• 제목/요약/키워드: Dust particle

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생활 속 미세먼지 영향평가를 위한 소형센서의 신뢰성 및 활용성 평가 (Evaluation of the Usability of Micro-Sensors for the Portable Fine Particle Measurement)

  • 김진수;장유정;김진석;박민우;부찬종;이윤구;김윤하;우정헌
    • 환경영향평가
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    • 제27권4호
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    • pp.378-393
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    • 2018
  • 국내의 미세먼지 문제가 심각해짐에 따라 개인이 활동하는 주변공간의 미세먼지 농도를 알고자 하는 욕구 또한 증가하여 직접 미세먼지의 실시간 농도를 측정할 수 있는 휴대용 미세먼지측정센서에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 시중에 판매되는 미세먼지 간이측정기는 정해진 인증기준 없이 제작 판매되고 있다. 본 연구에서는 최근 판매가 급증하고 있는 휴대용 미세먼지 측정센서의 농도값을 어느 정도 신뢰할 수 있는지와 이러한 센서들이 어떠한 경우에 활용될 수 있는 지에 대해 일반적인 시민의 입장에서 고찰할 필요가 있다고 판단하였다. 이를 위해, 1) 기기 간 상호비교 및 보다 정확한 장비와의 비교를 수행하고, 2) 휴대용 기기를 활용하여 미세먼지의 영향을 저감할 수 있는 방안들에 대한 검증실험을 수행해 보았다. 그 결과 휴대용센서들의 농도 절대값을 그대로 신뢰하기엔 문제가 있었지만, 그 재현성과 선형성은 실생활에서 활용되기에 유용하다고 판단되었다. 또한 휴대용 미세먼지 측정센서를 사용함으로써 사용자들은 자기 주변의 변화하는 미세먼지 농도에 대해 빠르게 인지하고 대처 할 수 있을 것으로 판단되어, 미세먼지 오염의 피해를 줄이는 데 활용할 수 있을 것이라 기대된다.

MODIS 자료의 에어로졸의 광학적 두께를 이용한 제주지역의 지표면 PM2.5 농도 추정 (Estimation of surface-level PM2.5 concentration based on MODIS aerosol optical depth over Jeju, Korea)

  • 김관철;이다솜;이광열;이권호;노영민
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.413-421
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    • 2016
  • 본 연구는 제주 고산에서 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)로 산출된 Aerosol Optical Depth(AOD)와 지표면 $PM_{2.5}$와의 상관성 연구를 수행하였다. 이를 위해 위성자료, 선포토미터, Optical Particle Counter(OPC), Micro Pulse Lidar(MPL)자료가 사용되었다. 2009년 10월 14일부터 24일까지 고산에서 측정된 선포토미터 L2.0자료와 $PM_{2.5}$ 자료의 초기 상관성 검토에서는 $R^2=0.48$의 상관성을 보였지만 고산에서 측정된 Micro-Pulse Lidar Network(MPLNet)의 에어로졸 수직분포 데이터를 사용하여 옅은 구름이나 황사의 영향을 제거한 후에는 상관성이 개선되어 $R^2=0.60$ 이상의 값이 산출되었다. 이러한 결과는 인공위성 자료로부터 측정된 AOD를 이용하여 대기 미세먼지 감시에 활용할 수 있는 가능성을 확인하여 주었다.

익산지역에서 봄철 비황사기간 중 입경별 대기먼지농도와 이온조성 (Mass Concentration and Ion Composition of Size-segregated Particulate Matter during the Non-Asian Dust Storm of Spring 2007 in Iksan)

  • 강공언;김남송;이현주
    • 한국환경보건학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.300-310
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    • 2008
  • In order to further determine the mass concentration and ion composition of size-segregated particulate matter (PM) during the non-Asian dust storm of spring, $PM_{2.5}$ (fine particle), $PM_{10-2.5}$ (coarse particle), and $PM_{over-10}$ (PM with an aerodynamic diameter larger than $10{\mu}m$) were collected using a MCI (multi-nozzle cascade impactor) sampler of a three-stage filter pack in the spring season of 2007 in the Iksan area. During the sampling period from 5 April to 21 April, a total of 34 samples for size-segregated PM were collected, and then measured for PM mass concentrations by gravimetric measurements and for water-soluble inorganic ion species by using ion chromatography. Average mass concentrations of $PM_{2.5}$, $PM_{10-2.5}$, $PM_{over-10}$ were $35.4{\pm}11.5{\mu}g/m^3$, $13.3{\pm}5.5{\mu}g/m^3$ and $9.5{\pm}4.7{\mu}g/m^3$, respectively. On average, $PM_{2.5}$ accounted for 74% of $PM_{10}$. Compared with the literature from other areas in Korea, the measured concentration of $PM_{2.5}$ were relatively high. Water-soluble inorganic ion fractions in $PM_{2.5}$, $PM_{10-2.5}$, and $PM_{over-10}$ were found to be 47.8%, 28.5%, and 14.7%, respectively. Among the water-soluble inorganic ion species, $SO_4^{2-}$, $NO_3^-$ and $NH_4^+$ were the main components in $PM_{2.5}$, while $NO_3^-$ dominantly existed in both $PM_{10-2.5}$ and $PM_{over-10}$. Non-seasalt $SO_4^{2-}$ (nss-$SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$ were found to mainly exist as the neutralized chemical components of $(NH_4)_2SO_4$ and $NH_4NO_3$ in fine particles.

쌀겨오일의 안티폴루션 화장품 소재로써의 응용 (Application of Oryza sativa (Rice) Bran Oil as an Anti-pollution Cosmetic Material)

  • 강해란;정소영;허효진;차병선;;이소민;여혜림;유경완;곽준수;곽병문;이미기;빈범호
    • 대한화장품학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.237-245
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    • 2021
  • 미세먼지와 초미세먼지는 일반적으로 사람 머리카락의 두께에 비하여 각각 1/6 ~ 1/7, 1/20 ~ 1/30 정도로 매우 작은 부유성 먼지를 뜻하며, 다양한 종류의 중금속 이온이 내포되어 있다. 호흡뿐 아니라 피부의 모공 틈새를 통해서 유입된 미세먼지는 체내 조직과 피부 건강에 문제를 유발할 수 있기 때문에 유입을 막거나 깨끗이 씻어내어 제거해야 한다. 본 연구를 통해 Oryza sativa (Rice) bran oil (OSBO, 쌀겨오일)을 이용하면 중금속 이온을 흡착하여 제거할 수 있을 것이라는 가능성을 확인하였다. 또한, 세포독성 실험을 통해 세포 생존율이 곡물 유래 성분과 비교했을 때에도 월등히 높아 외부 자극원에 대한 세포 보호 효과를 기대할 수 있다. COL1A1 mRNA의 발현량이 높아짐을 확인하였고, 이에 따라 미세먼지 속 중금속 이온에 의해 손실된 수분으로 유발될 수 있는 주름을 완화할 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 최종적으로 중금속 제거를 위한 워시-오프 제형의 OSBO 함유 화장품을 제시하고자 하였다.

서울시 대중교통 내 SARS-CoV-2 RNA와 PM-2.5 오염도 실증연구 (Investigation on the SARS-CoV-2 RNA and PM-2.5 inside Public Transportations in Seoul)

  • 서민정;홍주희;이호준;박진솔;임학명;박명규;민병철;박은선;이상훈;김한준;하광태;권승미;신진호;이재인;황영옥;오영희;신용승
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.23-35
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    • 2022
  • Recently, passengers using public transport are concerned about the effects of COVID-19 and fine dust. Therefore, from February 2020 to February 2021, we investigated whether SARS-CoV-2 RNA was detected even after disinfection in 55 public transportation places visited by confirmed patients in Seoul. 34 air samples and 702 object surface samples were collected and tested with RT-PCR, one surface sample was positive. In addition, preemptive investigations were conducted in 22 subway trains that passengers were being on board at that time. 1,018 preemptive tests were performed, and all were negative. Although PM-2.5 is dangerous in itself, it can be a potential carrier of viruses. It seemed that a solution was needed as one line continuously exceeded the criteria of PM-2.5. Through this study, it is judged that cluster infection in public transportation can be prevented if efforts to reduce the concentration of fine dust, appropriate disinfection management, and personal disinfection such as wearing a mask in public transportations.

2016년 봄철 서울의 PM10, PM2.5 및 OC와 EC 배출원 기여도 추정 (Potential Source of PM10, PM2.5, and OC and EC in Seoul During Spring 2016)

  • 함지영;이혜정;차주완;류상범
    • 대기
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    • 제27권1호
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    • pp.41-54
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    • 2017
  • Organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) in $PM_{2.5}$ were measured using Sunset OC/EC Field Analyzer at Seoul Hwangsa Monitoring Center from March to April, 2016. The mean concentrations of OC and EC during the entire period were $4.4{\pm}2.0{\mu}gC\;m^{-3}$ and $1.4{\pm}0.6{\mu}gC\;m^{-3}$, respectively. OC/EC ratio was $3.4{\pm}1.0$. The average concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were $57.4{\pm}25.9$ and $39.7{\pm}19.8{\mu}g\;m^{-3}$, respectively, which were detected by an optical particle counter. The OC and EC peaks were observed in the morning, which were impacted by vehicle emission, however, their diurnal variations were not noticeable. This is determined to be contributed by the long-range transported OC or secondary formation via photochemical reaction by volatile organic compounds at afternoon. A conditional probability function (CPF) model was used to identify the local source of pollution. High concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were observed from the westerly wind, regardless of wind speed. When wind velocity was high, a mixing plume of dust and pollution during long-range transport from China in spring was observed. In contrast, pollution in low wind velocity was from local source, regardless of direction. To know the effect of long-range transport on pollution, a concentration weighted trajectory (CWT) model was analyzed based on a potential source contribution function (PSCF) model in which 75 percentiles high concentration was picked out for CWT analysis. $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, OC, and EC were dominantly contributed from China in spring, and EC results were similar in both PSCF and CWT. In conclusion, Seoul air quality in spring was mainly affected by a mixture of local pollution and anthropogenic pollutants originated in China than the Asian dust.

DRUM impactor를 이용한 대기 입자상 물질 중 원소성분의 입경분포 특성 : 제주도 고산지역의 2002년 봄철 (3.29-5.30) 측정 연구 (Size Distributions of Trace Elements in Airborn Particulates Collected using Drum impactor at Gosan, Jeju Island : Measurements in Springtime 2002)

  • 한진석;문광주;류성윤;안준영;공부주;홍유덕;김영준
    • 한국대기환경학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.555-569
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    • 2004
  • Size -segregated measurements of aerosol composition using 8-stage DRUM impactor are used to determine the transport of natural and anthropogenic aerosols at Gosan site from 29 March to 30 May in 2002. Separation of ambient aerosols by DRUM impactor offers many Advantages over other standard filtration techniques. Some of the most important advantages are the ability to segregate into details by particle tire, to better preserve chemical integrity since the air stream doesn't pars through the deposit, to collect samples as a function of time, and to have a wide variety of impaction surfaces available to match analytical needs. Although the transport of Yellow sand is a well-known phenomenon in springtime, the result of measurement shows that not only soil dust but also anthropogenic aerosols, including sulfur, enriched trace metals such as Pb, Ni, Zn. Cu, Cr, As, Se, Br, are transported to Gosan in springtime. This study combines the size- and time-resolved aerosol composition measurements with isentropic, backward air-mass trajectories in order to identify some potential source regions of anthropogenic aerosols. As a result, during the NYS period, the average concentration of PM$_{10}$ was 46$\mu\textrm{g}$/㎥, Si, Al. S, Fe, Cl, K, Ca were higher than 1,000 ng/㎥ and Ti was about 100 ng/㎥. The concentrations of Zn, Mn, Cu. Pb, Br, Rb, V, Cr, Ni. At, Se ranged between 1 and 70 ng/㎥. More than 50% typical soil elements, tuck as Al, Si, Fe, Cd. Ti, Cr, Cu, Br. were distributed in a coarse particle range(5.0-12${\mu}{\textrm}{m}$). In other hand, anthropogenic pollutants, luck as S, N, Vi, were mainly distributed in a fine particle range (0.09-0.56${\mu}{\textrm}{m}$). During the YS period, PM$_{10}$ increased about 8 times than NYS period, and main soil elements, such as Al, Si, S, K, V, Mn, Fe also doubled in coarse particle range (1.15-12${\mu}{\textrm}{m}$). But Zn, As, Pb, Cu and Se, which distributed in the time aerosols (0.09-0.56${\mu}{\textrm}{m}$), were on the same level with or decreased than NYS period. Finally. except the YS Period, coarse particles (2.5-12${\mu}{\textrm}{m}$) are inferred to be influenced by soil, coal combustion, waste incineration, ferrous and nonferrous sources through similar pathways with Yellow Sand. But fine particles have different sources, such as coal combustion, gasoline vehicle, biomass burning, oil or coal combustion, nonferrous and ferrous metal sources, which are transported from China, Korea peninsula and local sources.ces.

평택지역 대기 중 먼지 입경별 잔류성유기오염물질 분포특성 연구 (Distribution of Persistent Organic Pollutants (POPs) in Different Sizes of Particles in the Ambient Air of the Pyeongteak Area)

  • 김동기;우정식;김용준;정해은;박주은;조덕희;문희천;오조교
    • 한국환경보건학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.192-203
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    • 2020
  • Objectives: The concentration distributions of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs), dioxin-like polychlorinated biphenlys (dl-PCBs), and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in fine particles were investigated to provide basic data on POP behavior and composition analysis. Methods: The concentrations of PCDD/Fs, dl-PCBs, and PAHs by particle size were evaluated for TSP, PM10, and PM2.5. Also, fine dust component analysis and factor analysis were performed to identify the source of PCDD/Fs. Results: The particle size distribution was found to account for 24.3% of >10 ㎛, 14.5% of 2.5-10 ㎛, and 61.2% of <2.5 ㎛. The average contributions of coarse particles (>2.5 ㎛) and fine particles (<2.5 ㎛) were PCDD/Fs 67%, dl-PCBs 66%, benzo (a) pyrene 83% and PAHs 84%, and the contributions of fine particles (<2.5 ㎛) were higher than coarse particles (>2.5 ㎛). However, the contributions of coarse particles increased in April to September with higher temperatures, while those of fine particles increased in February to March with lower temperatures. Conclusions: Low chlorinated (4Cl-5Cl) PCDD/Fs were more adsorbed compared to coarse particles due to the influence of pollutant migration from particulate to gas phase according to temperature rise, whereas high chlorinated (6Cl-8Cl) PCDD/Fs were more adsorbed compared to fine particles. PCDD/Fs sources were assessed to be major sources of emissions, such as incineration facilities and/or open burning.

초미세먼지 주의보 시 지식산업센터 사무실의 실내 초미세먼지 농도 특성과 공기청정기와 환기장치의 영향 (Characteristics of Indoor PM2.5 and the effect of air purifier and ventilation system on Indoor PM2.5 in the Knowledge Industrial Center office during the atmospheric PM2.5 warning)

  • 지준호;주상우
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.65-72
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    • 2020
  • 본 연구에서는 초미세먼지 주의보가 발효된 2019년 3월 4일~7일까지 약 80시간 동안 국내 지식산업센터 사무실 내 실내 미세먼지와 초미세먼지 농도를 측정하였다. 측정이 이루어지는 동안 공기청정기와 환기장치의 구동에 의한 영향을 확인하였고, 초미세먼지 주의보 날의 실내와 실외의 입자 크기분포를 분석하였다. 사무실의 테라스 쪽 이중 창문과 복도쪽 입구 출입문을 모두 닫은 밀폐 조건에서 실외 대비 실내의 초미세먼지 농도비는 약 40% 정도를 유지했다. 초미세먼지 주의보의 시기에 중성능급 필터가 장착된 환기장치의 풍량을 1단이나 2단으로 운전한 경우에도 외기 대비 실내 초미세먼지 농도는 환기하지 않고 밀폐만 했을 때의 조건과 비슷했다. 환기장치를 구동하지 않고, 문을 닫아둔 조건에서 공기청정기를 가동하면 실내 초미세먼지 농도를 초미세먼지 주의보 시에도 대기 초미세먼지 농도대비 약 20% 수준으로 감소시킬 수 있었지만, 환기장치의 풍량을 증가시켜 가동하면, 상대적으로 환기를 통해 미세먼지를 공급하는 공기량이 증가하여, 공기청정기의 효과가 감소하였고, 실내외 농도비를 약 36%로 유지하는 것을 확인하였다. 사무실 내 실내 부유 먼지의 크기분포의 분석 결과 1 ㎛ 보다 큰 입자의 농도는 매우 낮았다. 대기의 입자 크기분포는 1 ㎛ 이하의 입자의 봉우리와 1~10 ㎛ 입자의 봉우리의 두 부분으로 나타나는데 비해, 실내 입자의 크기분포에서는 1~10 ㎛ 입자의 봉우리가 사라지고 1 ㎛ 이하의 입자의 봉우리만 남는 형태로 상대적으로 큰 입자의 농도가 미미했다. 사무실의 밀폐가 초미세먼지 농도의 감소에 효과가 있었지만, 대부분은 1 ㎛ 보다 큰 입자가 제거되었고, 인체에 더 영향을 미치는 1 ㎛ 이하의 입자는 실내로 쉽게 침투하였다. 결국 밀폐된 사무실 실내에서 공기청정기의 사용은 1 ㎛ 이하의 인체에 더 해로운 크기의 입자를 제거하는데 큰 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 단지 80시간의 짧은 시간의 실증 데이터를 분석한 결과이지만, 초미세먼지 주의보가 1년 중 1주일 이내로 발생하는 한정된 기간에 발생한다는 점에서 측정 및 분석 데이터가 중요한 의미를 갖는다고 생각된다. 또한 실내 초미세먼지 농도에 영향을 미치는 다양한 변수들을 고려하여 측정 계획을 작성하여 실증 측정이 이루어졌기 때문에 비교적 신뢰성 있는 분석데이터를 제시할 수 있었다.

수치해석을 활용한 승강장 바닥배기 시스템 최적화 연구 (Study on the optimal design of floor exhaust system using computational fluid dynamics for subway platform)

  • 남궁형규;박세찬;김민해;김수연;권순박
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.443-449
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    • 2017
  • 최근 국내 도시철도 지하역사에는 승강장 안전문의 설치로 인한 승강장의 급 배기 불균형이 일어나며, 이러한 불균형은 승강장 내 오염물질 축적과 환기부족에 의한 쾌적성 저하를 일으키는 원인이 된다. 본 연구에서는 시뮬레이션 유동해석 프로그램을 이용하여 지하역사 바닥배기 시스템의 최적화 설계를 하고, 제작된 바닥배기 시스템의 미세먼지 제거 성능을 실험으로 검증하였다. 바닥배기 시스템의 시뮬레이션 유동해석은 CFX 17.0 프로그램을 이용하였으며, HEEDS를 최적화 소프트웨어로 적용하였다. 3차에 걸쳐 이루어진 최적화 결과, 약 430 Pa의 차압과 61%의 미세먼지 제거 성능을 갖는 전체높이 1.78 m의 바닥배기 시스템이 도출되었다. 최적화 설계에 따라 실규모로 제작된 바닥배기 시스템을 이용하여 미세먼지 집진 성능 실험을 실시하였으며, 약 65%의 집진효율을 보임으로써 수치해석을 통해 도출된 최적설계 결과와 유사한 수준임을 검증하였다. 결과적으로 최적화 프로그램을 활용한 바닥배기 시스템의 설계가 급배기 불균형을 갖고 있는 지하역사 승강장에 적용 가능함을 확인하였으며, 설계된 바닥배기 시스템이 공간상의 제약으로 추가적인 배기설비 설치가 어려운 기존 지하 역사에서 배기개선 및 미세먼지 제거에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.