• 자원환경지질
• /
• 제38권4호
• /
• pp.463-479
• /
• 2005

전북의 전주, 군산, 남원지역에서 주기적으로 채수된 강수(bulk deposition)를 지화학적으로 고찰하고 Sr과 Pb 동위원소의 환경추적인자로서의 적용 여부를 알아보고자 하였다. 강수는 pH $4\~7$의 약산성내지 산성을 띄며, 건기에는 높고, 우기에는 자연산성도 수준인 5.0수준을 유지한다. 강수에 의한 희석작용으로, 우기이후의 강수는 TDS 및 EC도 낮아지나 다시 건기에 들어서면서 상승한다. 겨울철에는 난방연료의 연소에 의해 $SO_4$과 $NO_3$이 높은 함량을 보이며, 여름철은 $CO_2$가스의 영향으로 탄산농도가 약간 높은 경향을 보인다 양이온은 겨울철에 Na의 함량이 높고, 봄부터 여름철에는 Ca의 함량이 높게 나타난다. 지리산에 인접한 남원이 전반적으로 낮은 EC 및 TDS값을 가지고 인구밀집과 도시화가 심한 전주지역은 대체로 높다. 남원지방은 다량의 수목의 호흡작용에 의한 대기중 이사화탄소의 함량이 높아 여름철 탄산 농도가 타 지역에 비해 높다. 군산지역은 해염의 영향으로 대기중 Cl의 함량이 높다. Al, Cu, Zn은 TDS와 상관계수 0.5이상의 양호한 상관관계를 보여 이들 원소가 미량원소 중 강수의 화학적 성상에 영향을 미치는 원소들 이라고 볼 수 있다. $^{87}Sr/^{86}Sr$ 값은 0.7109-0.7128으로 세 지역 모두 유사하며, 해수보다 다소 높은 값을 보이고 있어 주변의 토양입자, 꽃가루, 기타 인위기원의 에어로졸 등의 영향이 있음을 암시하나 지역 전반에 걸친 자세한 동위원소적 고찰이 있어야만 보다 정확한 해석이 가능할 것으로 생각된다. 강수의 Pb 동위원소 조성도 세 지역 모두 유사하며, 서울 에어로졸의 Pb 동위원소 조성 범위내에 포함되고 북경의 에어로졸 범위에서는 약간 벗어나 있다. 이는 한반도내의 대기 중에 함유되어 있는 Pb은 모두 유사한 기원으로 휘발유의 연소에서 발생하는 것으로 생각되며, 중국으로부터 기원한 Pb의 존재 가능성은 내포하고 있으나 그 기여율은 적을 것으로 보인다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.205-216
• /
• 2017

Carbonaceous aerosols such as the equivalent black carbon (eBC), the elemental carbon (EC) and the organic carbon (OC) were monitored at the Seoul Olympic Park site ($37.521^{\circ}N$, $127.124^{\circ}E$) during the KORUS-AQ 2016 campaign using a Multi Angle Absorption Photometer (MAAP) and an OCEC Analyzer. Averaged mass concentrations of eBC, EC and OC were presented as $2.46{\pm}1.52{\mu}g/m^3$, $1.01{\pm}0.60{\mu}g/m^3$ and $4.85{\pm}2.60{\mu}g/m^3$, respectively. OC/EC ratio and mass absorption cross-section (MAC) of light absorbing aerosols were calculated as 2.32 and $14.8m^2/g$, respectively. Diesel OC concentrations were estimated from a source profile of diesel vehicles as well. eBC mass concentrations measured from May $26^{th}$ to May $27^{th}$, 2016 showed 40% higher than averaged eBC mass concentrations during campaign period. $PM_{2.5}$ concentrations measured in this period were also higher than average $PM_{2.5}$ concentrations. High eBC concentrations were observed from May $29^{th}$ to May $31^{st}$, 2016 and from June $9^{th}$ to June $11^{th}$, 2016, possibly due to morning rush hour and the effect of temperature inversion at night. Diurnal variations of eBC, EC and Diesel OC showed a typical pattern of metropolitan area. In the weekend, however, diurnal variations of eBC, EC and Diesel OC mass concentrations were different from those measured in the weekday. It is expected that this study can help to understand the relationship between carbonaceous aerosols in a metropolitan area.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.207-222
• /
• 2018

In this study, light absorption of carbonaceous species in $PM_{2.5}$ was investigated using a dual-spot 7-wavelength Aethalometer(model AE33) with 1-min time interval between January 01 and September 30, 2017 at an urban site of Gwangju. During the study period, two Asian dust (AD) events occurred in April (AD I) and May (AD II), respectively, during which light absorption in total suspended particles was observed. Black carbon (BC) was the dominant light absorbing aerosol component at all wavelengths over the study period. Light absorption coefficients by aerosol particles were found to have 2.7~3.3 times higher at 370 nm than at 880 nm. This would be attributed to light absorbing organic aerosols, which is called brown carbon (BrC), as well as BC as absorbing agents of aerosol particles. Monthly average absorption ${{\AA}}ngstr{\ddot{o}}m$ exponent ($AAE_{370-950nm}$) calculated over wavelength range of 370~950 nm ranged from 1.10 to 1.35, which was lower than the $AAE_{370-520nm}$ values ranging from 1.19~1.68 that was enhanced due to the presence of BrC. The estimated $AAE_{370-660nm}$ of BrC ranged from 2.2 to 7.5 with an average of 4.22, which was fairly consistent to the values reported by previous studies. The BrC absorption at 370 nm contributed 10.4~28.4% to the total aerosol absorption, with higher contribution in winter and spring and lower in summer. Average $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ concentrations were $108{\pm}36$ and $24{\pm}14{\mu}g/m^3$ during AD I, respectively, and $164{\pm}66$ and $43{\pm}26{\mu}g/m^3$ during AD II, respectively, implying the greater contribution of local pollution and/or regional pollution to $PM_{2.5}$ during the AD II. BC concentration and aerosol light absorption at 370 nm were relatively high in AD II, compared to those in AD I. Strong spectral dependence of aerosol light absorption was clearly found during the two AD events. $AAE_{370-660nm}$ of both light absorbing organic aerosols and dust particles during the AD I and II was $4.8{\pm}0.5$ and $6.2{\pm}0.7$, respectively. Higher AAE value during the AD II could be attributed to mixed enhanced urban pollution and dust aerosols. Absorption contribution by the light absorbing organic and dust aerosols estimated at 370 nm to the total light absorption was approximately 19% before and after the AD events, but it increased to 32.9~35.0% during the AD events. In conclusion, results from this study support enhancement of the aerosol light absorption due to Asian dust particles observed at the site.

• 한국환경과학회지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.419-436
• /
• 2002

The current paper reports on the enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols during the Asian dust event that occurred over Korea on 1 May 1999. To confirm the origin and net flux of the O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols, the meteorological parameters of the weather conditions were investigated using Mesoscale Meteorological Model 5(MM5) and the TOMS total ozone and aerosol index, the back trajectory was identified using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model(HYSPLIT), and the ozone and ozone precursor concentrations were determined using the Urban Ashed Model(UAM). In the presence of sufficiently large concentrations of NO$\sub$x/, the oxidation of CO led to O$_3$ formation with OH, HO$_2$, NO, and NO$_2$ acting as catalysts. The sudden enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$ and aerosols was also found to be associated with a deepening cut-off low connected with a surface cyclone and surface anticyclone located to the south of Korea during the Asian dust event. The wave pattern of the upper trough/cut-off low and total ozone level remained stationary when they came into contact with a surface cyclone during the Asian dust event. A typical example of a stratosphere-troposphere exchange(STE) of ozone was demonstrated by tropopause folding due to the jet stream. As such, the secondary maxima of ozone above 80 ppbv that occurred at night in Busan, Korea on 1 May 2001 were considered to result from vertical mixing and advection from a free troposphere-boundary layer exchange in connection with an STE in the upper troposphere. Whereas the sudden enhancement of ozone above 100 ppbv during the day was explained by the catalytic reaction of ozone precursors and transport of ozone from a slow-moving anticyclone area that included a high level of ozone and its precursors coming from China to the south of Korea. The aerosols identified in the free troposphere over Busan, Korea on 1 May 1999 originated from the Taklamakan and Gobi deserts across the Yellow River. In particular, the 1000m profile indicated that the source of the air parcels was from an anticyclone located to the south of Korea. The net flux due to the first invasion of ozone between 0000 LST and 0600 LST on 1 May 1999 agreed with the observed ground-based background concentration of ozone. From 0600 LST to 1200 LST, the net flux of the second invasion of ozone was twice as much as the day before. In this case, a change in the horizontal wind direction may have been responsible for the ozone increase.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
• /
• 제6권4호
• /
• pp.281-287
• /
• 2012

Aerosol concentrations at the CC-Lag site in the Teshio Experimental Forest increased from winter to spring and sometimes showed extremely high values associated with Kosa and/or forest-fire events. The range and mean of the mass concentrations of aerosol chemical species were as follows: total particulate mass, 1.2-29, 5.0; elemental carbon, 0.061-2.2, 0.43; organic carbon, 0.059-3.5, 0.79; and sulfate, 0.12-6.2, 1.8 ${\mu}g/m^3$. The total masses of the deposited particles on hybrid larch and on bamboo leaves were approximately 35 and 30 ${\mu}g/cm^2$, respectively. The amounts of soil particles on the leaves were 6 ${\mu}g/cm^2$ for the upper part of hybrid larch, 2 ${\mu}g/cm^2$ for the lower part of hybrid larch, and 1 ${\mu}g/cm^2$ for Sasa bamboo leaves. The amounts of deposited black carbon were 2.3 ${\mu}g/cm^2$ for the upper part of hybrid larch, 0.6 ${\mu}g/cm^2$ for the lower part of hybrid larch, and 0.2 ${\mu}g/cm^2$ for Sasa bamboo leaves. Half of the total deposited particular mass was attached on the hybrid larch; however, most of the total deposited mass was adhered on the Sasa bamboo leaves. Regardless of the species, there tend to be more deposited particles on the leaves in the upper part than in the lower part, with only a few meters height difference. Comparing the composition of the deposited particles to that of the atmospheric aerosols without any size cut, the fractions of water-soluble material sulfate and sea salt in the deposited aerosols were about one tenth and one hundredth lower than that in the aerosols, respectively. On the basis of the measured concentration and the deposited amount on leaves, the deposition velocity of black carbon was estimated to be approximately 0.5 cm/s.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권8호
• /
• pp.790-799
• /
• 2005

본 연구에서는 충청남도 공주시에 위치한 공주대학교 자연과학대학 옥상에 설치된 분광복사측정기의 일종인 스카이라디오미터(Sky-radiometer)로 측정된 직달 및 산란 일사량을 이용하여 간접적으로 공주지역의 에어로솔의 광학적 특성을 분석하였다. 분석기간은 2004년 1월부터 12월까지이며 에어로솔의 광학적 특성의 분석에 활용된 알고리즘은 Skyrad.pack.3(Nakajima et al., 1996)이다. 주요 분석요소는 에어로슬의 광학두께(AOT), 단일 산란알베도(SSA), 옹스트롬 지수${\alpha}$ 및 에어로솔의 크기별 분포이며 분석결과의 질을 높이기 위하여 초기 관측 자료의 품질검사를 수행하였다. 공주지역의 연평균 AOT, ${\alpha}$ 및 SSA는 각각 0.46, 1.14, 그리고 0.91이며 계절 및 기상현상에 따라 큰 시간변동을 보이고 있다. 크기별 입자분포에서는 미세입자와 조대입자에서 최대치가 나타나는 쌍봉(bi-modal) 형태를 보이고 있으며 황사(Asian dust) 기간인 봄에는 조대입자의 총 부피가 크게 증가하고 여름에는 반대로 미세입자의 부피가 증가하는 계절변동을 보이고 있다. 이러한 현상은 봄철동안에 AOT와 SSA가 각각 크게 증가하고 감소하는 점에서도 확인되고 있다. 또한 공주지역의 에어로솔의 광학적 특성은 계절에 따라서 변화가 크게 나타나고 있으나 풍향의 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타나고 있다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.301-311
• /
• 2017

에어로솔의 광학특성과 연직고도는 태양 복사의 반사와 흡수과정을 통하여 지구복사수지에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 복사전달모델과 위성관측자료를 이용하여 동북아시아 지역에서 구름의 존재 시 에어로솔 층에 의한 복사특성을 분석하였다. 복사전달 모의 결과는 구름이 하부에 존재하는 경우에 에어로솔 층의 고도가 높아짐에 따라 대기 온난화 효과가 증가하였다. 이러한 관계는 에어로솔의 광 흡수성이 커질수록, 지표 반사도가 증가할수록 비례하는 경향을 나타내었다. 그리고 연구대상지역 ($20-50^{\circ}N$, $110-140^{\circ}E$)에서 주요 에어로솔 이벤트 사례에 대하여, UV Absorbing Aerosol Index (AAI) derived from Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS), cloud parameters derived from the Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS), with Upward Shortwave Flux (USF) Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) 위성관측자료를 이용하여 광 흡수성 에어로솔에 의한 영향을 정량적으로 분석하였다. 각 사례에 대한 평균적인 복사효과는 약 6 - 26 %에 해당하는 상향 단파 복사량의 감쇄효과가 나타났다. 이러한 결과는 에어로솔에 의한 직접효과와 간접효과를 정량화 하기 위한 중요성을 설명해 준다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.507-518
• /
• 2006

지표면에서 방출된 $11{\mu}m$와 $12{\mu}m$의 복사량은 대기 입자에 의해 선택적으로 산란되고 흡수된다. 에어로솔이 대기 중에 존재할 경우 지표면에서 방출되는 $11{\mu}m$의 복사량이 $12{\mu}m$보다 흡수를 많이 하므로 밝기 온도가 낮게 나타나고, 반대로 구름에 대해서는 $12{\mu}m$가 흡수를 많이 하여 $11{\mu}m$의 밝기 온도가 높게 나타난다. 그러므로 $11{\mu}m$와 $12{\mu}m$의 밝기 온도 차이(BTD)를 통해 구름과 에어로솔의 존재 유무를 판별할 수 있고, 에어로솔의 광학 두께를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 대기의 구성 물질과 연직 분포 상태, 지표면의 온도와 형태, 그리고 에어로솔의 구성성분에 따라 BTD 경계값과 민감도를 분석하였다. BTD 경계값은 이론적으로 $0^{\circ}K$라고 알려져 있으나 본 연구에서 US 표준 대기 상태일 때 $0.8^{\circ}K$의 경계값을 보인다. BTD 값은 태양 천정각, 에어로솔의 고도, 지표면 반사도, 그리고 대기의 연직적 온도 분포에 따라서는 영향을 적게 받았다. 그러나 위성 천정각, 지표면 온도와 방출율, 연직적 수증기 분포에 대해 영향이 크게 나타나며 에어로솔 탐지에 50%이상의 오차를 유발할 수도 있다. 그러므로 BTD 방법을 사용하는데 있어 주의가 요구되며, BTD값에 영향을 미치는 인자를 보정해 준다면 좀 더 정확한 에어로솔 탐지가 가능하리라 사료된다.

• 한국균학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.393-403
• /
• 2018

공기에 의해 운반되는 바이오에어러졸은 농산물 오염을 널리 일으키는 원인으로 알려져 있다. 육안으로 보이지 않는 진균 포자는 버섯 재배 중에 버섯과 인간의 건강에 해를 끼치는 바이오에어로졸이다. 본 연구는 한국의 표고버섯 재배사 실내의 공기 중에 존재하는 진균의 농도 및 종 분포에 관한 기초 자료를 얻기 위해 수행되었다. 2015년과 2016년에 국내 6 개의 다른 지역에 위치한 13 개의 표고버섯 재배 농장에서 21 차례 실내공기로부터 진균 포자를 샘플링하고 분석하였다. 공기 중 진균 농도는 $1.30{\times}10^2-1.59{\times}10^4cfu/m^3$ 범위였다. 중요하게도 20 차례의 농장방문 시료 채취 결과에서 진균 농도가 환경부의 실내공기질 권장 기준 농도인 $500cfu/m^3$를 초과하였다. 총 450 균주의 진균이 분리되었으며 46 속 33 종으로 동정되었다. 이중에 인체 위해균(4 속 4 종)과 식물병원균(10 속 13 종)이 존재하였다. 또한, 버섯 건강에 영향을 미치는 해로운 종인 Trichoderma harzianum, T. atroviride 및 T. longibrachiatum가 21 건 시료 채취 중 17 건에서 빈도 높게 검출되었다. 본 결과는 버섯생산의 재배관리를 위해서 재배사 실내 공기질을 개선해야 한다는 증거를 제시하였다.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.91-104
• /
• 2019

In this study, hourly measurements of $PM_{2.5}$ and its major chemical constituents such as organic and elemental carbon (OC and EC), and ionic species were made between January 15 and February 10, 2018 at the air pollution intensive monitering station in Gwangju. In addition, 24-hr integrated $PM_{2.5}$ samples were collected at the same site and analyzed for OC, EC, water-soluble OC (WSOC), humic-like substance (HULIS), and ionic species. Over the whole study period, the organic aerosols (=$1.6{\times}OC$) and $NO_3{^-}$ concentrations contributed 26.6% and 21.0% to $PM_{2.5}$, respectively. OC and EC concentrations were mainly attributed to traffic emissions with some contribution from biomass burning emissions. Moreover, strong correlations of OC with WSOC, HULIS, and $NO_3{^-}$ suggest that some of the organic aerosols were likely formed through atmospheric oxidation processes of hydrocarbon compounds from traffic emissions. For the period between January 18 and 22 when $PM_{2.5}$ pollution episode occurred, concentrations of three secondary ionic species ($=SO{_4}^{2-}+NO_3{^-}+NH_4{^+}$) and organic matter contributed on average 50.8 and 20.1% of $PM_{2.5}$, respectively, with the highest contribution from $NO_3{^-}$. Synoptic charts, air mass backward trajectories, and local meteorological conditions supported that high $PM_{2.5}$ pollution was resulted from long-range transport of haze particles lingering over northeastern China, accumulation of local emissions, and local production of secondary aerosols. During the $PM_{2.5}$ pollution episode, enhanced $SO{_4}^{2-}$ was more due to the long-range transport of aerosol particles from China rather than local secondary production from $SO_2$. Increasing rate in $NO_3{^-}$ was substantially greater than $NO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ increasing rates, suggesting that the increased concentration of $NO_3{^-}$ during the pollution episode was attributed to enhanced formation of local $NO_3{^-}$ through heterogenous reactions of $NO_2$, rather than impact by long-range transportation from China.