• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.118-127
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• 2021

최근 대기환경에 대한 국민의 관심이 증대하고 있으며, 미세먼지 등으로 인하여 국민 건강이 위협 받고 있다. 또한 정부는 대기오염물질에 대한 모니터링을 확대하고, 환경기준을 강화하는 등 대기질 개선을 위한 노력을 지속하고 있다. 한반도 지역에 따라 대기질이 상이하기 때문에 원인 파악과 영향요인 탐색이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 충남권에 위치한 도시의 대기환경과 지역적 차이를 탐색하였다. 연구방법으로 충남 3개 도시의 대기질 현황을 확인하고, 기온, 풍속, 강수, 계절 등의 기상조건과 SO₂, NO₂, CO, PM₁₀, PM_2.5, O₃ 등의 대기오염물질과 입자상 물질에 포함된 Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, As, Mn, Fe, Al, Ca, Mg 등의 중금속 성분을 대상으로 회귀분석을 수행하였다. 분석결과 PM₁₀ 농도의 경우, 천안은 Mn(0.4884), 당진은 CO(0.3329), 서산은 Mg(0.5691) 농도에 의한 기여도가 높았다. PM_2.5의 경우, 천안 NO₂(0.4759), 당진 CO(0.4128), 서산 NO₂(0.3715)에 의한 영향이 크게 나타났다. 종합하면 대기질 측면에서 충남 지역별 영향요인이 상이하고, 기여도에 분명한 차이가 존재함으로 이를 고려한 정부의 지역별 대기질 관리가 요구 된다고 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권3호
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• pp.196-209
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• 2023

2020년 6월부터 8월까지 일본 도쿄 남쪽 940 km 해상에 위치한 니시노시마 화산이 분화하였다. 2020년 7월 말 발생한 분화로 인한 화산재와 화산가스 일부가 우리나라에 영향을 주었을 가능성이 있는 것으로 보도되었다. 본 연구에서는 화산재 확산 수치모의 프로그램인 Ash3D를 이용하여 현지시각 2020년 7월 28일 0시에 화산폭발지수 3의 분화가 발생한 것으로 설정하고 수치모의를 실시하였다. 수치모의 결과, 화산재가 니시노시마 인근에서 동풍을 타고 7월 30일 새벽 오키나와에 도달한 이후 남풍을 타고 북상하여 8월 1일 제주도에 상륙하고 시계방향으로 회전하듯이 이동하면서 8월 2일에는 남부지방에 영향을 주는 것으로 나타났다. 실제 측정된 PM₁₀ 미세먼지농도는 제주도 고산기상관측소에서 8월 1일부터, 부산 구덕산기상관측소에서는 8월 2일부터 상승한 것으로 나타나 니시노시마 화산 분화가 제주도 및 남부지방의 미세먼지 수치에 영향을 준 것으로 보인다.

• 인간식물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.551-561
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• 2019

This study was conducted to find out differences in the removal efficiency of particulate matter (PM) depending on the type of plants and the morphological characteristics of leaves. A total of 12 plants were used, with three plants selected for each type of leaves (big leaf, small leaf, compound leaf, needle leaf). We measured the removed amount of PM10 and PM2.5, the structure of the abaxial leaf surface, and the weight of the wax layer of each plant. Plants with the high removal efficiency of PM included Pachira aquatica Aubl., Ardisia crenata, and Dieffenbachia 'Marianne', and plants with the low removal efficiency included Nandina domestica Thunb, Schefflera arboricola, and Quercus dentata. The abaxial leaf surface having a high removal efficiency of PM had many large wrinkles, and the abaxial leaf surface having a medium removal efficiency was flat and smooth. On the other hand, there were many fine hairs on the abaxial leaf surface with a low removal efficiency. According to the plant leaf type, the PM10 removal efficiency of plants with needle leaves was about three times higher than that of other plants. In particular, the wax layer of conifers weighed 6-24 times higher than those of other plants. The stomata of conifers were evenly distributed on the adaxial and abaxial leaf surfaces; however, the stomata of Sciadopitys verticillata appeared in the form of papillae unlike general stomata. Therefore, the removal efficiency of PM varied depending on the macro-, and micro-morphological characteristics of plant leaves such as the structure of the abaxial leaf surface, and the weight of the wax layer. Based on this research, selecting plants that are effective in reducing PM in consideration of the plant type and leaf characteristics will improve indoor air quality and decrease exposure of PM to human body.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.543-553
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• 2010

Almost five million citizens a day are using subways as a means of traffic communication in the Seoul metropolitan. As the subway system is typically a closed environment, indoor air pollution problems frequently occurs and passengers complain of mal-health impact. Especially $PM_{10}$ is well known as one of the major pollutants in subway indoor environments. The purpose of this study was to compare the indoor air quality in terms of $PM_{10}$ and to quantitatively compare its source contributions in a Seoul subway platform before and after installing platform screen doors (PSD). $PM_{10}$ samples were collected on the J station platform of Subway Line 7 in Seoul metropolitan area from Jun. 12, 2008 to Jan. 12, 2009. The samples collected on membrane filters using $PM_{10}$ mini-volume portable samplers were then analyzed for trace metals and soluble ions. A total of 18 chemical species (Ba, Mn, Cr, Cd, Si, Fe, Ni, Al, Cu, Pb, Ti, $Na^+$, $NH_4^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^-$, and ${SO_4}^{2-}$) were analyzed by using an ICP-AES and an IC after performing proper pre-treatments of each sample filter. Based on the chemical information, positive matrix factorization (PMF) model was applied to identify the source of particulate matters. $PM_{10}$ for the station was characterized by three sources such as ferrous related source, soil and road dust related source, and fine secondary aerosol source. After installing PSD, the average $PM_{10}$ concentration was decreased by 20.5% during the study periods. Especially the contribution of the ferrous related source emitted during train service in a tunnel route was decreased from 59.1% to 43.8% since both platform and tunnel areas were completely blocked by screen doors. However, the contribution of the fine secondary aerosol source emitted from various outside combustion activities was increased from 14.8% to 29.9% presumably due to ill-managed ventilation system and confined platform space.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제28권
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• pp.7.1-7.9
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• 2013

Objectives We investigated the particle mass size distribution and chemical properties of air pollution particulate matter (PM) in the urban area and its capacity to induce cytotoxicity in human bronchial epithelial (BEAS-2B) cells. Methods To characterize the mass size distributions and chemical concentrations associated with urban PM, PM samples were collected by a 10-stage Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor close to nearby traffic in an urban area from December 2007 to December 2009. PM samples for in vitro cytotoxicity testing were collected by a mini-volume air sampler with $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ inlets. Results The PM size distributions were bi-modal, peaking at 0.18 to 0.32 and 1.8 to $3.2{\mu}m$. The mass concentrations of the metals in fine particles (0.1 to $1.8{\mu}m$) accounted for 45.6 to 80.4% of the mass concentrations of metals in $PM_{10}$. The mass proportions of fine particles of the pollutants related to traffic emission, lead (80.4%), cadmium (69.0%), and chromium (63.8%) were higher than those of other metals. Iron was the dominant transition metal in the particles, accounting for 64.3% of the $PM_{10}$ mass in all the samples. We observed PM concentration-dependent cytotoxic effects on BEAS-2B cells. Conclusions We found that exposure to $PM_{2.5}$ and $PM_{10}$ from a nearby traffic area induced significant increases in protein expression of inflammatory cytokines (IL-6 and IL-8). The cell death rate and release of cytokines in response to the $PM_{2.5}$ treatment were higher than those with $PM_{10}$. The combined results support the hypothesis that ultrafine particles from vehicular sources can induce inflammatory responses related to environmental respiratory injury.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권1호
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• pp.39-46
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• 2005

This study was performed to investigate the concentration of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ in inside train and platform of subway 1, 2, 4 and 5 in Seoul, KOREA. $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, temperature, humidity and carbon dioxide were monitored using Portable Aerosol Spectrometer at afternoon (between 13:00 and 16:00). The concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ in inside train were monitored to be higher than those measured in platform. In addition, $PM_{10}$ concentration in both platform and inside train were found to be greatly higher than range of from 35 ${\mu}g/m^3$ to 81${\mu}g/m^3$ in ambient air reported by Ministry of Environment. This study found that there were many inside train in subway 1, 2, 4 line where exceeded 150 ${\mu}g/m^3$ of Korean PM10 standard. The average percentage that exceeded PM10 standard was 83.3% in line 1, 37.9% in line 2 and 63.1% in line 4, respectively. In particular, most of inside train in subway line 1 were over PM10 limit. PM2.5 concentration ranged from 77.7 ${\mu}g/m^3$ to 158.2 ${\mu}g/m^3$, which were found to be greatly higher than ambient air PM2.5 standard promulgated by United States Environmental Protection Agency (US-EPA) (24 hours arithmatic mean : 65 ${\mu}g/m^3$, year average : 15 ${\mu}g/m^3$). The percentage of $PM_{2.5}$ in $PM_{10}$ was 86.2% in platform, 81.7% in inside train, 80.2% in underground and 90.2% in ground. These results indicated that fine particles ($PM_{2.5}$) accounted for most of $PM_{10}$.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.577-582
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• 2003

공침전물을 원료로 사용한 수열합성법을 통해 저온에서 미립의 BaTiO$_3$ 분말을 합성하였다. 출발물질로는 BaCl$_2$와 TiCl$_4$ 의 수용액을 사용하였다 이들의 혼합용액을 제조한 다음 과산화물 형태의 침전을 얻기 위해 과산화수소수($H_2O$$_2$)를 첨가하였으며 이렇게 준비된 용액을 암모니아수에 적하하여 공침전물을 얻었다. 이 과산화공침전물을 수열합성의 원료로 사용하였으며 반응온도와 시간 및 pH를 달리하면서 합성하였다. pH 13 이상이 요구되어 강염기인 KOH나 NaOH를 사용하는 일반적인 수열합성법과 달리 암모나아수로도 얻을 수 있는 pH 12 이하에서 perovskite BaTiO$_3$가 합성되었으며, 11$0^{\circ}C$ 이상에서 균일하고 미세한 BaTiO$_3$ 분말을 합성할 수 있었다. 13$0^{\circ}C$ 이상에서 얻은 분말의 경우 합성시간과 관계없이 일정한 물성을 보여주었다. 이렇게 합성된 분말은 76 $m^2$/g의 높은 비표면적을 보였으며 20 nm 이하의 미세한 일차입자들이 약하게 결합된 응집체를 이루고 있었다. 수열합성분말을 이용하여 l150~120$0^{\circ}C$의 온도범위에서 소결한 시편의 소결특성 및 유전 물성을 평가하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.142-148
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• 1998

심해저 망간단괴 채광에 따른 저층생태환경의 변화를 평가하기 위한 기초환경연구의 일환으로 북동적도 태평양 심해저 퇴적물 내의 총 ATP(T-ATP), 용존 ATP(D-ATP) 그리고 입자성 ATP(P-ATP)의 농도 및 수직분포양상을 연구하였다. T-ATP는 퇴적물 6 cm 깊이 내에서 4.4~40.6, D-ATP는 0.6~16.1, 그리고 P-ATP는 3.0~29.2 ng/g dry sediment의 범위로 변했다. T-ATP의 약 84%, D-ATP의 약 81% 그리고 P-ATP의 약 74%가 표층 퇴적물 2 cm 이내에 분포하는 것으로 나타났으며, 분포양상이 퇴적물 내의 함수율과 높은 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과는 심해저 퇴적물 내의 미생물(P-ATP) 분포가 수층으로부터 전달되는 유기탄소에 의해 결정됨을 의미한다. 다중주상 시료채집기를 사용해 획득한 퇴적물에서 P-ATP 최대층이 0~0.5 cm 깊이 내에 존재하는 것으로 나타나, 표층이 교란되는 상자형 퇴적물 채집기보다는 다중주상 시료채집기가 심해저 퇴적물내 ATP의 미세수직구조의 연구를 위해서 더욱 효과적인 것으로 판명되었다. 결론적으로 ATP 농도가 퇴적물 깊이 6cm 이내에서 뚜렷한 수직분포양상을 보이는 것으로 미루어, ATP 분포양상이 향후 심해저 광업에 따른 미생물 생체량 변화를 평가하기 위한 유용한 환경기초자료로 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권5호
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• pp.607-613
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• 2016

The pleura is known as an end target organ of exposure to toxic environmental materials such as fine particulate matter and asbestos. Moreover, long-term exposure to hazardous materials can eventually lead to fatal lung disease such as diffuse pleural fibrosis or mesothelioma. Chest computed tomography (CT) and ultrasound are gold standard imaging modalities for detection of advanced pleural disease. However, a diagnostic tool for early detection of pleural reaction has not been developed yet due to difficulties in imaging ultra-fine structure of the pleura. Optical coherence tomography (OCT), which provides cross-sectional images of micro tissue structures at a resolution of 2-10 μm, can image the mesothelium with a thickness of ~100 μm and therefore enables investigation of the early pleural reaction. In this study, we induced the early pleural reaction according to a time sequence after pleurodesis using talc, which has been widely used in the clinical field. The pleural reaction in talc grouped according to the time sequence (1st, 2nd, 4th weeks) showed a significant thickening (average thickness: 45 ± 7.5 μm, 80 ± 10.7 μm, 90 ± 12.5 μm), while the pleural reaction in sham and normal groups showed pleural change from normal to minimal thickening (average thickness: 16 ± 5.5 μm, 17 ± 4.5 μm, 15 ± 6.5 μm, and 12 ± 7.5 μm, 13 ± 2.5 μm, 12 ± 3.5 μm). The measurement of pleural reaction by pathologic examinations was well-matched with the measurement by OCT images. This is the first study for measuring the thickness of pleural reactions using a biophotonic modality such as OCT. Our results showed that OCT can be useful for evaluating the early pleural reaction.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2719-2726
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• 2010

본 연구는 포항지역 환경오염물질의 보건 환경 위해성 평가를 위한 기초연구의 일환이며, 이를 위하여 포항시에 소재한 지역대기자동측정 자료를 이용하여 연별, 계절별 $PM_10$ 농도분포에 대한 현황, 기상특성 및 오염물질 농도분포 분석을 수행하였고, 대기확산 모델(CALPUFF)을 이용하여 농도분포 특성에 대해 정성적, 정량적으로 확인하였다. 포항지역의 $PM_10$ 농도분포를 확인한 결과, 포항지역의 계절별 $PM_10$ 평균농도는 봄($75.7{\mu}g/m^3$)>여름($56.8{\mu}g/m^3$)>겨울($53.6{\mu}g/m^3$) >가을($52.7{\mu}g/m^3$) 순으로 봄에는 빈번히 발생하는 황사의 영향으로 높은 농도를 나타내었다. 포항지역 오염원별 $PM_10$ 배출량은 점오염원 62%>이동오염원 33%>면오염원 5% 순이며, 점오염원 중 전체 97%가 철강산업인 제철제강업에서 발생되었다. 포항지역은 $PM_10$의 영향을 많이 받고 있는 지역으로 포항철강공단지역에 대한 환경오염물질 원인배출원에 대한 감시체계의 보완 및 집중관리와 함께 포항지역 주민의 건강 보호를 위하여 보건 및 환경에 악영향을 미치는 위해인자 및 오염물질을 원천적으로 차단하는 작업이 지속적으로 수행되어야 할 시점이다.