The mathematical model was proposed to simulate ozone transport and remediation in unsaturated soils contaminated with phenanthrene. Soil column experiments were also carried out to calibrate the mathematical model. The experimental results successfully matched with the modeling results in various soil conditions. The model proposed nondimensional fraction factor to reveal reactivity between phenanthrene and gas phase ozone and liquid phase ozone. From sensitivity analysis, the fraction factor and stoichiometric coefficient decreased as water content increased. Simulation results showed increased SOM content retarded the ozone transport and the phenanthrene removal due to increased ozone consumption.
오존 환경에 클론간 감수성을 비교하기 위하여 미류나무(Populus deltoides Marsh.) 10클론을 walk-in type인 4개의 chamber에 대조구, 50ppb, 100ppb, 150ppb 등 4가지 처리로 하루 8시간씩 21일간 계속하여 노출한 후 조기 낙엽율과 잎의 가시적 피해율을 조사하였다. 조기 낙엽율은 처리전과 비교할 때 저농도에서 고농도 순으로 처리농도에 따라 점진적으로 증가하여 150ppb 처리구에서는 50% 이상의 높은 낙엽율을 보였다. 잎의 가시적 피해는 대조구와 50ppb 처리구에서는 나타나지 않았으나, 100ppb 처리구에서는 피해잎 출현율(LA)은 17.3%, 피해면적(AA)은 6.5%로 본당 전체 피해율(LAA)은 1.6%로 나타났고, l50ppb 처리구에서는 피해잎 출현율 34.1%, 피해면적 17.5%로 전체 피해율 7.4%를 보였다. 잎의 가시적인 피해현상이 나타난 100ppb와 150ppb 처리구에서는 클론간에 피해의 차이를 보여 수종내 클론간의 감수성 차이를 확인할 수 있었다.
In\sub 2\O\sub 3\ 계 산화물 반도체형 후막센서의 ppb 범위의 오존에 대한 감지특성을 살펴보았다. In\sub 2\O\sub 감지막은 오존에 감도가 상당히 높았지만 안정된 신호를 얻을 수 없었다. In\sub 2\O\sub에 3wt.% 의 Fe\sub 2\O\sub 3\를 첨가한 경우에는, 순수한 In\sub 2\O\sub 와 비교할 때 응답 시간과 감도에 있어서 감지 특성의 향상이 관찰되었지만, 센서 신호가 시간에 따라 계속 증가되는 경향은 크게 개선되지 않았다. 그러나 In\sub 2\O\sub:Fe\sub 2\O\sub 3\ 혼합 분말의 열처리는 감도가 감소하기는 하였지만 센서의 오존 응답 및 회복 특성을 증진시켰다. 특히 1300℃ 정도의 고온에서 혼합 분말을 열처리 하여 제조한 감지막은 감도의 감소는 있었지만 550℃ 의 측정 온도에서 빠른 응답 및 회복 특성과 센서 신호가 최대값으로 빠르게 수렴함을 확인할 수 있었다. 또한 이들 센서는 오존에 대해 센서 신호의 선형적인 농도 의존성을 나타내었으며, 반복 실험을 행할 때 센서 신호의 재현성을 보여주었다. 따라서 본 연구에서 제조한 후 막 가스센서를 사용하여 ppb 범위의 오존 농도를 신뢰성있게 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.
UV기술에 기반한 오존모니터는 신호의 안정성 때문에 널리 활용되어오고 있다. 먼저 오존 발생기에서 나오는 오존농도를 실시간, 고정 밀로 측정하기 위해서 저압 수은램프를 UV광원으로 하고, 광증배관을 UV 감지기로 하는 시스템을 구성하였다. 이 구조는 저 비용의 고농도 오존의 계측에 유용한 시스템으로서 단순한 구조와 비교적 우수한 계측성 능을 얻을 수 있었다. 제조된 시스템은 $0.05{\sim}2w1.%$의 측정 농도영역에서 좋은 선형성을 나타내었다. ppm정도의 보다 정밀한 농도계측을 위해서는 UV광원으로서 고출력 펄스 크세논램프를 사용하고, CCD어레이를 광스펙트로메터로 사용하도록 시스템을 설계하였다. CCD출력으로부터의 광신호는 우수한 반응성과 띄어난 광해상도를 가지고 디지털신호로 변환되고, 이 디지털신호는 PC의 스크린에 디스플레이 되도록 설계되었다. 제작된 시스템은 $10{\sim}10,000ppm$ 영역에서 선형적이고 우수한 감도를 보였으며 저 농도의 오존을 측정하는 시스템으로서의 가능성을 보여주었다.
한반도 동남 지역에서 고농도 오존이 발생한 사례에 대해 $NO_x$에 대한 오존의 수반민감도를 살펴보았다. 사례일에 지배적이었던 국지 순환과 고농도 오존을 모의하기 위해 WRF-CMAQ 모델을 사용하였다. 수반민감도 분석을 위해 CMAQ의 수반 모델을 적용하였다. 본 연구의 목적은 고농도 오존에 주변지역이 미친 영향을 살펴본 수용지 중심의 민감도 분석이다. 또한, 행정 구역별 기여도를 정량적으로 산정하였는데, 대구를 수용지로 하는 민감도 분석 결과 영향지역은 대구에 인접하여 포항으로 이어지는 영역과 남동쪽으로 떨어진 넓은 지역으로 나타났다. 첫 번째 영역은 고농도 사례일 당일에 배출된 $NO_x$의 민감도가 주로 나타났고 두 번째 영역은 전 날 배출에 의한 영향이었다. 반면, 부산을 수용지로 한 경우 사례일 당일 주간의 해풍의 영향으로 같은 날의 $NO_x$ 배출 효과 보다는 전 날 배출되었던 농도에 대한 민감도가 더 중요하였다. 민감도 영향지역에 대한 단면도 분석 결과 지표부근의 $NO_x$ 수송과 함께 상층에서 이류되는 영향도 중요하였다.
This study has been carried out to analyze the sensitivity of ozone concentrations by employing different options of cumulus parameterization schemes (CPSs) and microphysics schemes in MM5 models. These sensitivity tests were applied to long-range transport case of higher ozone over Northeast Asia. Employed CPS schemes are Betts-Miller (BM), Grell (GR), Kain-Fritsch2 (KF2), Anthes-Kuo (AK), None scheme (grid scale physics only), and four microphysics used here are Simple ice, Reisner1, Reisner2, Schultz scheme in MM5. We chose two cases of high ozone long range transport case by employing both concentrations ozone level and backward trajectory model. The results showed that modeled ozone concentrations indicated about 10% differences among CPSs. Of the all options, GR and KF2 (for CPS), and Rersiner-1 and Resiner-2 (for microphysics) showed relatively good and stable variations against ensemble mean values. For both CPS and microphysics schemes, the difference of precipitation arising from different parameterization schemes was significant by itself, but the resultant ozone variations showed only marginal. But the cloud fraction differences arising from different parameterization schemes showed better correlation with ozone variations than precipitation differences, indicating that the photochemical ozone generation variations is more dominant by cloud fraction than wet removal process for high and long-ranged transported ozone cases over Northeast Asia.
A high accuracy ozone monitor using UV absorption method was developed for ambient ozone monitoring. The system was mainly composed of a high power pulsed xenon lamp as UV source, an optical spectrometer with a high sensitivity linear CCD array as UV detector and signal processing unit. The optical signal from the CCD array that provides unusually high response and excellent optical resolution for ozone concentration was converted to digital signal and the digital signal was displayed on screen using PC interface. The optical signal was propagated using optic fiber to reduce optical loss to increase the accuracy of the measuring system. This paper has been studied a interworking signalling protocol between two hybrid networks by analyzing Satellite B-ISDN architecture, DSS2 Layer 3 Signalling protocol, B-ISUP protocol, S-BISUP protocol stack and so on. Also in the paper, messages and primitives have been defined for B-ISDN's Connection Type, Ownership and each protocol in order to connect point-to-multipoint. The ozone sensing properties of the CCD ozone monitor was compared with those of the photo multiplier ozone monitor.
본 연구에서는 대류권 오존과 전구체인 nitrogen oxides (NOx), volatile organic compounds (VOCs)의 광화학반응 관계를 살펴보고자, Ozone Monitoring Instrument (OMI)와 TROPOspheric Monitoring Instrument(TROPOMI)의 nitrogen dioxide (NO2), formaldehyde (HCHO), OMI/Microwave Limb Sounder (MLS) tropospheric column ozone (TCO), Airkorea 지상측정 ozone (O3) 자료를 분석하였다. OMI 위성자료를 이용하여 2006년부터 2020년까지 장기 변화 경향을 살펴보면 TCO는 동북아시아 지역 전체적으로 증가하는 추세를 보였으며, NO2는 꾸준히 감소하고 HCHO는 계속해서 증가하는 경향성을 보였다. 또한 오존 민감도의 지표인 formaldehyde nitrogen dioxide ratio (FNR)은 점점 증가하고 있으며, 이는 VOC-limited 영역이 감소하고 있음을 의미한다. 본 연구는 한국 지역 오존의 지속적인 증가 원인을 밝히기 위해서 최근 4년 기간(2019~2022년)의 TROPOMI FNR과 지상 측정 O3를 이용하여 국내 오존 생성 민감도 분석을 진행하였다. 기존 선행연구들과 동일하게 국내 대도시 지역에서 VOC-limited 및 Transitional 영역이 나타났으며, 그 외에도 국내 주요 발전소가 위치한 지역에서 VOC-limited 영역이 나타났다. VOC-limited 영역, 즉 NOx가 과도하게 포화되어 있는 영역에서는 NOx 배출 감소가 오히려 적정 반응을 약화시켜 국내 오존 농도 증가를 유도했을 것으로 판단된다. 따라서 VOC-limited 영역이 나타나는 지역에서 오존 농도를 감소시키기 위해서는 NOx의 배출보다 단기적으로 VOC 배출을 감소시켜야 함을 시사한다.
Simulations of CMAQ with the High-order Decoupled Direct Method (HDDM) for a 2010 June episode are applied to estimate the influence of local and neighborhood emissions on ozone concentrations in the Kwang-Yang Bay (KYB) area. In order to examine ozone response to reductions in $NO_x$ and VOC emissions from KYB and Gyeongsang, ozone isopleths are generated with the first and second-order sensitivity coefficients from HDDM simulations at three sites; Taein, Samil, and Gwangmoo. Simulations show that reduction in KYB $NO_x$ may increase ozone over the sites. On the contrary, $NO_x$ reduction from Gyeongsang may decrease ozone at the sites when transport of ozone and its precursors from upwind Gyeongsang is potentially high. However, VOC reductions from KYB and Gyeongsang are favorable to lower ozone over KYB. The study implies that emission reductions for both local and neighboring areas are likely more effective to bring KYB to ozone attainment.
Ozone ($O_3$) is a main component of photochemical oxidants and a phytotoxic air pollutant. Although the current levels of tropospheric $O_3$ in East Asia could adversely affect productivity of forest tree species, risk assessments of $O_3$ impact were limited. In this paper, we summarize the methodology of risk assessment of $O_3$ on forest tree species based on our two previous studies, risk assessments of $O_3$ impact on the growth of Fagus crenata by Watanabe et al. (2012) and on the annual carbon absorption of three representative conifers, Cryptomeria japonica, Pinus densiflora and Larix kaempferi by Watanabe et al. (2010). $O_3$ sensitivity of each tree species obtained from an experimental study, $O_3$ exposure and atmospheric N deposition based on field monitoring and vegetation survey were integrated by geographic information system method. Based on the results, we conclude that the area with high risk of $O_3$ impact does not necessarily correspond to the area with high $O_3$ exposure. The varieties of tree habitat, tree sensitivity to $O_3$ and annual carbon absorption among the tree species, and N deposition-induced change in the $O_3$ sensitivity of F. crenata are raised as the factors of discordance between areas with high risk and those with high $O_3$ exposure. In the last part of this paper, we discuss the present uncertainty and perspectives of risk assessment for the future studies on the impact of $O_3$ on forest tree species in East Asia.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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