• 한국대기환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.675-687
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• 2005

In this study, the cyclone/denuder/filter pack sampling system was used to measure the daily concentrations of water soluble inorganic compounds of fine ($D_{p}< 2.5\;{\mu}m$) and coarse ($D_{p}<10{\mu}m$m) size fractions of aerosol and related gases at Gosan super site during ABC-EAREX 2005. The mean concentrations for $HNO_{3},\;HNO_{2},\;NH_{3}$, were 0.39, 0.08, and $0.29\;{\mu}g/m^3$. respectively. Average concentrations of sulfate, nitrate, and ammonium in $PM_{2.5}$ were 3.39, 1.06, and $1.04\;{\mu}g/m^3$, which occupied about $26\%$ of total $PM_{2.5}$ mass. In particular, more than half of these ionic species were found in size of less than $2.5\;{\mu}m$. Gas phase nitric acid concentrations have shown high correlation coefficient with $HNO_{2}$(R=0.80) and $O_{3}$(R=0.78), implying the active photochemical reactions from its precursors. Equivalent molar ratios between major ion components, $NH_{4}\;^{+}/nss\;SO_4\;^{2-},(0.83\;for\;PM_{2.5},\;0.86\;for\;PM_{10})$, revealed that the existing forms of the secondary aerosols were probably $(NH_{4})_{2}SO_{4}\;and\;(NH_{4})_{3}H\;(SO_{4})_{2}$. Especially, $(NH_{4}\;^{+}+K^{+}+Ca^{2+}+Mg^{2+})/(NO_{3}\;^{-}+nss\;SO_{4}\;^{2-}) (0.99\;for\;PM_{2.5},\;1.05\;for\;PM_{10})$ indicated that some of them existed not only as $NH_{4}NO_{3}$ but also as $CaSO_{4}\;or\;KNO_{3}$, which pointed out the probability of influences from the abundant soil components during Asian dust (AD) periods. These neutralized types of secondary aerosols showed that pollutants could be aged and transported from a distance.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.128-128
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• 2017

Copper (Cu) is very toxic to plant cells due to its inhibitory effects on many physiological and biochemical processes. In spite of its potential physiological and economic significance, molecular characterization after Cu stress has so far been grossly overlooked in sorghum. To explore the molecular alterations that occur in response to copper stress, the present study was executed in ten-day-old Cu-exposed leaves of sorghum seedlings. The growth of shoots was markedly reduced, and ionic alterations were prominently observed in the leaves when the seedlings were exposed to different concentrations (0, 100, and $150{\mu}M$) of $CuSO_4$. Using two-dimensional gels with silver staining, 643 differentially expressed protein spots (${\geq}1.5-fold$) were identified as either significantly increased or reduced in abundance. Of these spots, a total of 24 protein spots (${\geq}1.5-fold$) from Cu-exposed sorghum leaves were successfully analyzed by MALDI-TOF-TOF mass spectrometry. Of the 24 differentially expressed proteins from Cu-exposed sorghum leaves, a total of 13 proteins were up-regulated, and 11 proteins were down-regulated. The abundance of most identified protein species, which function in carbohydrate metabolism, stress defense, and protein translation, was significantly enhanced, while that of another protein species involved in energy metabolism, photosynthesis and growth and development were severely reduced. The resulting differences in protein expression patterns together with related morpho-physiological processes suggested that these results could help to elucidate plant adaptation to Cu stress and provide insights into the molecular mechanisms of Cu responses in $C_4$ plants. The over-expression of GAPDH plays a significant role in assisting Sorghum bicolor to attenuate the adverse effects of oxidative stress caused by Cu, and the proteins involved in resistance to stress helped the sorghum plants to tolerate high levels of Cu.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.67-81
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• 2016

In order to examine the variation characteristics of chemical compositions in accordance with the different meteorological conditions, $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were collected at Gosan site of Jeju Island in 2014, and then their ionic and elemental species were analyzed. The concentrations of nss-$SO{_4}^{2-}$ and $NH_4{^+}$ were respectively 4.3 and 3.3 times higher in fine particle mode ($PM_{2.5}$) compared to coarse particle mode ($PM_{10-2.5}$), however $NO_3{^-}$ concentration was 1.6 times higher in coarse mode compared to fine particle mode. During Asian dust days, the concentrations of nss-$Ca^{2+}$ and $NO_3{^-}$ increased highly as 7.7 and 4.5 times in coarse particle mode, and 3.0 and 4.9 times higher in fine particles, respectively. Especially, the concentrations of the crustal species (Al, Fe, Ca, K, Mn, Ba, Sr, etc.) indicated a noticeable increase during the Asian dust days. For the haze days, the concentrations of secondary pollutants increased 2.2~2.7 and 2.9~6.0 times in coarse and fine particles, respectively, and they were 0.8~1.1 and 1.8~2.4 times, respectively, during the mist days. The aerosols were acidified largely by sulfuric and nitric acids, and neutralized mainly by ammonia in fine particle mode during the haze days, but neutralized by calcium carbonate in coarse particle mode during the Asian dust days. The clustered back trajectory analysis showed that the concentrations of nss-$SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, and $NH_4{^+}$ were relatively high when the inflow pathway of air mass was from the southern part of China.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.711-722
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• 2011

This study is aimed to estimate the $PM_{2.5}$ source apportionment at Seoul intensive monitoring site located in Seoul metropolitan area. Time-resolved chemical compositions of $PM_{2.5}$ are measured in real time using ambient ion monitor, semi-continuous carbon monitor, and on-line XRF at Seoul intensive monitoring site in 2010. The mass concentration of $PM_{2.5}$ was simultaneously monitored with eight ionic species (${SO_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, $Cl^-$, $NH_4{^+}$, $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$), two carbonaceous species (OC and EC), and fourteen elements (Si, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, As, Se, Pb) in 1-hr interval. The data sets were then analyzed using EPA PMF version 3 to identify sources and contributions to $PM_{2.5}$ mass. EPA PMF modeling identified eight PM2.5 sources, including soil dust, secondary sulfate, secondary nitrate, motor vehicle, coal combustion, oil combustion, biomass burning, and municipal incineration. This study found that the average $PM_{2.5}$ mass was apportioned to anthropogenic sources such as motor vehicle, fuel combustion, and biomass burning (61%) and secondary aerosols, including sulfate and nitrate (38%).

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.47-57
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• 2015

제주도 고산지역에서 2010~2011년에 대기 에어로졸을 입경별로 채취하여 산성화와 중화 특성을 조사하였다. 인위적 기원의 $NH_4{^+}$와 nss-$SO_4{^{2-}}$은 일반적으로 $0.7{\sim}1.1{\mu}m$의 극미세 입자에서 높은 농도를 보였으나, 황사 시에는 $4.7{\sim}5.8{\mu}m$의 조대입자 범위에서도 함께 농도가 높은 이산형 분포를 나타내어 황사와 비황사 간에 서로 다른 분포 패턴을 보였다. nss-$Ca^{2+}$과 $NO_3{^-}$은 $3.3{\sim}4.7{\mu}m$의 조대입자에서 높은 농도를 보였으며, 특히 $NO_3{^-}$은 미세입자와 조대입자 영역에서 농도가 높은 이산형 분포를 나타내었다. 고산지역 대기 에어로졸의 산성화는 황산과 질산 등 무기산에 의한 영향이 대부분이며, 유기산인 포름산과 아세트산은 1.6~6.4% 정도 산성화에 기여하는 것으로 확인되었다. 또한 암모니아, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등이 대기 에어로졸의 산성 물질 중화에 주로 관여하고 있으며, 특히 암모니아에 의한 중화는 비황사와 황사 기간 모두 미세입자 영역에서 훨씬 더 높은 기여도를 보였으나, 탄산칼슘은 조대입자 영역에서 더 큰 중화 기여도를 보였다.

• 청정기술
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• 제15권1호
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• pp.47-53
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• 2009

양이온성(C), 음이온성(A) 및 비이온성(N) 계면활성제 각각을 주형물질로 사용하여 중형기공성 알루미나 (A-C, A-A 및 A-N)를 제조한 후, 이를 담체로 활용하여 일반적인 함침법으로 담지 니켈촉매(Ni/A-C, Ni/A-A 및 Ni/A-N)를 제조하였으며, 이를 액화천연가스의 수증기 개질반응에 의한 수소 제조에 적용하였다. 소성된 촉매에서 니켈종은 계면활성제의 종류에 상관없이 중형기공성 알루미나 담체의 표면에 균일하게 분산되었다. 하지만 환원된 촉매에서 니켈과 알루미나 담체 간의 상호작용 세기는 계면활성제의 종류에 밀접하게 의존하였다. 액화천연가스 전환율 및 건가스 중 수소가스 조성은 Ni/A-C < Ni/A-A < Ni/A-N의 순으로 증가하였다. 환원된 촉매 상의 니켈 비표면적이 증가할수록 반응활성 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 제조된 촉매중에서 니켈 비표면적이 가장 높은 Ni/A-N 촉매가 가장 높은 반응환성을 나타내었다.

• 환경영향평가
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• 제21권3호
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• pp.483-501
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• 2012

본 연구에서는 2005 - 2006년 기간 동안 국내 인공호의 환경영향평가를 위해 LEHA 다변수 생태모형(Lentic Ecosystem Health Assessment Model)을 청평호에 적용하였고, 생태 건강도 모델값을 산정하였다. LEHA 생태 평가모형은 생물학적 변수($B_p$), 물리적 변수($P_p$), 화학적 변수($C_p$)의 11개 주요 메트릭으로 구성되었고, 이를 통합하여 생태 건강도 등급을 평가하였다. 생물학적 변수($B_p$)는 수환경의 질적 저하에 따라서 감소하는 민감종 메트릭($M_2$, NSS) 및 충식종 메트릭($M_5$, % $I_n$)이 이용되었고, 두 메트릭 모델값은 각각 1.5%, 32.4%로서 낮게 나타났다. 반면, 내성종($M_3$, % $T_s$)과 잡식종 메트릭($M_4$, % $O_m$) 값은 43%, 62%로서 높게 나타나 호수생태계의 질적 저하가 확인되었다. 물리적 서식지 변수($P_p$)는 수변 식피율($M_9$, % $V_c$)로서 1차 조사에 비해 2차 조사에 높게 나타났으며, 상류에서 하류로 갈수록 메트릭 모델 값이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 정수역의 증가로 서식환경의 단순화와 인근 수체에서 실시되고 있는 잦은 골재 채취로 인한 서식지의 하상구조 변경이 악영향을 준 것으로 사료되었다. 한편, 화학적 수질특성 변수($C_p$)는 수체의 이온(양이온/음이온) 특성을 나타내는 전기전도도($M_{10}$, $C_I$)와 부영양 상태를 평가하는 Chl-a의 부영양화 지수($M_{11}$, $TSI_{CHL}$)로서 메트릭 모델값은 계절별 변이는 크게 나타났고, 지점 간의 공간변이는 미미한 것으로 나타나, "양호상태"로 평가되었다. LEHA 다변수 모델에 의거한 청평호의 환경영향평가에 의하면, 생태 건강도 LEHA 모델값은 1차 조사에서 30.7로 "보통-악화상태", 2차 조사에서 28로 "악화상태"를 보여 계절 변이 특성을 보였다. 지점별 LEHA 모델값은 호수의 정수대(S5)에서 28로 최소치를 보였고, 그 외 지점들도 29 - 30으로 지점 간 미미한 차이를 보였다. 청평호의 종합적인 환경영향평가에 의하면, 이 화학적인 수질기준 측면에서는 "양호상태"를 보인 반면, 생물학적 기준에서는 "악화상태"를 보였는데, 이는 빈번한 준설작업으로 인한 물리적 서식지 교란이 영향을 준 것으로 사료되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권4호
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• pp.567-587
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• 2018

A severe haze event occurred in October 2015 in Gwangju, Korea. In this study, the driving chemical species and the formation mechanisms of $PM_{2.5}$ pollution were investigated to better understand the haze event. Hourly concentrations of $PM_{2.5}$, organic and elemental carbon, water-soluble ions, and elemental constituents were measured at the air quality intensive monitoring station in Gwangju. The haze event occurred was attributed to a significant contribution (72.3%) of secondary inorganic species concentration to the $PM_{2.5}$, along with the contribution of organic aerosols that were strongly attributed to traffic emissions over the study site. MODIS images, weather charts, and air mass backward trajectories supported the significant impact of long-range transportation (LTP) of aerosol particles from northeastern China on haze formation over Gwangju in October 2015. The driving factor for the haze formation was stagnant atmospheric flows around the Korean peninsula, and high relative humidity (RH) promoted the haze formation at the site. Under the high RH conditions, $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$ were mainly produced through the heterogenous aqueous-phase reactions of $SO_2$ and $NO_2$, respectively. Moreover, hourly $O_3$ concentration during the study period was highly elevated, with hourly peaks ranging from 79 to 95ppb, suggesting that photochemical reaction was a possible formation process of secondary aerosols. Over the $PM_{2.5}$ pollution, behavior and formation of secondary ionic species varied with the difference in the impact of LTP. Prior to October 19 when the influence of LTP was low, increasing rate in $NO_3{^-}$ was greater than that in $NO_2$, but both $SO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ had similar increasing rates. While, after October 20 when the impact of haze by LTP was significant, $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$ concentrations increased significantly more than their gaseous precursors, but with greater increasing rate of $NO_3{^-}$. These results suggest the enhanced secondary transformation of $SO_2$ and $NO_2$ during the haze event. Overall, the result from the study suggests that control of anthropogenic combustion sources including vehicle emissions is needed to reduce the high levels of nitrogen oxide and $NO_3{^-}$ and the high $PM_{2.5}$ pollution occurred over fall season in Gwangju.

• 한국광물학회지
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• 제29권2호
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• pp.59-71
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• 2016

방사성 폐기물의 주요 성분 중 하나인 Cs의 자연에서 정출되는 제올라이트인 차바자이트(chabazite)에 대한 흡착 특성을 알아보기 위해 XRD, EPMA, EC, pH, ICP 분석방법을 이용하여 동정 및 화학성분 분석을 하였다. 그리고 추가적으로 양이온 교환능력을 확인하였고 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 및 타 양이온($Li^+$, $Na^+$, $K^+$, $Rb^+$, $Sr^{2+}$)에 대한 경쟁흡착 실험을 실시하였다. 본 연구에 사용된 차바자이트의 화학식은 $Ca_{1.15}Na_{0.99}K_{1.20}Mg_{0.01}Ba_{0.16}Al_{4.79}Si_{7.21}O_{24}$였고 Si/Al 비율과 양이온 교환능력은 각각 1.50와 238.1 meq/100 g으로 측정되었다. 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 등온 실험결과를 흡착 반응 속도 모델과 등온 흡착 모델에 적용해본 결과 각각 유사 2차 반응과 Freundlich 모델에 부합하였으므로 고체 표면에 흡착 물질이 2개 이상의 다중 흡착 층을 이루는 것을 알 수 있으며 모델로부터 유도되는 상수 값을 통해 차바자이트의 Cs 흡착 능력정도를 평가하였다. 경쟁 흡착 실험 결과 이온의 종류에 따라 이온 교환되어 차바자이트 내에 존재하는 Cs의 몰 분율에서 차이를 보였다. 각 양이온과 세슘과의 액체에서 고체 내로 흡착되는 경쟁 경향이 $Na^+$, $Li^+$, $Sr^{2+}$, $K^+$ 그리고 $Rb^+$ 순으로 선택성이 있었으며 이는 수화 직경의 순서와 유사한 양상을 보였다. Kielland 도시법을 이용하여 Cs과 타 양이온의 교환 평형관계를 도시해 보았을 때에는 $Sr^{2+}$가 가장 선택성이 높았으며 그 다음으로 $Na^+$, $Li^+$, $K^+$, $Rb^+$ 순으로 선택성이 나타났고 모든 타 양이온에 대하여 양의 값을 나타내었다. Kielland 도시법에서 나타나는 평형상수 값의 순서는 열역학 및 반응 속도론적인 의미를 내포하고 있으므로 수용액에서 공극 내로 들어가는 Cs은 $Sr^{2+}$과의 공존 시 선호도가 높다는 것을 알 수 있다. 이는 경쟁하고 있는 수화된 양이온 간의 직경 차이가 원인일 것으로 추측된다. 본 연구 결과는 차바자이트가 높은 Cs 친화력을 가지는 것을 보여줌으로써 방사성 물질로 오염된 물에서 Cs을 선택적으로 교환할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제7권2호
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• pp.49-57
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• 2011

서울의 대기오염, 특히 고농도 대기오염 사례는 시민 건강에 매우 부정적일뿐만 아니라, 일반 시민들이 서울시에 대해 느끼는 체감오염도에도 중요한 변수이다. 따라서 이러한 고농도 대기오염 사례의 원인을 규명하는 것은 과학적으로 중요할 뿐만 아니라 사회적으로도 중요한 문제이다. 2005년 7월 22일부터 31일 사이에 고농도 대기오염 사례가 관측되었다. 이 대기오염 사례에 대해 측정소 간의 시계열분석, 에어로졸 성분 분석, 궤적 분석 등의 종합적인 해석을 통해, 대기오염 사례가 국지적인 것이었는지, 외부 영향에 의한 것인지 규명 하였다. 측정 결과를 바탕으로 이 사례를 7월 22~27일(기간 1)과 28~31일(기간 2)의 두 기간으로 구분하였다. 우리나라의 도시대기측정소의 PM10 농도 추이를 분석한 결과, 기간 1에는 춘천의 PM10 농도와 3시간 후에 서울의 PM10 농도가 상관관계가 높았으며, 기간 2에는 중부 지방 전체의 PM10 농도 사이에 상관관계가 높았다. 기간 1에는 풍속이 점차 강해져서 오염물질이 희석되는 경향을 보였으며, 기간 2에는 풍속이 점차 약해져 정체성 특성을 보여 고농도가 계속 유지되었다. 관측한 PM2.5 이온 조성은 기간 1보다는 기간 2에 높았으며, 두 기간 모두, 서울의 평균 농도보다는 매우 높았다. 궤적분석 결과 기간 1에는 시계열 분석 결과와 일치하게, 공기덩어리가 중국에서 북한과 강원도를 거쳐 서울로 이동하였고, 기간 2에는 중국에서 직접 서울로 이동하였다. 현재는 북한의 대기오염물질 배출 정도나 대기오염도에 대한 자료가 부족하여 보다 상세한 분석이 힘들다. 그러나 북한의 영향이 상당할 것으로 보이므로 이에 대한 연구가 필요하다 (Kim et al., 2011). 이 연구 결과는 2005년 7월 하순에 서울에서 발생한 대기오염 에피소드는 외부 영향, 특히 중국 영향에 의한 것임을 보여준다. 그러나 같은 외부 영향이라도 공기의 이동 경로와 풍속에 따라 오염 특성이 달라지는 것을 확인하였다.