• 한국토양비료학회지
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• 제46권4호
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• pp.288-295
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• 2013

Nitrogen dioxide ($NO_2$) gas damage on vegetable crops commonly occurs in plastic film houses where relatively large amounts of $NO_3{^-}$ are applied in acid soils. In acid soils, $HNO_2$ can be formed from the $NO_2{^-}$ accumulated during denitrification, and $NO_2$ can be evolved from the chemical self-decomposition of $HNO_2$. In this study, $NO_2$ gas production and its detrimental effects on plants were investigated in soils of various conditions to elucidate the mechanisms involved in the gas production. A silty loam soil was amended with $NO_3{^-}$ (500 mg N $kg^{-1}$) and glucose, and pH and moisture of the soil were adjusted respectively to 5.0 and 34.6% water holding capacity (WHC) with 0.01 M phosphate buffer. The soil was placed in a 0.5-L glass jar with strawberry leaf or $NO_2$ gas absorption badge in air space of the jar, and the jar was incubated at $30^{\circ}C$. After 4-5 days of incubation, dark burning was observed along the outside edge of strawberry leaf and $NO_2$ production was confirmed in the air space of jar. However, when the soil was sterilized, $NO_2$ emission was minimal and any visible damage was not found in strawberry leaf. In the soil where water or $NO_3{^-}$ content was reduced to 17.3% WHC or 250 mg N $kg^{-1}$, $NO_2$ production was greatly reduced and toxicity symptom was not found in strawberry leaf. Also in the soil where glucose was not amended, $NO_2$ production was significantly reduced. In soil with pH of 6.5, $NO_2$ was evolved to the level causing damage to strawberry leaf when the soil conditions were favorable for denitrification. However, compared to the soil of pH 5.0, the $NO_2$ production and its damage to plants were much less serious in pH 6.5. Therefore, the production of $NO_2$ damaging plants might be occurred in acid soils when the conditions are favorable for denitrification.

• 자연과학논문집
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• 제8권2호
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• pp.119-127
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• 1996

Zeolite인 mordenite 광물을 수산화나트륨용액으로 화학처리한 효과에 대해서 화학분석, X-선 분말회절, 열분석, 이산화탄소의 흡착측정 및 GC를 통하여 조사하였다. 출발원료로 mordenite 광물을 3시간동안 water bath 중 약 $95^{\circ}C$에서 NaOH 0.1-5N의 농도범위로 화학 처리한 결과, 시료중 함유된 모든 화학성분은 NaOH 0.5N 이하의 농도에서는 불용이고 mordenite 구조는 변화하지 않았으며 1N 이상의 농도에서는 실리카, 알루미나 등과 같이 성분들이 용해되었고 시료중 실리카의 용해비율이 알루미나의 용해보다 높으며 실리카와 알루미나의 비가 2-3N 농도 범위에서는 급격히 감소하였다.Mordenite 의 (202)면의 X-선 회절피크 강도와 $CO_2$ 흡착량은 1N 이상의 NaOH 농도가 증가함에 따라 감소하며 이로 인하여 mordenite 구조의 붕괴가 나타났다.산소, 질소 및 일산화탄소의 GC분리공정에서는 NaOH 용액 처리에 의한 영향을 받지 않으나 메탄과 크립톤의 용출피크가 넓어지는 경향이 나타나며 retention time 은 단축되었고 이 두 기체모두 용리피크는 산소 또는 질소와 중복되기 쉬운 경향을 보여주었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권4호
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• pp.542-553
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• 2018

Since many previous studies reported the health effect of air pollution and indicated traffic as a major pollution source, significant policy efforts have been made to control traffic to reduce air pollution. However, there have been few studies that evaluated such policy implementation. In Seoul, Korea, the exclusive median bus lane system was implemented in 2004, and the metropolitan government applied air pollution reduction policies such as conversion of diesel buses to compressed natural gas buses and installation of emission control devices. This paper aimed to investigate the impact of the exclusive median bus lane system on air pollution reduction. Using hourly concentrations of particulate matter ($PM_{10}$) and nitrogen dioxide ($NO_2$) measured at 131 regulatory monitoring sites in Seoul and Gyeonggi-do for 2001-2014, we calculated annual and daily average concentrations at each site. We assessed the impact of the policy using differences-in-differences analysis by annual and daily average models after adjusting for geographic and/or meteorological variables. This method divides population into treatment and control groups with and without policy application, and compares the difference between the two time periods before and after the policy implementation in the treatment group with the difference in the control group. We classified all monitoring sites into treatment and control groups using two definitions: 1) Seoul vs. Gyeonggi-do; 2) within vs. outside 300 meters from the median bus lane. Pre- and post-policy periods were defined as 2001-2005 and 2006-2014, and 2004 and 2014 in the annual and daily models, respectively. The decrease in $PM_{10}$ concentrations between the two periods across monitoring sites in the treatment group was larger by $1.73-5.88{\mu}g/m^3$ than in the control group. $NO_2$ also showed the decrease without statistical significance. Our findings suggest that an efficient public transport policy combined with pollution abatement policies can contribute to reduction in air pollution.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.16-29
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• 2008

Nitrous acid (HONO) can be produced by heterogenous reactions of nitrogen dioxide on surface materials and direct emission from combustion sources. However, a little is known of indoor HONO levels or the relationship between residential HONO, NO, and $NO_2$ concentrations in occupied houses. Therefore, we measured simultaneously NO, $NO_2$, and HONO concentrations in living room of an apartment using continuous analyzers to study the production of HONO (June $22{\sim}30$, 2006). The 4-min average concentrations of indoor NO, $NO_2$, and HONO were 4.3 (range: $0.4{\sim}214.3$), 10.3 ($2.0{\sim}87.3$), and 1.8 ppb ($0.3{\sim}7.7$), respectively. Peak levels of HONO up to 7.7 ppb and 24-hr averages as high as 1.7 ppb were measured. In agreement with previous studies, indoor HONO concentrations increased during operation of an unvented gas range. Examination of the observed kinetics suggests that the secondary production of indoor HONO, possibly as a result of heterogeneous reactions involving $NO_2$ and $H_2O$ is associated with $[NO_2]^2[H_2O]\;(r^2=0.88)$ rather than with $[NO][NO_2][H_2O]\;(r^2=0.75)$. Three combustion experiments at nighttime were also carried out to investigate the effects of vented combustion on the HONO, NO, and $NO_2$ concentrations. It was found to release HONO for $10{\sim}15$ minutes after NO and $NO_2$ source was turned off, and peak values were finally attained. Compared to unvented combustion, peak $NO_2$ and HONO concentrations were 3.2 and 2.0 times lower at weak vented combustion (air flow: $340\;m^3/hr$) and 4.9 and 2.4 times lower at strong vented combustion (air flow: $540\;m^3/hr$), respectively, emphasizing importance of operating ventilation hood fan during combustion to improve indoor air quality.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.179-186
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• 2020

이 연구에서는 CO₂ 가스의 흡착 분리를 위해 현무암 기반 제올라이트에 키토산 수용액을 함침하여 키토산/제올라이트 복합체를 제조하였다. 제조한 복합체의 물리화학적 특성은 SEM, 질소 흡착, FT-IR, TGA, XPS로 분석하였다. 또한 부피식 흡착장치를 이용하여 복합체의 CO₂와 N₂ 흡착량을 298 K에서 측정하고 그 결과를 흡착등온식(Langmuir, Freundlich, Sips)과 흡착에너지 분포함수(AED)로 조사하였다. 복합흡착제의 CO₂ 흡착량은 키토산과 제올라이트의 구조적 특성과 복합체 표면에 새롭게 형성된 원소인 N/C와 Al/(Si + Al)의 비율에 상관관계가 있었다. 그리고 CO₂/N₂ 분리 선택도는 Langmuir 흡착등온식과 이상흡착용액이론(IAST)을 이용하여 혼합물 조성이 15 V : 85 V, 50 V : 50 V, 85 V : 15 V인 조건에서 비교하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제45권2호
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• pp.113-125
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• 2019

Objectives: Although the risk assessments for nitrogen dioxide ($NO_2$) and ozone ($O_3$) have been extensively studied, most of the existing risk assessments were limited mainly to indoor environments such as workplaces, schools, and multi-use facilities. Therefore, integrated risk assessment is needed to consider exposure in all microenvironments, including outdoors. The purpose of this study was to assess the differences in risk among sub-population groups according to time-activity patterns and reported concentrations, as well as the lifetime risk of Koreans. Methods: In this study, we estimated time-weighted average exposure concentrations of $NO_2$ and $O_3$ for preschool children, students, housewives, workers, and seniors using residential time and indoor concentrations (house, school or workplace, other), outdoors, and transport by meta-analysis method. The risk for $NO_2$ and $O_3$ were assessed by hazard quotient using reference concentrations 30 and 60 ppb, respectively. The risk assessments were conducted through 1,000,000 Monte-Carlo simulations for probabilistic analysis. Results: Preschool children, students, housewives, workers, and seniors spent 91.9, 86.0, 79.8, 82.2, and 77.3% of their day in a house, school, or workplace, respectively. The risk assessment for the lifetime of a housewife and a worker showed that 33.8 and 28.4% of hazard quotients of $NO_2$ exceed 1, respectively, and more than 99% of hazard quotient of $O_3$ were less than 1. Conclusions: The risk of $NO_2$ and $O_3$ by sub-population group and for the lifetime of housewives and workers were assessed. The risk for $NO_2$ was higher than for $O_3$ and showed a different risk by sub-population group. Both $NO_2$ and $O_3$ showed a higher risk for housewives than for workers. This study can be used as a basis for lifetime exposure and risk assessment for $NO_2$ and $O_3$.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권2호
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• pp.215-222
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• 2022

본 연구에서는 pandora 직달광 원시자료로부터 차등흡수분광법(DOAS, Differential Optical Absorption Spectroscopy)을 이용하여 이산화질소 연직칼럼농도(VCD, Vertical column density) 산출 시 파장구간과 흡수단 면적이 미치는 영향을 비교 분석하였다. GEMS Map of the Air Pollution (GMAP) 2020 캠페인 기간 동안 서산에서 Pandora 장비로 관측된 자료를 사용하였으며, 차등흡수분광법을 이용하여 CINDI-2 캠페인과 PGN의 산출 방법에 따라 4가지 조건으로 이산화질소 연직칼럼농도를 산출하였다. 4가지 조건으로 산출된 이산화질소 평균 연직칼럼농도는 1.22×10¹⁶~1.38×10¹⁶ molec. cm^-2으로, 각 조건 간 최대 0.16×10¹⁶ molec. cm^-2의 차이를 보였다. 피팅 에러는 평균 3.19~9.59%로 모든 조건에서 10% 이내였으며, RMS는 5.11×10^-3~7.16×10^-3 molec. cm^-2으로 나타났다. 4가지 방법으로 산출된 이산화질소 연직칼럼농도와 Pandonia Global Network (PGN)에서 제공하는 이산화질소 연직칼럼농도와 기울기는 0.98~1.09이었으며, 0.96~0.98의 상관관계를 보여주었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.121-137
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• 2020

동아시아 지역은 최근 인구급증과 경제성장으로 인해 화석연료의 사용이 증가함에 따라 이로 인한 대기오염물질 배출이 증가하여 대기질이 점차 악화되고 있다. 본 연구에서는 OMI (Ozone Monitoring Instrument) 위성 자료와 국가 대기오염물질 배출량 자료(National Emission Inventory)를 활용하여 동아시아의 대기현황 및 우리나라의 대기질에 국내외 배출량이 미치는 영향을 분석하고 이를 기반으로 미래 배출량을 추정하였다. 2005년부터 2015년까지 동아시아의 NO₂, SO₂ 농도를 분석한 결과, 두 물질 모두 NEC (North East China), SEC(South East China), SMA (Seoul Metropolitan Area) 순으로 높았다. SO₂는 우리나라와 중국의 편차가 크게 나타나NEC 지역은 SMA보다 1.63배 높았다. 농도비와 배출비 분석을 통해 국외 배출원이 우리나라 대기환경에 미치는 영향을 간접적으로 파악할 수 있었는데, NO₂/SO₂ 농도비는 우리나라와 중국 모두 2013년에 가장 높았고, SMA의 NO_x/SO_x 배출비는 2013년 이후 22% 이상 증가했다. 국내 배출량은 지속적으로 감소했으나 농도-배출량 비율(NO₂/NO_x, SO₂/SO_x)은 점차 증가하는 것으로 분석되었으며, 이는 곧 국내 배출량 외에 다른 요인(국외 배출원, 체류시간 변화 등)이 우리나라 수도권의 대기질에 영향을 주고 있다는 것으로 해석된다. SMA의 미래 배출량은 2025년에 NO_x, SO_x가 각각 296.2, 39.0 kton, 2035년에는 284.4, 33.8 kton 만큼 배출될 것으로 예측되었다. 본 연구에서는 공간적 제약을 받지 않는 위성자료의 장점을 이용하여 농도와 배출량 사이의 유의미한 결과를 도출하였으며, 이 연구에서 사용된 위성관측 농도와 배출량 간의 상호비교 분석방법론과 GEMS(Geostationary Environment Monitoring Spectrometer) 위성 산출물을 활용하여, 향후 국내 대기질 영향요인을 파악하기 위한 국외 발 대기오염물질 기여도 분석과 배출 인벤토리 보완을 위한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.367-371
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• 2021

순산소 석탄 화력 발전 시스템은 CO₂ 가스 회수 및 저장 기술(CCS: carbon capture & storage)의 하나로 순산소와 재순환된 연소가스를 이용하여 석탄 연소를 수행하는 기술이다. 이는 이산화탄소와 질소가 혼합된 배출 가스를 생산하는 기존의 공기 연소 시스템과 달리 공기 중의 산소를 먼저 분리하여 생산된 순산소와 재순환된 연소 가스를 이용하여 석탄을 연소하면 이산화탄소와 질소를 분리하는 후처리 공정 없이 이산화탄소만으로 이루어진 배출 가스를 생성하여 이의 저장을 용이하게 하는 기술이다. 본 연구에서는 O₂/CO₂ 혼합 모의 가스를 이용하여 순산소 연소 시 발생되는 대기오염물질인 NO, SO₂의 생성 특성을 살펴보았다. 반응 온도를 900 ℃ ~ 1200 ℃, 산소 분율을 30% ~ 50%로 변화시키면서 실험한 결과 생성 가스 내 NO 및 SO₂의 농도는 반응 온도와 산소 분율이 증가할수록 증가하는 현상을 나타내었으며 CO₂의 분율도 증가하는 현상을 나타내었다. 순산소 연소에서 30% O₂/CO₂를 이용한 연소와 air 조건인 21% O₂/N₂ 연소에서 NO 발생을 비교한 결과 양쪽 모두 반응 온도에 따라서 NO 발생이 증가하게 되며 순산소 연소 조건에서 air 연소에 비하여 약 40 ~ 80 ppm까지 NO 발생이 낮아지는 현상을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.330-336
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• 2005

본 연구에서는 촉매공정의 질소산화물 제거 성능을 향상시키기 위하여 배기가스에 오존을 주입하였다. 배기가스에 오존을 주입하면 배기가스에 포함되어 있는 NO의 일부가 $NO_2$로 빠르게 산화되며, NO와 $NO_2$ 혼합물은 촉매반응기에서 $N_2$로 환원된다. 오존의 발생을 위해 유전체 장벽 방전 반응기가 사용되었고 촉매로는 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 사용되었다. 질소산화물의 환원제는 암모니아였다. 촉매반응기 전단의 $NO_2$ 함량은 오존 주입량에 의해 변화될 수 있었으며, $NO_2$ 함량 변화가 촉매의 질소산화물 저감성능에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. $NO_2$ 함량이 촉매반응기의 성능에 미치는 영향은 다양한 조건에서 수행되었는데, 주요 변수로 선정한 것은 반응온도, 초기 $NO_x$ 농도, 암모니아 농도, 그리고 배기가스 유량이었다. 오존주입에 의한 $NO_2$ 함량 증가는 촉매공정의 질소산화물 제거 성능을 크게 향상시킬 수 있었으며, 이러한 성능 향상 효과는 반응온도가 낮을수록 두드러졌다. 본 연구의 오존 주입 방법은 기존 촉매 공정의 개선에 크게 유용할 것으로 판단된다.