized Estimation Equation (GEE). The study indicated that there were significant differences between symptoms in Korea and those in China such as cold, cough, and sore throat, especially in elderly. Preventive behaviors such as avoiding outdoor activity and wearing sunglasses were more often performed in China than Korea. However wearing mask was more often performed in Korea than China. After adjusting for age, sex, educational level, and smoking status, the odds ratio (OR) of dry cough symptom in Korea was significantly decreased by closing the windows and wearing a mask during ADE. In China, the OR of dry cough symptom was decreased by wearing a mask and avoiding outdoor activity. We found that China which had higher performance of preventive behavior showed lower prevalence of symptoms during ADE than Korea. Also preventive behaviors could affects prevalence of symptoms during ADE. This results suggest that preventive behavior. could reduce symptoms during ADE and there are needed for. more attentions to reduce a threat of ADE.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.360-372
• /
• 2010

Concentrations of ambient air particles such as total suspended particulates (TSP), particulate matter $(PM)_{10}$, and $PM_{2.5}$, were monitored simultaneously from May to June, 2007, at four locations at Alashan and Beijing in China, and Seoul and Gosan in South Korea. These monitoring sites are in the pathway of Asian dust (AD) storms traveling from China to the Korean peninsula. An AD event was observed in the Korean peninsula on May 25-26. During the sampling period, the average concentrations of TSP and PM10 were each higher than $150\;{\mu}g/m^3$ in Alashan and Beijing, but not in Seoul and Gosan. The concentration of TSP in Alashan (where the dust storm originated) on the day of the AD event reached $1824.7\;{\mu}g/m^3$, this being the highest concentration of air particles observed during the sampling period. The level was decreased to 15% of this ($274.7\;{\mu}g/m^3$) in Seoul and to 8.7% ($159.0\;{\mu}g/m^3$) in Gosan when the AD was observed two days later in Korea. Gosan, a representative background site in East Asia, displayed the lowest concentration of particles, with this maximal TSP concentration of $159\;{\mu}g/m^3$. Inorganic element contents in the air particles were also measured, and the concentrations in the four different regions compared. Concentrations of anthropogenically-enriched heavy metals in $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$, such as lead, arsenic, cadmium, and mercury, were higher in the metropolitan cities of Beijing and Seoul compared to non-industrialized regions of Alashan and Gosan. However, the concentrations of inorganic soil elements including iron, magnesium, aluminum sodium, and manganese, were higher in Alashan compared to those in other sampling sites.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.91-92
• /
• 2002

2002년 봄철에는 예년에 비하여 황사현상이 자주 발생하였는데 특히 3월 21-22일 과 4월 7-8일에는 예전에 찾아 볼 수 없을 정도의 강한 황사가 한반도에서 관측되었다. 이 사례들로 인하여 황사로 인한 재해를 방지하기 위하여 황사의 정량적인 예보가 필요함을 인식하게 되었고 이를 위해서 황사의 발생과 수송과정에 대한 수치모델의 정립이 요구된다고 하겠다. 따라서 이 연구에서는 황사의 발생을 예측하고 정량적으로 예보하기 위한 모델을 구축하고 2002년 두 차례의 강한 황사 사례에 적용하여 그 모델을 개선하고자 한다. (중략)

• 한국대기환경학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.133-140
• /
• 2009

In order to examine the effects of micrometeorological and climatological influences on urban scale particulate air pollutants observed in Busan, power spectrum analysis was applied to the observed particulate matter with aerodynamic diameter ${\le}10{\mu}m$ ($PM_{10}$) for the period from 1991 to 2006. Power spectrum analysis has been employed to the daily mean $PM_{10}$ concentrations obtained at 13 sites to identify different scales of periodicities of $PM_{10}$ concentrations. The results show that, aside from the typical and well-known periodicities such as diurnal and annual variations caused by anthropogenic emission influences, another two significant peaks of power spectrum density were identified: 21 day and $3{\sim}4$ year of periodicities. Cospectrum analysis indicates that the intraseasonal 21 day periodicity are found to be negatively correlated with wind speed and surface pressure but shows consistently positive with relative humidity and temperature. This result implied that 21 day periodicity is presumably relevant to the secondary aerosol formation processes through the photochemical reaction that can be subsequently resulted from hygroscopic characteristics of aerosol formation. However, the interannual $3{\sim}4$ year of periodicity is found to have positive correlation with pressure, and negative with temperature and relative humidity, which is rather consistent with both characteristics of air mass during the Asian dust event and the occurrence frequency of Asian dust whose periodicities have been recorded inter-annually over the Korean peninsula.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제60권6호
• /
• pp.663-672
• /
• 2006

연구배경: 미세먼지는 여러 가지 유기물과 무기물의 복합체로 그 구성 성분이 시간과 장소에 따라 다르고 모양과 크기도 일정하지 않으며, 특히 지름 $10{\mu}m$이하의 미세먼지 (particulate matter 10; $PM_{10}$)는 흡입이 가능한 입자의 크기여서 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 $PM_{10}$과 비황사 시기에 포집된 $PM_{10}$이 폐상피세포주에 작용하여 전염증성 사이토카인(proinflammatory cytokine) 및 cytokine messenger RNA(mRNA)의 발현에 어떤 영향이 있는지를 관찰하여 기관지 천식과 만성 폐쇄성 폐질환등 호흡기 질환의 증상 악화기전에 미치는 역할을 규명하고자 하였다. 연구방법: 공기 포집기(HV 500F, sibata model)를 이용하여 황사와 비황사 기간에 하루 6시간씩 실외의 장소에서 대기분진을 membrane filter에 포집한 다음, $PM_{10}$입자를 추출하고 폐암 상피세포주인 A549 cells(한국세포은행주)에 $PM_{10}$을 농도에 맞게($10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, $500{\mu}g/ml$) 노출시켰다. 각각의 노출된 세포로부터 interleukin(IL)-$1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor(GM-CSF)의 mRNA를 역전사중합효소연쇄반응(reverse transcriptase polymerase chain reaction; RT-PCR) 방법으로 측정하였다. 결 과: 황사 및 비황사 기간 중 포집된 $PM_{10}$을 가했을 시 가하지 않은 대조군에 비하여 $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF)의 m'RNA와 cytokine의 발현이 유의하게 높았으며, 황사 기간의 고농도의 $PM_{10}$에 노출된 세포의 $IL-1{\alpha}$ mRNA는 비황사 기간의 $PM_{10}$에 노출된 세포의 mRNA보다 증가되어 있었다. 결 론: $PM_{10}$은 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 증가시키고 비황사 기간보다 황사 기간 중 대기 중에서 채취한 $PM_{10}$에 노출된 A549 cells에서 일부의 전염증성 사이토카인의 mRNA발현을 더욱 증가시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 황사 기간의 $PM_{10}$에 의한 일부의 전염증성 사이토카인의 발현 증가가 만성 호흡기 질환의 증상 악화기전에 연관되어 있을 가능성을 시사하였다.

• 한국광물학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.99-106
• /
• 2010

금번 연구에서는 2009년 1월 1일부터 12월 31일 사이에 대전광역시 유성구 지역에서 확보한 강수 시료를 대상으로 강수에 의한 오염 희석 규명을 시도하였다. 강수여과물에 대해 등온잔류자화(Isothermal remanent magnetization) 측정과 현미경 분석 및 정성적인 화학 성분 분석을 실시하였다. 비강수일에 포집한 먼지 시료와 황사발생일에 채취한 먼지 시료도 비교를 위해 실험에 사용하였다. 자화특성 실험과 현미경 관찰 결과를 바탕으로 판단하면, 강수에서 여과된 고체 시료에 존재하는 자성 물질은 자철석이다. 관찰된 자성 물질의 특이한 형태(구형/타원체형)와 탄소 함유를 고려하면, 인위적인 연소에 의해 형성된 자철석이라 해석된다. 강수에서 여과된 고체 시료의 등온잔류자화는 일반 먼지보다도 낮고 황사에 비해서는 현저히 낮은데, 이는 강수에 의해 발생하는 상당한 양의 자성물질 희석 효과라 판단된다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
• /
• 제4권3호
• /
• pp.141-149
• /
• 2010

Aerosol size and number concentration were observed in the atmospheric boundary layer over Beijing (from near the ground to 1,200 m) on March 15 (a clear day) and 16 (a dusty day), 2005. The results were further compared with lidar measurements in order to understand the dependency of extinction on the particle size distribution and their vertical changes. The boundary layer atmosphere was composed of several sub-layers, and a dry air layer appeared between 400 and 1,000 m under the influence of dust event. In this dry air layer, the concentration of the fine-mode particles (diameter smaller than $1.0\;{\mu}m$) was slightly lower than the value on the clear day, while the concentration of coarse-mode particles (diameter larger than $1.0\;{\mu}m$) was remarkably higher than that on the clear day. This situation was attributed to the inflow of an air mass containing large amounts of Asian dust particles and a smaller amount of fine-mode particles. The results strongly suggest that the fine-mode particles affect light extinction even in the dusty atmosphere. However, quantitatively the relation between extinction and particle concentration is not satisfied under the dusty atmospheric conditions since laser beam attenuates in the atmosphere with high concentration of particles. Laser beam attenuation effect becomes larger in the relation between extinction and coarse particle content comparing the relation between extinction and fine particle content. To clarify this problem technically, future in situ measurements such as balloon-borne lidar are suggested. Here extinction was measured at 532 nm wavelength. Measurements of extinction at other wavelengths are desired in the future.