• 한국지구과학회지
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• 제45권1호
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• pp.19-36
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• 2024

1개월과 3개월 장기 예보를 지원하기 위해 기상청에서 현업운용 중인 GloSea6 기후예측시스템에는 대기 중 대기화학-에어로졸 물리과정(UKCA)이 연동되어 있지 않다. 본 연구에서는 저해상도의 GloSea6와 여기에 대기화학-에어로졸 과정을 연동시킨 GloSea6-UKCA를 CentOS 기반 리눅스 클러스터에 설치하여 2000년 봄철에 대한 예비적인 예측결과를 살펴보았다. 현업 고해상도 GloSea6 모델이 방대한 전산자원을 필요로 한다는 점을 고려할 때, 저해상도 GloSea6와 GloSea6-UKCA 모델은 대기화학-에어로졸 과정의 연동에 따른 효과를 살펴보기에 적합하다. 저해상도 GloSea6와 GloSea6-UKCA는 2000년 3월 1일 00Z부터 75일 간 구동되었으며, 두 모델이 예측한 2000년 4월 지상 기온과 일평균 강수량의 공간 분포를 ERA5 재분석자료와 비교하였다. GloSea6-UKCA가 예측한 기온과 강수 분포는 기존 GloSea6에 비해 ERA5 재분석자료에 보다 더 유사해졌다. 특히 우리나라를 포함한 동아시아 지역에 대해 과대 모의 경향이 있던 봄철 지상 기온과 일평균 강수량의 예측 결과의 개선이 주목할 만하다. 또한 적분 시간에 따른 예측된 기온과 강수량의 시계열에서도 GloSea6-UKCA가 GloSea6보다 재분석자료에 더 가까워진 시간 변화 경향을 살펴볼 수 있었다. 이는 대기화학-에어로졸 과정이 GloSea6에 연동되었을 때 동아시아지역 봄철 예측 성능이 개선될 수 있음을 보여준다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권2호
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• pp.207-222
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• 2018

In this study, light absorption of carbonaceous species in $PM_{2.5}$ was investigated using a dual-spot 7-wavelength Aethalometer(model AE33) with 1-min time interval between January 01 and September 30, 2017 at an urban site of Gwangju. During the study period, two Asian dust (AD) events occurred in April (AD I) and May (AD II), respectively, during which light absorption in total suspended particles was observed. Black carbon (BC) was the dominant light absorbing aerosol component at all wavelengths over the study period. Light absorption coefficients by aerosol particles were found to have 2.7~3.3 times higher at 370 nm than at 880 nm. This would be attributed to light absorbing organic aerosols, which is called brown carbon (BrC), as well as BC as absorbing agents of aerosol particles. Monthly average absorption ${{\AA}}ngstr{\ddot{o}}m$ exponent ($AAE_{370-950nm}$) calculated over wavelength range of 370~950 nm ranged from 1.10 to 1.35, which was lower than the $AAE_{370-520nm}$ values ranging from 1.19~1.68 that was enhanced due to the presence of BrC. The estimated $AAE_{370-660nm}$ of BrC ranged from 2.2 to 7.5 with an average of 4.22, which was fairly consistent to the values reported by previous studies. The BrC absorption at 370 nm contributed 10.4~28.4% to the total aerosol absorption, with higher contribution in winter and spring and lower in summer. Average $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ concentrations were $108{\pm}36$ and $24{\pm}14{\mu}g/m^3$ during AD I, respectively, and $164{\pm}66$ and $43{\pm}26{\mu}g/m^3$ during AD II, respectively, implying the greater contribution of local pollution and/or regional pollution to $PM_{2.5}$ during the AD II. BC concentration and aerosol light absorption at 370 nm were relatively high in AD II, compared to those in AD I. Strong spectral dependence of aerosol light absorption was clearly found during the two AD events. $AAE_{370-660nm}$ of both light absorbing organic aerosols and dust particles during the AD I and II was $4.8{\pm}0.5$ and $6.2{\pm}0.7$, respectively. Higher AAE value during the AD II could be attributed to mixed enhanced urban pollution and dust aerosols. Absorption contribution by the light absorbing organic and dust aerosols estimated at 370 nm to the total light absorption was approximately 19% before and after the AD events, but it increased to 32.9~35.0% during the AD events. In conclusion, results from this study support enhancement of the aerosol light absorption due to Asian dust particles observed at the site.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.600-607
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• 2010

2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 먼지(황사)와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 입경별 분진(TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$)의 질량농도 관측으로 분석하였다. 또한 Terra/Aqua 위성 MODIS(Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서의 AOD(Aerosol Optical Depth)와 FW(Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 개의 사례분석을 실시하였다. 질량농도 TSP중 $PM_{10}$은 70%, $PM_{2.5}$는 16%로 조대입자(> $2.5\;{\mu}m$)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입하는 사례에서는 TSP 중 $PM_{2.5}$가 23%까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입한 5개 다른 사례의 경우, TSP 중 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$가 각각 82, 65%로 나타났다. 이와 같이 $PM_{2.5}$의 상대적 비율이 증가한 것은 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 $0.42{\pm}0.17$로 황사에 의한 AOD($0.36{\pm}0.13$)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 AOD값이 높게 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 $0.63{\pm}0.16$로 모래폭풍의 이동 사례의 $0.52{\pm}0.13$ 보다 높은 값을 보였다. 이는 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염 입자의 기여도가 클 수 있음을 제시하고 있다.

• Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences
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• 제54권4호
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• pp.587-598
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• 2018

The impacts of aerosol loading on surface precipitation from mid-latitude deep convective systems are examined using a bin microphysics model. For this, a precipitation case over north central Mongolia, which is a high-altitude inland region, on 21 August 2014 is simulated with aerosol number concentrations of 150, 300, 600, 1200, 2400, and $4800cm^{-3}$. The surface precipitation amount slightly decreases with increasing aerosol number concentration in the range of $150-600cm^{-3}$, while it notably increases in the range of $600-4800cm^{-3}$ (22% increase with eightfold aerosol loading). We attempt to explain why the surface precipitation amount increases with increasing aerosol number concentration in the range of $600-4800cm^{-3}$. A higher aerosol number concentration results in more drops of small sizes. More drops of small sizes grow through condensation while being transported upward and some of them freeze, thus increasing the mass content of ice crystals. The increased ice crystal mass content leads to an increase in the mass content of small-sized snow particles largely through deposition, and the increased mass content of small-sized snow particles leads to an increase in the mass content of large-sized snow particles largely through riming. In addition, more drops of small sizes increase the mass content of supercooled drops, which also leads to an increase in the mass content of large-sized snow particles through riming. The increased mass content of large-sized snow particles resulting from these pathways contributes to a larger surface precipitation amount through melting and collision-coalescence.

• 한국대기환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.72-83
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• 1989

Twenty-five atmospheric particulates were collected using a high volume aerosol sampler from Septermber to December, 1988 on a site located on the West coast of Korea and analysed for twelve elements (Na, Mg, Al, Mn, Fe, Cu, Co, Ni, Zn, Ag, Cd, and Pb) by AAS. The particles being mainly crustal minerals, large quantity of spherical fly ashes were also observed. In order to identify the origin of trace metals in atmospheric particulates, enrichment factor, interelemental correlation and factor analysis were performed. Based upon these analysis, the twelve elements can be classified into three groups; the elements dominantly present in soil particles (Al, Mn, Fe, Co, and Ni), those in sea salt aerosols (Na and Mg), and those in air pollution-derived particles (Cu, Cd, Pb, Ag and Zn).

• 한국대기환경학회지
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• 제9권3호
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• pp.247-254
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• 1993

A simple and direct method is developed for the determination of light Elements in atmospheric particulates by X-ray fluorescence spectrometry. Calibration standards for the light elements such as Al, Mg, K, Ca, etc are prepared by filtering real atmospheric particulates over variable time and subsequently standardizing them by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry(ICP-MS) or Atomic Absorption Spectrophotometry(AAS) analysis. The validity of this calibration method is tested by analyzing more than 100 aerosol samples, collected at urban(Seoul) and rural(Padori) sites over a two year period with this method and then comparing them with those by other accuracy proven methods such as AAS or ICP-MS: for all metals tested the results showed reasonably good agreements (R $\geq$ 0.95).

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제21권E3호
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• pp.87-94
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• 2005

Wet scavenging by rain drops is a most important removal process of air pollutants. In order to study the scavenging mechanisms of aerosol particles, the characteristics of chemical components in the rain water were examined as a function of the amount of rainfall. Rain water were collected continuously and separated into the soluble and insoluble components. The elemental concentrations in both components were determined by a PIXE analysis. The physical and chemical characteristics of atmospheric aerosols during the rainfall events were measured simultaneously. The elemental concentrations in rain water decreased substantially just after rain started and then gradually declined in subsequential rain fall exceeding 1.0 mm. The large particles were scavenged more easily than the fine particles. Fe, Ti and Si in rain water were in high insoluble state. Contrarily, almost whole of S was dissolved in rain water.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.328-330
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• 2006

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.272-273
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• 2008

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.139-140
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• 2000

대도시 대기질은 정부의 대기질 개선 정책에도 불구하고 인구의 집중화와 자동차의 급속한 증가 등으로 효과가 크게 나타나지 못하고 있는 실정이다. 서울지역에서는 대도시 대기오염 등의 영향에 따른 시정악화를 야기되면서 스모그 현상이나 국지적 기상변화에 따른 안개가 자주 발생하고 있다. 대기중에 존재하는 에어로졸입자는 발생원의 종류에 따라 각각 특유의 입경분포 및 형태를 가지고, 대기 혼탁도를 증대시키거나, 일사량 감소 등을 일으킬 뿐만 아니라 인체에도 여러 가지 영향을 미치는 것으로 나타나 있다. (중략)