• 제목/요약/키워드: ozone sensitivity

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Effect of UV Radiation on Early Growth of Korean Rice Cultivars(Oryza sativa L.)

  • Choi, Kwan-Sam;In, Jun-Gyo;Kang, Si-Yong;Bae, Chang-Hyu;Lee, Hyo-Yeon
    • 한국작물학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.296-301
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    • 1999
  • The concerns on the crop damage by ultraviolet (UV) radiations is increasing owing to the decrease of their absorbing stratospheric ozone in the tropospheric. Cultivar differences on early growth of UV radiation among five Korean rice cultivars, four japonica types and one Tongil type (indica-japonica cross hybrid), were studied. Pot-seeded rice plants were grown under four different radiation conditions, i.e., visible radiation only, visible radiation with supplemented with high or low dose of UV-B (280~320 nm in wavelength) and UV-C (less than 280 nm in wavelength). The inhibitory degree on plant height, shoot and root weight and length of leaf blade and leaf sheath were determined at 40 days after seeding. UV-C showed the most severe inhibitory effect on the degree of biomass gain and leaf growth in most cultivars examined, followed by high UV-B and low UV-B. Among the cultivars used, the Kuemobyeo was the most sensitive cultivar and had not repair or showed resistance ability to continued irradiation of UV radiation. However, Janganbyeo and Jaekeon showed different responses that the elongation of leaf blades was promoted on 2nd and 3rd leaves and inhibited on 4th and 5th leaves but this inhibitory degree was reduced on 6 th and 7th leaves. Such tendency on leaf growth means that both cultivars had low sensitivity and most resistant ability to continued irradiation of UV radiation. While Tongil showed different response to enhanced UV radiation, ie., low UV-B promoted leaf growth but the inhibitory was severely increased by continued irradiation of high UV-B and UV-C, which means that Tongil had high threshold of UV radiation for response as an inhibitory light of plant growth. The results of this study indicate that the differences on sensitivity or resistant to the effects of UV radiation were existed among Korean rice cultivars.

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화력발전소 배출량 제거에 따른 여름철 O3 농도의 변화 특성 (Effect of Removal of Power Plant Emissions on the characteristics of Ozone Concentration Changes in Summer)

  • 김동진;전원배;박재형;문정혁
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.149-163
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    • 2021
  • 본 연구에서는 광화학 대기질 모델인 CMAQ을 활용해 화력발전소 배출량 제거에 따른 O3 농도의 변화 특성을 분석하였다. 하동 화력발전소를 대상으로 주변 지역의 O3 농도 변화에 대한 발전소 배출량의 영향을 조사하기 위해 하동 화력발전소의 배출량 제거 전과 후의 CMAQ 수치 모의를 수행하였다. 수치 모의 결과 O3의 주요 전구 물질인 NOx (-18.87%)와 VOCs (-11.27%)의 농도가 감소한 반면에 O3 (25.24%)의 농도는 증가한 것으로 나타났다. 화력발전소 배출량 제거로 인한 NO와 O3 농도의 상대적인 변화를 비교해 본 결과 높은 음의 상관관계(R= -0.72)를 나타내는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 O3의 농도 증가가 NO 농도 감소로 인한 O3의 적정 효과 완화로 설명 될 수 있음을 의미한다. 해당 지역의 O3의 농도 증가가 NO의 농도 감소에 주로 영향을 받은 이유는 해당 지역이 VOC-limited (i.e., NOx-saturated) 지역이기 때문으로 분석되었다. 이러한 결과는 특정 지역의 O3의 농도가 단순히 배출량의 증감에 따라 비례하게 나타나지 않을 수 있다는 것을 암시한다. 따라서 화력발전소 배출량 저감 조치로 인한 대기 중 O3 농도 개선 효과를 정확히 예측 및 평가하기 위해서는 지역 별 O3의 생성 및 소멸 기작에 대한 심도 있는 이해가 필요하다.

오존에 노출된 버즘나무의 광합성 특성과 민감성 지표 (Photosynthetic Characteristics and a Sensitive Indicator for $O_3$-exposed Platanus orientalis)

  • 이재천;오창영;한심희;김판기
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.220-226
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    • 2005
  • 오존 노출이 버즘나무의 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 2년생 버즘나무 유묘에 하루에 8시간씩 100 ppb의 오존을 처리하였다. 오존 처리를 진행하는 동안, 3주마다 버즘나무의 엽내 엽록소 함량과 광합성 특성을 측정하였다. 오존에 의한 잎의 가시적 피해는 나타나지 않았으며, 또한 엽내 엽록소 함량은 대조구와 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 광합성량, 기공전도도, 수분이용효율은 오존 처리 6주 후에 대조구보다 감소하였다. 한편 탄소고정효율과 광화학 효율은 오존 처리 3주와 6주 후에서 감소한 것으로 나타났다. 위의 결과를 토대로 볼 때, 탄소고정효율은 오존 스트레스에 가장 민감한 파라미터로 나타났으며, 이것은 오존 민감성을 평가하기 위한 매우 적당한 지표로 생각되었다.

Polydimethylsiloxane 채널과 indium tin oxide 전극을 이용한 일회용 전기화학적 검출 시스템 (Disposable Microchip-Based Electrochemical Detector Using Polydimethylsiloxane Channel and Indium Tin Oxide Electrode)

  • 이인제;강치중;김용상;김주호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제54권5호
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    • pp.227-231
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    • 2005
  • We have developed a microsystem with a capillary electrophoresis (CE) and an electrochemical detector (ECD). The microfabricated CE-ECD systems are adequate for a disposable type and the characteristics are optimized for an application to the electrochemical detection. The system was realized with polydimethylsiloxane (PDMS)-glass chip and indium tin oxide electrode. The injection and separation channels (80 um wide$\ast$40 um deep) were produced by moulding a PDMS against a microfabricated master with relatively simple and inexpensive methods. A CE-ECD systems were fabricated on the same substrate with the same fabrication procedure. The surface of PDMS layer and ITO-coated glass layer was treated with UV-Ozone to improve bonding strength and to enhance the effect of electroosmotic flow. For comparing the performance of the ITO electrodes with the gold electrodes, gold electrode microchip was fabricated with the same dimension. The running buffer was prepared by 10 mM 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES) titrated to PH 6.5 using 0.1 N NaOH. We measured olectropherograms for the testing analytes consisted of catechol and dopamine with the different concentrations of 1 mM and 0.1 mM, respectively. The measured current peaks of dopamine and catechol are proportional to their concentrations. For comparing the performance of the ITO electrodes with the gold electrodes, electropherograms was measured for CE-ECD device with gold electrodes under the same conditions. Except for the base current level, the performances including sensitivity, stability, and resolution of CE-ECD microchip with ITO electrode are almost the same compared with gold electrode CE-ECD device. The disposable CE/ECD system showed similar results with the previously reported expensive system in the limit of detection and peak skew. When we are using disposable microchips, it is possible to avoid polishing electrode and reconditioning.

남극 세종기지에서 최근 태양 복사, 기온과 운량의 변화 (Recent Changes in Solar Irradiance, Air Temperature and Cloudiness at King Sejong Station, Antarctica)

  • 이방용;조희구;김준;정연진;이윤곤
    • 대기
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    • 제16권4호
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    • pp.333-342
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    • 2006
  • The long-term trends of global solar irradiance, air temperature, specific humidity and cloudiness measured at King Sejong station, Antarctica, during the period of 1988-2004, have been investigated. A statistically insignificant decrease, -0.21 $Wm^{-2}yr^{-1}$ (-0.26 %$yr^{-1}$, P<0.5) in global solar irradiance was found in an analysis from the time series of the monthly mean values, except for the increasing trends only in two months of January and June. The trends in irradiance are directly and inversely associated with the cloudiness trends in annual and monthly means. The trends in surface air temperature show a slight warming, $0.03^{\circ}Cyr^{-1}$ (1.88 %$yr^{-1}$, P<0.5) on the annual average, with cooling trend in the summer months and the warming in the winter. The exact relationship, if any, between the irradiance and temperature trends is not known. No significant tendency was found in specific humidity for the same periods. Recent (1996-2004) erythermal ultraviolet irradiance shows decreasing trend in annual mean, -0.15 $mWm^{-2}yr^{-1}$ (-1.18 %$yr^{-1}$, P<0.1) which is about five times the trends of global solar irradiance. The ratio of erythermal ultraviolet to global solar irradiance shows remarkable seasonal variations with annual mean value of 0.01 % and a peak in October and November, showing the increase of ultraviolet irradiance resulting from the Antarctic ozone hole. The sensitivity of global solar irradiance to the change in cloudiness is roughly $13%oktas^{-1}$ which is about twice of the value at the South Pole due to the difference in the average surface reflectance between the two stations. Much more sensitive values of $59%oktas^{-1}$ was found for erythermal UV irradiance than for the global solar irradiance.

재생 플라스틱을 적용한 휴대폰 충전기 전과정평가 (Life Cycle Assessment of Mobile Phone Charger Containing Recycled Plastics)

  • 허영채;배대식;오치영;서영진;이건모
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.698-705
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    • 2017
  • 전과정평가 기법을 적용하여 재생 플라스틱을 사용한 휴대폰 충전기의 전과정 환경영향을 정량화하고, 신재 플라스틱과 재생플라스틱의 환경영향을 비교하였다. 충전기의 제조전, 제조, 유통, 사용 및 폐기를 포함하는 전과정 단계별로 자원고갈, 산성화, 부영양화, 지구온난화, 오존층고갈, 광화학산화물생성 환경영향을 분석하였다. 자원고갈 및 지구온난화 영향범주에서는 충전기의 사용단계 환경영향이 각각 94.4%, 70%를 차지하여 가장 큰 환경영향을 나타냈고, 그 외 영향범주에서는 제조전단계의 환경영향이 98% 이상을 차지하였다. 사용단계의 경우 충전기에 의해 소모되는 전력이 주요 원인이고, 제조전단계 경우 PBA (Printed Board Assembly)와 외장 Case 제조공정이 주요 원인이었다. 외장 Case에 사용되는 재생 PC (Polycarbonate)의 환경개선 효과를 정량화하기 위해 재생 PC와 신재 PC 각 1 kg 생산할 때의 환경영향을 평가하였다. 재생 PC는 신재 PC 대비 자원고갈영향은 30% 수준이며 다른 영향범주에서는 5% 미만으로 잠재적인 환경개선효과가 큰 것으로 분석되었다. 연구에 활용된 주요 데이터 및 가정에 대해 민감도 분석을 수행하였고, 총 12개 항목 분석결과 모든 항목에서 민감도는 10% 미만으로 도출되어 연구 결과의 신뢰도는 높다고 판단된다. 이 연구결과를 통해 충전기의 친환경성 개선을 위해서는 PBA의 소형/경량화 설계, 충전효율의 개선, 재생플라스틱 사용 확대가 전과정 환경영향을 줄이는데 중요한 설계 인자임을 확인하였다.

차등흡수분광기술을 이용한 지상기반 Pandora 관측으로부터의 대기 중 이산화질소 칼럼농도 산출 (Retrieval of Nitrogen Dioxide Column Density from Ground-based Pandora Measurement using the Differential Optical Absorption Spectroscopy Method)

  • 양지원;홍현기;최원이;박준성;김대원;강형우;이한림;김준
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권6_1호
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    • pp.981-992
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    • 2017
  • 본 연구에서는 처음으로 차등흡수분광기술(Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS) 중 광학 두께 피팅(optical density fitting) 방법을 이용하여 지상기반 원격 측정 장비인 Pandora의 복사휘도 자료로부터 2014년 5월부터 12월 사이 서울에서의 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 산출하였다. 본 연구에서는 Pandora로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도와 Aura 위성의 OMI (Ozone Monitoring Instrument) 센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 비교하였다. Pandora로 부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도와 OMI 센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도 사이의 상관계수(Correlation coefficient, R)는 0.55로 나타났다. 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비와의 비교를 위해 AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) 관측 자료를 이용하여 Pandora와 OMI센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 행성경계층 내 이산화질소 혼합비로 변환하였다. 현장 측정 자료의 지표 이산화질소 혼합비는 5.5 ppbv에서 61.5 ppbv의 범위로 분포하였으며 Pandora와 OMI 센서로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비는 각각 2.1 ppbv에서 44.2 ppbv, 0.9 ppbv에서 11.6 ppbv의 범위로 분포하였다. Pandora로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비는 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비와 비교적 비슷한 범위로 분포하였으나, OMI센서로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비는 현장 측정 장비와 Pandora의 이산화질소 혼합비에 비해 좁은 범위로 분포하였다. 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소의 혼합비와 Pandora로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비 사이의 상관관계(R = 0.50)는 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소의 혼합비와 OMI로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비 사이의 상관관계(R = 0.36)보다 좋은 것으로 나타났다. 이는 위성 기반 원격 측정 장비인 OMI센서는 지상 기반 원격 측정 장비인 Pandora 장비와 현장 측정 장비에 비하여 높은 고도에서 측정함으로써 지표 부근에 이산화질소에 대한 민감도가 떨어지기 때문인 것으로 생각된다.

수도권지역에서 수치 토지피복지도 작성을 통한 대기환경부문 활용사례 연구 - MM5내 기온 및 바람장의 민감도 분석과 식생분포에 기인한 VOC 배출량 및 CO2 플럭스의 실시간 산정을 중심으로 - (A Study on Examples Applicable to Numerical Land Cover Map Data for Atmospheric Environment Fields in the Metropolitan Area of Seoul - Real Time Calculation of Biogenic CO2 Flux and VOC Emission Due to a Geographical Distribution of Vegetable and Analysis on Sensitivity of Air Temperature and Wind Field within MM5 -)

  • 문윤섭;구윤서
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.661-678
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    • 2006
  • Products developed in this research is a software which can transfer the type of shape(.shp) into the type of ascii using the land cover data and the topography data in the metropolitan area of Seoul. In addition, it can calculate the $CO_2$ flux according to distribution of plants within the land cover data. The $CO_2$ flux is calculated by the experimental equation which is compose of the meteorological parameters such as the solar radiation and the air temperature. The net flux was shown in about $-19ton/km^2$ by removing $CO_2$ through the photosynthesis during daytime, and in 2 ton/km2 by producing it through the respiration during nighttime on 10 August 2004, the maximum day of air temperature during the period of 3yr(2001 to 2004), in the metropolitan area of Seoul. Spatial distribution of the air temperature and the wind field is simulated by substituting the middle classification of the land cover map data, upgraded by the Korean Ministry of Environment(KME), for the land-use data of the United States Geological Survey(USGS) within the Meteorological Mesoscale Model Version 5(MM5) on 10 August 2006 in the metropolitan area of Seoul. Difference of the air temperature between both data was shown in the maximum range of $-2^{\circ}C\;to\;2.9^{\circ}C$, and the air temperature due to the land use data of KME was higher than that of USGS in average $0.4^{\circ}C$. Also, those of wind vectors were meanly lower than that of USGS in daytime and nighttime. Furthermore, the hourly time series of Volatile Organic Components(VOCs) is calculated by using the Biosphere Emission and Interaction System Version 2(BEIS2) including the new land cover data and the meteorological parameters such as the air temperature and so]ar insolation. It is possible to calculate the concentration of ozone due to the biogenic emission of VOCs.

산화물 반도체형 후막 가스 센서의 이산화질소 감지 특성 ($NO_{2}$ Sensing Properties of Oxide Semiconductor Thick Films)

  • 김승렬;윤동현;홍형기;권철한;이규정
    • 센서학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.451-457
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    • 1997
  • 산화물 반도체를 이용한 후막형 가스센서의 이산화질소에 대한 감지특성을 조사하였다. 기본 감지물질로는 $WO_{3}$, $SnO_{2}$, ZnO를 사용하였고, 여기에 다른 산화물 반도체를 소량 첨가하여 이산화질소에 대한 감지특성을 실험하였다. 동작온도에 따른 후막센서의 감지특성에서 감도, 회복특성을 고려할 때, $WO_{3}$$SnO_{2}$계 감지물질은 $300^{\circ}C$, ZnO계 감지물질은 $220{\sim}260^{\circ}C$ 정도의 동작온도에서 최적의 감지특성을 보였다. 그러나, ZnO계 감지물질은 큰 센서저항으로 인해 안정한 신호를 얻을 수 없었다. 오존, 암모니아, 에탄올, 메탄, 일산화탄소/프로판 혼합가스에 대한 선택성 실험에서 $WO_{3}$-ZnO(3 wt.%)와 $SnO_{2}-WO_{3}$(3 wt.%) 후막센서가 가장 우수한 이산화질소 감지특성을 보였다. 또한, 이들 후막센서들은 반복실험 및 농도의존성 실험을 통해서도 우수한 신호재현성을 보였으며 특히, 1 ppm 이하의 이산화질소를 검지, 정량화 할 수 있음을 보여 주었다.

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국내 오존 모의 농도에 대한 해양 배출량의 영향 정량 분석 (A Quantitative Analysis of the Effect of Ocean Emissions on the Simulated Ozone Concentration in South Korea)

  • 박재형;전원배;문정혁;김동진
    • 한국환경과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.413-424
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    • 2021
  • In this study, we quantitatively analyze the effect of ocean emission sources on the simulated O3 concentrations in South Korea using the community multi-scale air quality (CMAQ) model. To analyze changes in O3 concentrations by ocean emissions, two different CMAQ simulations considering ocean emissions (OE case) and without considering ocean emissions (NE case) were conducted during the Korea-United States air quality (KORUS-AQ) campaign period (May-June 2016). The changes in the simulated O3 concentrations due to the effect of ocean emissions (OE case-NE case) appeared mostly in the ocean areas (+1.201 ppbv). The effect of ocean emissions was positive during the daytime (+1.813 ppbv), but negative during the nighttime (-0.612 ppbv). Analysis using the integrated process rate (IPR) confirmed that the increase or decrease in O3 concentration by ocean emissions was mainly due to chemical processes. Further analysis using the integrated reaction rate (IRR) showed that the daytime increase in O3 concentration was mainly attributable to the increased O3 production via O + O2 + M → O3 + M reaction as photolysis of NO2 increased due to the added ocean emissions. The nighttime decrease in O3 concentration was mainly due to the increased O3 titration by NO (NO + O3 → O2 + NO2) due to the increased NO emission. These results indicate that the changes in the concentration O3 in the sea area by the effect of ocean emissions are mainly due to increased NOx emissions. However, there could be a number of uncertainties in ocean emissions data used in this study, thus continuous comparative research using the most updated data will need to be carried out in the future.