• 한국환경과학회지
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• 제11권2호
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• pp.111-120
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• 2002

Asian dust(or yellow sand) occurs mainly in spring and occasionally in winter in east Asia, when the weather conditions are under an upper trough/cut-off low and surface high/low pressure system during blocking episode days associated with the stationary patterns of the upper level jet stream. The transport mechanism for Asian dust during the blocking episode days in spring 2001 was analyzed using the TOMS aerosol index and meteorological mesoscale model 5(MM5). Based on the E vector, an extension of an Eliassen-Palm flux, the blocking episode days were found to be associated with the development of an upper cut-off low and surface cyclones. Concurrently, the occurrence of dust storms was also determined by strong cold advection at the rear of a jet streak, which exhibited a maximum wind speed within the upper jet stream. As such, the transport mechanism for Asian dust from China was due to advection of the isentropic potential vorticity(IPV) and isentropic surfaces associated with tropopause folding. The transport heights for Asian dust during the blocking episode days were found to be associated with the distribution of the isentropes below the IPV At the same time, lee waves propagated by topography affected the downward motion and blocking of Asian dust in China. The Asian dust transported from the dust source regions was deposited by fallout and rain-out with a reinforcing frontogenesis within a surface cyclone, as determined from satellite images using TOMS and GMS5. Accordingly, these results emphasize the importance of forecasting jet streaks, the IPV, and isentropes with geopotential heights in east Asia.

• 한국환경과학회지
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• 제13권10호
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• pp.891-902
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• 2004

In order to predict air pollution and Yellow-sand dispersion precisely, it is necessary to clarify the sensitivity of meteorological field input interval. Therefore numerical experiment by atmospheric dynamic model(RAMS) and atmospheric dispersion model(PDAS) was performed for evaluating the effect of temporal and spatial resolution of meteorological data on particle dispersion. The results are as follows: 1) Base on the result of RAMS simulation, surface wind direction and speed can either synchronize upper wind or not. If surface wind and upper wind do not synchronize, precise prediction of Yellow-sand dispersion is strongly associated with upwelling process of sand of particle. 2) There is no significant discrepance in distribution of particle under usage of difference temporal resolution of meteorological information at early time of simulation, but the difference of distribution of particles become large as time goes by. 3) There is little difference between calculated particles distributions in dispersion experiments with high temporal resolution of meteorological data. On the other hand, low resolution of meteorological data occur the quantitative difference of particle density and there is strong tendency to the quantitative difference.

• 대한원격탐사학회지
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• 제14권4호
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• pp.366-375
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• 1998

해색 센서인 SeaWIFS의 자료를 이용하여 황사의 광학적 성질과 황사가 해색 원격탐사에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 황사가 해색에 미치는 영향을 살펴보기 위해 황사현상이 나타났던 1998년 4월 18일과 맑은 날인 4월 25일의 자료를 선택하였다. NASA 표준 대기 보정 알고리즘은 황사의 영역을 복사휘도가 너무 크거나 또는 구름의 영역으로 간주하여 황사 지역에 대한 해색 정보를 생산하지 않고 있다. 4월 18일 동아시아 해양에 도착한 황사는 에어로졸의 광학적 두께의 관점에서 상대적으로 균질한 두 부류로 구성되어 있음을 보여주었다. 즉, 에어로졸 광학적 두께가 0.8 부근에 최대의값을 갖는 강한 황사와 0.4 부근의 값을 갖는 약한 황사가 존재하였다. 즉 에어로졸 광학적 두께가 0.8 부근에 최대의 값을 갖는 강항 황사와 0.4 부근의 값을 갖는 약한 황사가 존재하였으며, 이 값들은 지상의 관측 결과와 잘 일치하였다. 지상 일기도의 분석과 경로 역추적을 통해 얻은 황사의 이동은 약한 황사 영역이 먼지 폭풍의 가장자리로부터 기원하고 있음을 암시한다. 또한, 황사와 관련된 에어로졸 광학적 두께가 큰 영역은 dir 0.2 정도의 광학적 두께를 갖는 배경 에어로졸과 매우 다름을 알 수 있다. 이러한 에어로졸의 광학적 특성은 대기 보정 변수의 도입과 더불어 황사의 영역을 정량적으로 결정할 수있음을 가능케 하고 있다. 본 논문의 결과는 대기 보정 변수와 광학적 두께의 분산 그래프에 나타나는 특징을 황사 영역을 결정할 수 있음을 보여준다.

• 한국대기환경학회지
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• 제20권2호
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• pp.215-224
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• 2004

We report the high concentration episodes for PM$_{10}$, SO$_2$, NO$_2$, and $O_3$ in many urban areas Korea during 2002. The high concentration episodes are identified based on the National Ambient Air Quality Standards and the observations obtained from the Regional Air Monitoring Network composed of approximately 160 air pollution monitoring stations located in a number of major or big cities in South Korea including Seoul, Pusan, Daegu, and Incheon cities. The results show that the twenty cases of high concentration episodes in 2002 consists of both ozone warning episodes (6 cases) and high PM$_{10}$ concentration cases (14 cases), and one half of the latter are found to occur in association with the Yellow Sand (Asian Dust) phenomena. The most outstanding characteristics of the reported episodes are the excessively high levels of maximum PM$_{10}$ concentrations during the Yellow Sand period (i.e., exceeding 3,000$\mu\textrm{g}$/㎥ in April, 2002) and their variable occurrence frequencies across seasons. The high ozone concentration episode days are mainly resulting from both the high photochemical reactions and poor ventilations. The high PM$_{10}$ concentration days during non Yellow Sand periods, however, mostly occurred under the influence of synoptic meteorological conditions such as stagnant or slowly passing high pressure centers, and consequently prevailing weak wind speeds over the Korean peninsula. The overall results of our study thus suggest the importance of both synoptic and local meteorological factors for high concentration levels in the major and/or big cities in Korea.n Korea.

• 한국환경과학회지
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• 제23권2호
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• pp.275-289
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• 2014

Asian dust (or yellow sand) occurring mainly in spring in East Asia is affected by the distribution of weather systems. This study was performed to investigate the characteristics of suspended particulate for Asian dust at Busan, Korea in 20 March 2010, which was one of the extreme case for the last 10 years. There was used the data of weather chart, satellite, automatic weather system (AWS), $PM_{10}$, laser particle counter (LPC), and backward trajectories model. In synoptically, the high pressure was located in the northwestern part and low pressure was located in the northeastern part of Korea. The strong westerly winds from surface to upper layer makes it possible to move air masses rapidly. Air masses passing through Gobi Desert in Mongolia and Inner Mongolia plateau covered the entire Korean peninsula. As the results of aerosol analysis, $PM_{10}$ concentration at Gudeok mountain in Busan was recorded $2,344{\mu}g/m^3$ in 2300 LST 20 March 2010 and their concentration was markedly increased at coarse mode particle. In surface condition, westerly wind about 3 ~ 5 m/s was dominant and small particles of $0.3{\sim}0.5{\mu}m$ were distributed on the whole. In heavy metal components analysis, the elements from the land was predominated.

• 한국산림과학회지
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• 제94권2호통권159호
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• pp.96-102
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• 2005

This study evaluated the chemical characteristics of rainfall and throughfall in Pinus koraiensis and Larix leptolepis forests. We analyzed pH, EC, and concentrations of cations and anions in rainfall, throughfall and stemflow collected from both forest types in the experimental forests of the central Korea. The concentrations of chemical elements were much higher in throughfall and stemflow than in rainfall for both forest types, and were significantly different among the seasons. Comparing the chemical elements between the P. koraiensis and L. leptolepis plantations, there were not significantly differences in throughfall, but the concentrations of almost elements of stemflow in P. koraiensis were almost lower than those in L. leptolepis. For seasonal inputs to the forest floor, more than half of the total input of $Ca^{2+}$, ${NO_3}^-$and ${SO_4}^{2-}$ was observed in spring. This suggests that air pollutants such as NOx and SOx accompanying calcium-rich aeolian Yellow Sand (Asian dust) from China could have an important influence on nutrient cycles in Korean forests.

• 한국산림과학회지
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• 제96권5호
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• pp.503-509
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• 2007

The major objective of this study was to analyze the difference of the chemical characteristics of acid deposition in Quercus forests in Korea and Japan. The pH values of rainfall at the experimental forest of Kangwon National University (KS site) were higher than those at the Foresta Hills in Japan (JP site), and all chemical contents of throughfall and stemflow were much higher than those of rainfall in Quercus forest stands at the KS and JP site. The pH values, $Ca^{2+}$, $NO_3{^-}$ and $SO{_4}^{2-}$ concentration of throughfall and stemflow at the KS site showed seasonal variation. While at the JP site, the same pattern was shown in the pH values of throughfall and stemflow, however, did not show any difference among seasons. Also, the annual input of all nutrients in these two contrasting forests varied seasonally. These results can be used to predict the amounts of air pollutant that are washed off and leached by the rainfall and Yellow Sand (Asian dust), including NOx and SOx acid pollutants transported easterly from China in the spring. Therefore, it is necessary to quantify the inputs of dry and wet deposition throughout a full year to gain a more complete understanding of the effects of acid deposition on the nutrient cycles in these forest ecosystems.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권6호
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• pp.570-578
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• 2003

배 경 : 황사는 주로 $10{\mu}m$이하의 미세먼지($PM_{10}$)로서 $PM_{10}$의 증가는 황사현상의 증가와 매우 밀접한 관련이 있다. $PM_{10}$은 그 크기로 보아 호흡기에 침착이 가능하고 따라서 호흡기 증상 및 폐기능에 영향을 미칠 수 있올 것으로 생각되나 아직 이에 대한 연구는 없었다. 이에 연구자들은 천식으로 확진된 환자를 대상으로 황사 기간 중에 $PM_{10}$을 포함한 대기오염물질이 호흡기증상 및 폐기능에 미치는 영향을 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 인천지역 거주자이고 천식으로 확진된 환자를 대상으로 2002년 3월 2일부터 6월 14일까지 매일 최소 2회 이상의 최대호기유속 측정, 속효성 기관지 확장제 사용회수, 야간 증상, 증상 점수, 설외활동량 등을 기록하였다. 또한 대기오염지수인 $PM_{10}$, $SO_2$, $NO_2$, $O_3$, 황사발생일, 기온 및 습도를 측정하여 이들과 최대호기유속 및 변동률, 증상과의 관련성, 야간 증상 및 속효성 기관지확장제 사용회수 등의 연관성을 분석하였다. 결 과 : 대상환자는 남자 31 명, 여자 33명으로 평균 연령은 $46.1{\pm}14.1$세, FEV1은 $2.2{\pm}0.9L$, FEV1%는 $71.5{\pm}24.9%$ 이었다. 연구 기간 중 황사 발생일은 총 14일이었으며, $PM_{10}$수치는 황사발생일에 $188.5{\pm}163.0{\mu}g/m^3$, 비황사발생일에 $60.1{\pm}19.9{\mu}g/m^3$로 황사 발생기간 동안에 높게 측정되었다(p<005). 일일 평균 $PM_{10}$이 높은 날에는 대상 환자의 오전 및 오후 최대 호기유속이 낮아지는 경향을 보였으며(p<0.05), 최대 호기유속 변화율이 증가하였고(p<0.05), 야간에 천식으로 인해 잠을 깨는 횟수가 증가하였다(p<0.05). 반면, 황사 기간 중에 $SO_2$, $NO_2$, $O_3$ 등 다른 대기오염지수와 증상 및 최대호기유속의 변화는 상관성이 없었다(p>0.05). CO는 황사와 관계없이 천식환자에서 최대 호기유속 변동률 및 평균 최대호기유속에 영향을 미치고 있었다(p<0.05). 결 론 : 황사 기간 중 증가하는 미세먼지 농도는 기관지 천식 환자의 호흡기 증상의 악화 및 폐기능의 저하를 초래할 수 있다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제15권1호
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• pp.37-44
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• 2019

본 연구에서는 국내에서 가장 일반적인 유형의 주택으로서 3인 가구가 거주하는 공급면적 $117.69m^2$의 일반형 아파트를 측정 주택으로 선정하여 실증 측정을 진행하였다. 황사 발생이 포함된 3일 측정기간 동안 미세먼지 변화 특성을 관찰하여 분석하였다. 관측된 미세먼지($PM_{10}$)를 상대적으로 큰 먼지($PM_{10-2.5}$)와 초미세먼지($PM_{2.5}$)로 나누어 대기와 실내의 먼지의 농도변화를 분석하였다. 연구 결과로 재실자의 활동이 없는 외출이나 취침 기간에는 주택의 침기 특성을 확인할 수 있었다. 미세먼지 중 상대적으로 큰 $PM_{10-2.5}$ 크기 입자는 외기의 풍속이 5 m/s까지 증가하여 침기량이 증가해도 대기 농도 대비 실내 농도비가 7% 이하인 반면, $PM_{2.5}$의 경우 외기 속도가 5 m/s까지 증가하면 50% 이상으로 증가하였다. 황사가 심한 대기 상태에도 본 연구의 측정 주택의 경우 실내 $PM_{10-2.5}$는 시평균$15{\mu}g/m^3$로 대기 농도의 5% 수준으로 일상 조건과 비슷했다. 재실자의 활동이 있는 경우에는 미세먼지 중 초미세먼지를 제외한 상대적으로 큰 먼지는 자연환기와 실내 사람의 움직임과 같은 행동 영향이 지배적이었다. 실내 $PM_{10-2.5}$ 농도는 대기 농도가 낮은 경우에는 대기 농도의 약 50%를 차지하는 경우도 있었다. 재실자의 활동 중, 초미세먼지의 발생이 클 것으로 예상되는 굽기나 튀기기가 포함된 조리나 실내 흡연이 없었기 때문에, 재실자가 없는 경우와 마찬가지로 초미세먼지는 실내 농도가 실외 농도의 추이에 따라 함께 변동하는 양상을 보였다. 외부공기가 침기에 의해 창틈, 문틈으로 유입되는 과정에서 초미세먼지는 약 30~40% 정도가 제거되고 실내로 많은 비율이 유입되기 때문에 실외 초미세먼지의 실내에 대한 영향이 컸다. 본 연구의 분석 데이터는 측정이 이루어진 대표 주택에 해당하는 것으로, 새로 지어진 기밀 성능이 높은 신축 아파트나 침기가 상대적으로 클 것으로 예상되는 오래된 단독주택에서는 다른 특성이 나타날 것으로 예상되므로, 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다.