• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1191-1205
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• 2022

복잡하고 광범위한 원인을 가진 대기오염물질 중 particulate matter (PM)은 입자의 크기에 따라 분류된다. 그 중 PM_2.5는 그 크기가 매우 작아 사람이 흡입하면 인간의 호흡기나 심혈관에 질병을 유발할 수 있다. 이러한 위험에 대비하기 위해서는 국가 중심의 관리와 사전에 예방할 수 있는 모니터링 및 예측이 중요하다. 본 연구는 고농도 미세먼지의 발생이 잦은 서울시의 PM_2.5를 local data assimilation and prediction system (LDAPS) 기상 관련 인자 15가지와 aerosol optical depth (AOD), 화학인자 4가지를 독립변수로 하여 앙상블 모델 두 가지 random forest (RF)와 extreme gradient boosting (XGB)로 예측하고자 하였다. 예측에 사용된 두 모델의 성능 평가와 인자 중요도 평가를 수행하였으며, 계절별 모델 분석도 수행하였다. 예측 정확도 결과, RF가 R² = 0.85, XGB가 R² = 0.91의 높은 예측 정확도를 보이며 XGB가 RF보다 PM_2.5 예측에 적합한 모델임을 확인하였다. 계절별 모델 분석 결과, 봄에 농도가 높은 관측 값과 비교하여 예측 수행이 잘 되었다고 할 수 있다. 본 연구는 다양한 인자를 이용하여 서울시의 PM_2.5를 예측하였고, 좋은 성능을 보이는 앙상블 기반의 PM_2.5 예측 모델을 구축하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권3호
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• pp.25-32
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• 2022

To understand the distribution characteristics of PM_2.5 concentration in the Saemangeum Reclamation Area and nearby areas, three points of the background area, the occurrence area, and the affected area were selected and samples were collected for each season. The chemical composition was determined. As a result of analyzing the chemical composition contained in PM_2.5, NO₃^- (7.2 ㎍/m³), SO₄^2- (4.3 ㎍/m³), NH₄+ (4.3 ㎍/m³), OC (2.5 ㎍/m³), Si (1.3 ㎍/m³) m³) and EC (0.5 ㎍/m³) seemed to be the main components, and NO₃-, SO₄^2-, NH₄⁺, which are components that form secondary particles, occupied a large proportion. The composition ratio of PM_2.5 was investigated in the order of ion component (56.8%) > Unknown (27.4%) > carbon component (11.8%) > heavy metal component (4.0%). During the PM_2.5 high concentration case days, the ionic component accounted for 90.7% during atmospheric stagnation cases, whereas the chemical composition ratio was in the order of ionic component (51.7%) > heavy metal component (41.5%) > carbon component (6.8%) during yellow dust cases. It was found that the characteristic of PM_2.5 in the Saemangeum reclaimed land and surrounding areas is mainly influenced by outside (domestic and overseas) throughout the year. Ion components accounted for the largest portion of PM_2.5 components in this area, but there were few sources of SOx and NOx emission in the Seamangeum area, which are precursors for secondary particle formation. Therefore, it is judged that most of these are generated and influenced as a secondary reaction in the atmosphere from the outside.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.117-123
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• 2022

현대인은 대부분의 시간을 실내에서 보내고 있기 때문에 실내 공기질에 대한 관심이 높아지는 추세이다. 실내 공기의 주요 오염원으로는 인간의 활동, 건축자재, 생활용품, 외부로부터 오염된 대기의 유입 등을 들 수 있다. 실내 공기질 관리법에서는 실내공기 오염물질로 미세먼지, 총 부유세균, 곰팡이, 이산화탄소 등 17종을 규정하고 있다. 현대인의 실내 환경은 세균과 곰팡이균의 생육환경이 흡사하기 때문에 일상생활에서 세균과 곰팡이에 항상 노출된다. 특히 많은 사람이 모이는 다중이용시설의 경우에는 세균감염의 위험이 더 크다고 할 수 있다. 한편 솔잎은 예전부터 항균효과가 뛰어난 것으로 알려져 있으며, 한약재, 식용 등 쓰임새가 다양하다. 그 외에 의약, 식품 및 염색제 관련 산업에서는 적극적으로 활용하고 있으며, 최근에는 건축자재로 이용하기 위한 시도도 이루어지고 있는 실정이다. 솔잎의 항균효과에 관한 연구는 상당히 많이 이루어지고 있으며, 다양한 항균 성분을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 솔잎 추출물의 항세균, 항곰팡이 효과를 확인하였으며, 이를 토대로 솔잎 추출물을 혼입한 시멘트 경화체를 제작해 솔잎 추출물의 혼입 비율별 세균과 곰팡이에 대한 항균 활성 효과를 연구하였다. 솔잎 추출물은 황색포도상구균과 대장균에 대해 항세균 효과를 나타났으며, 검정 곰팡이에 대해 생육환경을 저해하는 것이 나타났다. 솔잎 추출물을 혼입한 시멘트 경화체는 황색포도상구균과 대장균에 대해서 항균 활성 효과를 나타냈다. 그러나 검정 곰팡이에 대해서 항균 활성 효과를 나타내지 않았다. 결과적으로, 솔잎추출물을 혼입한 시멘트 경화체는 병원균 억제에는 효과적이지만 곰팡이에 대해서는 효과가 없는 것으로 판단되며, 솔잎추출물을 항균재료 사용하기 위해서는 곰팡이의 생육을 저해하는 요인에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.