• 대기
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• 제20권3호
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• pp.273-286
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• 2010

The northeast part of China(hereafter Manchuria) is one of Asian dust source regions along with Gobi, Inner Mongolia and Loess Plateau. In this study, a geographical survey over the area was carried out to determine its soil characteristics in June 2009. It revealed that some parts of the area, especially near Keerchin desert, consist of alkali clay soil mixed up with sand. Manchuria, where is a vast cornfield, can be a potential source region of Asian dust from fall to following spring after harvesting. The frequency of Asian dust over the region from 1996 to 2009 was examined using 3-hourly GTS SYNOP data and it showed that the occurrence of Asian dust over the region is high in the springtime. It was also revealed that snow cover is the key parameter affecting on the frequency through the analysis of NCEP reanalysis data. To scrutinize the path and structure of Asian dust from Manchuria, the event on 3~4 April 2008 and 25 January 2010 were intensively investigated with regard to features of synoptic weather patterns, satellite imagery, airstream, naked eye-observations, concentrations of PM10, 2.5 and 1.0. For this case, the Asian dust from the area reached to Korea less than a day. However, the duration time of the dust in Korea was short (< 7 hours). The average of hourly PM10 reached up to $340{\mu}g/m^{3}$ at Baengnyeondo during the period. The high PM2.5 and PM1.0 concentrations were also observed at several sites in Korea, indicating that air pollutants could be transported along with the dust.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권5호
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• pp.564-574
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• 2022

Microbial diversity in the soil is responsive to changes in soil composition. However, the impact of soil amendments on the diversity and structure of rare and abundant sub-communities in agricultural systems is poorly understood. We investigated the effects of different Chinese herb residue (CHR) soil amendments and cropping systems on bacterial rare and abundant sub-communities. Our results showed that the bacterial diversity and structure of these sub-communities in soil had a specific distribution under the application of different soil amendments. The CHR soil amendments with high nitrogen and organic matter additives significantly increased the relative abundance and stability of rare taxa, which increased the structural and functional redundancy of soil bacterial communities. Rare and abundant sub-communities also showed different preferences in terms of bacterial community composition, as the former was enriched with Bacteroidetes while the latter had more Alphaproteobacteria and Betaproteobacteria. All applications of soil amendments significantly improved soil quality of newly created farmlands in whole maize cropping system. Rare sub-communitiy genera Niastella and Ohtaekwangia were enriched during the maize cropping process, and Nitrososphaera was enriched under the application of simple amendment group soil. Thus, Chinese medicine residue soil amendments with appropriate additives could affect soil rare and abundant sub-communities and enhance physicochemical properties. These findings suggest that applying soil composite amendments based on CHR in the field could improve soil microbial diversity, microbial redundancy, and soil fertility for sustainable agriculture on the Loess Plateau.

• 한국환경과학회지
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• 제29권1호
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• pp.55-68
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• 2020

The purpose of this study is to investigate the relationship of fine dust PM₁₀ and heavy metals in PM₁₀ in Asian dust flowing into Gwangju from 2013 to 2018. The migration pathways of Asian dust was analyzed by backward trajectory analysis using HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory) model, and the change of heavy metal concentration and heavy metal content per 1 ㎍/㎥ of fine dust PM₁₀ in Gwangju area were analyzed. Also, the characteristics of the heavy metals were analyzed using the correlation between the heavy metals in PM₁₀. As a result of analyzing Asian dust entering the Gwangju region for 6 years, the average concentration of PM₁₀ measured in Asian dust was 148 ㎍/㎥, which was about 4.5 times higher than in non-Asian dust, 33 ㎍/㎥. A total of 13 Asian dust flowed into the Gwangju during 6 years, and high concentration of PM10 and heavy metals in that were analyzed in the C path flowing through the Gobi/Loess Plateau-Korean Peninsula. As a result of the correlation analysis, in case of Asian dust, there was a high correlation between soil components in heavy metals, so Asian dust seems to have a large external inflow. On the other hand, in case of non-Asian dust, the correlation between find dust PM₁₀ and artificial heavy metal components was high, indicating that the influence of industrial activities in Gwangju area was high.

• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.315-326
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• 2008

최근 국내의 황사 발생일수 및 강도가 급증하고 있으며, 사회경제적으로 황사에 의한 유형적 및 무형적 피해의 규모 및 정도가 심각한 실정이다. 현재 황사 발원지에서 사막화방지를 위한 조림/녹화사업이 국가차원은 물론 민간차원에서도 활발히 진행되고 있으나, 사막지역의 광대함, 발원지의 기후 및 토양 조건, 그리고 현지 원주민의 경제적 낙후성 등으로 인하여, 단기간 내에 그 목적을 달성하기가 어려운 실정이다. 따라서 현재 국내에서 발생하는 황사에 의한 피해를 최소화하는 것이 중요하다. 황사피해에 대처하기 위해서는 우선 황사의 발원지에 따른 황사의 유해성을 파악하고, 황사 발원지 중 어느 지역으로부터 발원하는 황사가 우리나라에 피해를 주는 지에 대한 과학적인 자료가 필요하다. 이번 연구에서는 지질물질의 기원을 추적하는 데에 많이 이용되고 있는 Sr-Nd 동위원소 조성비를 이용하여 2007년 봄철에 우리나라에 발생하였던 황사의 발원지를 규명하였다. 황사 발원지 토양 및 국내에서 발생한 퇴적황사의 Sr-Nd 동위원소 조성비의 분석결과, 황사 발원지는 황토고원일 가능성이 매우 높게 나타났으며, 오도스 사막 또한 가능성이 있는 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.169-181
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• 2019

The purpose of this study is to develop geochemical tracers to identify a specific source desert of mineral dust in China using the published data. In addition, we tested the applicability of these tracers to wet-deposits and soil samples collected in Jeju, Korea. Because of similarity in trace elemental compositions of mineral dust from the major arid regions in China, such as Taklimakan, West Ordos (Badain Jaran), East Ordos (Mu Us and Hobq), East Northern China (Horqin), West Northern China (Gurbantunggut), and Chinese Loess Plateau, there has been limited to the use of geochemical data for source identification. Here we propose the four (4) plots using combination of seven (7) geochemical variables as a source indicator to distinguish one from other source regions in China: $\frac{Y}{Tb_N}$ vs. $\frac{Th}{{\Sigma}REE_N}$, $\(\frac{La}{Gd}\)_N$ vs. $\frac{Y}{{\Sigma}REE_N}$, $\frac{Th}{Tb_N}$ vs. $\frac{Y}{Nd_N}$, and $\frac{Th}{Tb_N}$ vs. $\(\frac{Ce}{Ce}\)_N^*$, where $_N$ and $\(\frac{Ce}{Ce}\)_N^*$ stand for values normalized to Post-Archean Average Shale composition and Ce anomaly, respectively. Mineral dusts from aforementioned six major deserts are distinguished one from the others by the combined use of these variables. Jeju rock and soil samples form a separate domain from Chinese mineral dusts in all four plots. In contrast, most of Jeju dust samples were comparable with the West Ordos desert (Badain Jaran) domain, indicative of strong influence of Badain Jaran dust in Jeju in spring season when the mineral dust was collected. A weak positive Ce anomaly in Jeju samples implies minimal local contribution. Our study suggests that the combination of $\frac{Y}{Tb_N}$ vs. $\frac{Th}{{\Sigma}REE_N}$, $\(\frac{La}{Gd}\)_N$ vs. $\frac{Y}{{\Sigma}REE_N}$, $\frac{Th}{Tb_N}$ vs. $\frac{Y}{Nd_N}$, and $\frac{Th}{Tb_N}$ vs. $\(\frac{Ce}{Ce}\)_N^*$ can be used to identify a specific source region of mineral dust in China as well as Jeju mineral particles.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.863-872
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• 2022

희토류 원소(rare earth elements, REEs)는 유사한 물리적·화학적 성질을 가지고 있어 지질학적 환경변화를 해석하는 유용한 도구로 사용되고 있다. 이번 연구에서는 2018년 1월 한 달간 북경 및 광주광역시에서 포집된 초미세먼지 내 희토류 원소의 특성을 비교하였다. 북경 및 광주 초미세먼지 내 총 희토류 원소 농도는 북경이 광주보다 약 16배 높았으며 두 지역 모두 경희토류가 중희토류에 비해 8-10배 이상 부화되었다. Post Archean Australian Shale (PAAS) 표준화 분포 패턴을 통해 북경과 광주 초미세먼지는 Eu, Tb, Er이 다른 원소보다 부화된 양상을 보였고, 두 지역 모두 양(+)의 Eu 이상치와 음(-)의 Ce 이상치가 나타났다. 희토류 원소 간 상관관계를 통해 북경과 광주의 초미세먼지는 중국 사막 및 황토 고원과 북경 주변 도시(Zhangbei, Fengning, Miyun)의 영향을 받는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 초미세먼지 내 희토류 원소는 국가 간 미세먼지의 차이를 밝힐 수 있는 중요한 지시자로 활용될 수 있으며, 국내 미세먼지 기원 및 이동에 대한 보다 명확한 정보를 제공하는 유용한 도구로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.600-607
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• 2010

2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 먼지(황사)와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 입경별 분진(TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$)의 질량농도 관측으로 분석하였다. 또한 Terra/Aqua 위성 MODIS(Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서의 AOD(Aerosol Optical Depth)와 FW(Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 개의 사례분석을 실시하였다. 질량농도 TSP중 $PM_{10}$은 70%, $PM_{2.5}$는 16%로 조대입자(> $2.5\;{\mu}m$)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입하는 사례에서는 TSP 중 $PM_{2.5}$가 23%까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입한 5개 다른 사례의 경우, TSP 중 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$가 각각 82, 65%로 나타났다. 이와 같이 $PM_{2.5}$의 상대적 비율이 증가한 것은 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 $0.42{\pm}0.17$로 황사에 의한 AOD($0.36{\pm}0.13$)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 AOD값이 높게 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 $0.63{\pm}0.16$로 모래폭풍의 이동 사례의 $0.52{\pm}0.13$ 보다 높은 값을 보였다. 이는 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염 입자의 기여도가 클 수 있음을 제시하고 있다.