• 한국환경과학회지
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• 제16권4호
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• pp.399-407
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• 2007

The characteristics of meteorological conditions relevant to Asian dust (AD) outbreaks and their occurrence frequencies were analyzed in four source regions (R1 to R4) during spring months (March to May) of 1995-2002. Moreover, the concentration variations of AD (e.g., $PM_{10}$) observed in Korea were investigated during the study period. In the relationship between AD outbreaks and three meteorological parameters (i.e., air temperature, wind speed, and aridity), the largest AD outbreaks in April (${\sim}250$ observations) mostly occurred in R2 when air temperature ranging from 10.0 to $15^{\circ}C$ and surface wind speed from 7 to $9m\;s^{-1}$ were recorded. Moreover, the aridity ($\geq4$) in April was significantly high in R2 with the maximum frequency of AD outbreaks (i.e., 206 observations). On the other hand, the number (percentage) of days belonging to AD events observed in five Korean cities were found to be 116 (44%), 121 (46%), and 26 days (10%) in March, April, and May, respectively. The mean $PM_{10}$ concentrations were found to range from 150 to 220, 150 to 200, and 95 to $120{\mu}g\;m^{-3}$ in March, April, and May, respectively. Consequently, this implied that the AD events in Korea were found to be gradually frequent in early spring and to be affected from the large AD outbreaks observed in the source regions.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권1호
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• pp.99-107
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• 2016

The adsorption of inorganic mercury, Hg (II), in aqueous solution has been investigated to evaluate the effectiveness of synthesized gold (Au) nanoparticle-coated silica as sorbent in comparison with activated carbon and Au-coated sand. The synthesis of the Au-coated silica was confirmed by x-ray diffraction (Bragg reflections at $38.2^{\circ}$, $44.4^{\circ}$, $64.6^{\circ}$, and $77.5^{\circ}$) and the Au loading on silica surface was $6.91{\pm}1.14mg/g$. The synthesized Au-coated silica performed an average Hg adsorption efficiency of ~96 (${\pm}2.61$) % with KD value of 9.96 (${\pm}0.32$) L/g. The adsorption kinetics of Hg(II) on to Au-coated silica closely follows a pseudo-second order reaction where it is found out to have an initial adsorption rate of $4.73g/{\mu}g/min/$ and overall rate constant of $4.73{\times}10^{-4}g/{\mu}g/min/$. Au-coated silica particles are effective in removing Hg (II) in aqueous solutions due to their relatively high KD values, rapid adsorption rate, and high overall efficiency that can even decrease mercury levels below the recommended concentrations in drinking water.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제12권2호
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• pp.334-344
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• 2024

In Dangjin, Chungcheongnam-do, there are not only power plants and large steel complexes, but also small and medium-sized air pollutant emission facilities. The dust generated by these facilities has a very small particle size and a large surface area due to condensation and physical and chemical reactions, and is discharged containing various harmful substances. Therefore, this study analyzed the distribution of particulate matter and heavy metal concentrations by particle size in the vicinity of the steel complex, residential area, and reference point using an eight-stage Cascade Impactor. Overall, the direct impact sites with a short distance from the steel complex had the highest concentration, followed by the indirect impact sites, and the non-impact sites had the lowest concentration, indicating that they are directly affected by the steel complex. The atmospheric dust concentration distribution showed a bimodal distribution with a minimum value around the 1.1 to 2.1 ㎛ particle diameter. However, during the yellow dust event, the maximum concentration was biased toward coarse particles. The proportion of PM2.5 in the dust tended to be higher in winter, while the ratio between PM2.5 and PM10 was relatively higher in spring. Regardless of the location of the impact point, heavy metals in the dust were dominated by iron and aluminum, followed by zinc, lead, and manganese.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.478-483
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• 2010

전라북도 장수군 오미자 과원을 대상으로 토양의 이 화학적 특성을 조사하여 오미자의 품질향상, 수량증대 및 유해물질 종합관리 시스템 구축을 위한 기초조사를 수행하였다. 오미자 재배과원 토양은 대부분 양질사토였으며, 토양입단화도는 약 33.12%로 입단의 발달이 부족한 상태였으며, 토양공극율은 약 60% 수준으로 적당한 것으로 나타났다. 토양 pH는 평균 5.51이었으며, 양이온교환용량은 평균 4.11 $cmol_c\;kg^{-1}$으로 매우 낮게 나타났다. 식물영양성분은 적정 수준으로 유지되고 있었으나, 장수군 오미자 재배지 토양의 이화학적 특성 개량을 위해서는 유기물 및 석회처리 등의 토양관리가 필요한 것으로 나타났다. 조사대상 중금속의 함량은 자연함유량 수준으로 중금속 오염으로 인한 작물 안정성은 확보된 것으로 조사되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권6호
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• pp.549-560
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• 2019

본 연구는 화력발전소 배출로 인한 지표면 오염물질 농도의 시·공간적 영향을 실측 자료를 바탕으로 정량적으로 분석하려는 목적으로 수행되었다. 배출과 농도 관계의 정량적 분석을 위해 우선 기상 조건과 주변 배출원의 영향을 고려하였다. 이를 위해 자료의 선택과 관측지점 선정 과정을 제안하였고, 선정된 지표면 시·공간 자료에 K-Z 필터와 경험직교함수(EOF) 분석 기법을 적용하였다. 사용된 자료는 2014-2017년 4년의 기간 동안 당진과 태안 화력발전소 굴뚝 자동측정기기의 농도값을 이용하여 산출한 한 시간 평균 배출량 자료와 지표면 대기오염농도 측정망 자료이다. 기상 자료로는 최근 배포 중인 ERA5 재분석자료와 기상청 종관기상관측소 한 시간 평균 자료가 사용되었다. 발전소만의 영향이 최대한 보이도록 기상 효과와 지리적인 요인을 고려하여 선택한 시간대의 선정된 관측소 자료만을 이용하여 분석한 결과, 지표면 대기오염물질의 EOF 첫 번째 모드는 SO₂, NO₂, PM₁₀ 모두에 대해 97% 이상의 변동성을 설명하였다. 또한 지표면 농도장의 EOF 첫 번째 모드의 시계열은 화력발전소 배출과 유의미한 상관성을 보였다. 결과적으로 당진화력발전소 SO₂, NO₂, TSP 시간 당 배출량이 각각 10%가 감소하면, 남서풍 계열의 바람에 의해 직접 영향을 받는 서울 수도권 지표면 평균 SO₂ 농도는 0.468 ppb (R=0.384), NO₂는 1.050 ppb (R=0.572), PM₁₀은 2.045 ㎍ m^-3 (R=0.343) 정도가 감소한다고 판단할 수 있다. 태안화력발전소의 경우, SO₂, NO₂, TSP 배출량을 각각 시간당 10% 씩 감축하면, SO₂는 0.284 ppb (R=0.648), NO₂는 0.842 ppb (R=0.683), PM₁₀은 1.230 ㎍ m^-3 (R=0.575) 정도가 감소될 수 있음을 확인하였다. 태안화력발전소는 당진화력발전소에 비해 수도권지역 농도에 미치는 영향은 작았으나, 상관관계는 더 높았다.

• 대기
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• 제17권2호
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• pp.147-157
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• 2007

A weekend effect has been investigated in diurnal temperature range (DTR) for Seoul in Korea using 50-year (1955 ~ 2005) surface measurements of maximum and minimum temperatures, and particle mass concentrations (PM10). The minimum temperature increases by 0.42K per decade, 2 times faster than the maximum temperature during 1955 to 2005, for rapid urbanization has occurred in Seoul. The weekend effect, which is defined as the DTR for Sunday minus the average DTR for Tuseday through Thursday, can be as large as +0.08 K for the recent 20-year period relative to 0.01K for 1955 to 1975. Especially the wintertime DTR tends to have a remarkable positive weekend effect (+0.17K), that is, larger DTR on Sunday compared to weekdays, which seems to be associated with increased maximum temperature and thus an increase in DTR. This result could be explained by relative differences in PM10 concentration between Sunday and weekdays (Tuesday through Thursday), such that PM10 concentration on Sundays appears to be systematically lower about 12% than on weekdays. The annually average weekend DTR increases by 0.2K with $10{\mu}gm^{-3}$ decrease in PM10 concentration in comparison with weekdays. The results could be possible evidence of an anthropogenic link to DTR, one of climate important indicators, since no meteorological phenomenon is supposed to occur over a 7 day cycle.

• 한국패류학회지
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• 제28권3호
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• pp.225-232
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• 2012

갯벌어장에 서식하는 패류의 성분원소 함량 및 연안 생태계의 퇴적물의 지화학적 특성의 연관성을 조사하기 위하여 서해연안을 연구지역으로 선정하였다. 연구지역내 갯벌어장 표층퇴적물의 COD, AVS, IL의 지화학적특성은 다소 오염된 지역이 나타나지만 대부분 양식장 오염니 기준에 비하여 매우 낮은 농도를 보이며 패류의 성장에 영향이 적은 것으로 생각된다. 그리고 중금속에 대한 농축비(Ef) 와 농집지수 (Igeo) 의 결과는 연구지역이 오염원이 적은 자연적인 상태를 유지하여 서식하는 패류에 대한 오염이 적은 것으로 평가되었다. 또한 연구지역내에 서식하는 패류의 성분원소 함량을 분석한 결과에 따르면 퇴적물과 패류의 원소함유량의 상관관계는 연관성 있는 것으로 평가되었다. 패류의 무기원소 및 중금속의 농축은 Mn, Zn에 대해서만 상관관계가 반영되는 것으로 사료된다. 한편 갯벌어장의 패류 및 저서생물들이 서식하기에 좋은 조간대 퇴적물 상태를 유지하기 위하여 어장관리를 위한 중금속 오염에 대한 기준설정이 필요하며, 오염경로와 퇴적물의 오염원을 관리할 수 있는 체계적인 정책이 요구된다.

• 환경영향평가
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• 제27권5호
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• pp.509-520
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• 2018

본 연구에서는 기상조건 변화에 따른 우리나라 $PM_{10}$ 농도변화 범위를 정량적으로 산정하기 위하여, 2010년에서 2014년까지(5년간) 모델의 입력자료인 국내외 배출량을 동일하게 가정하였을 때 기상조건에 따른 우리나라 $PM_{10}$ 농도변화 범위를 분석하였다. 본 분석에 사용된 모델은 WRF(ver.3.8.1)과 CMAQ(ver.5.0.2)이며, 기상 입력자료는 NCEP FNL $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 자료, 국외 배출량 목록은 MIX 2010, 국내 배출량 목록은 CAPSS 2010을 이용하였다. 모델 모사결과는 2010년의 전국 일평균 $PM_{10}$ 농도에 대해 측정값과 0.82의 R값을 보이며 실제 $PM_{10}$ 농도의 증감경향을 잘 나타냈지만, 모델은 실제 $PM_{10}$ 농도와 비교하여 과소모의 하는 것으로 나타났다. 기상 및 대기질 모델을 통해 모사된 우리나라 연평균 $PM_{10}$ 농도는 기상조건의 변화로 인해 2010년 대비 평균적으로 약 $2.6{\mu}g/m^3$의 농도변화를 나타내었으며, 계절별로는 봄, 여름, 가을, 겨울에 대해 각각 $4.8{\mu}g/m^3$, $1.7{\mu}g/m^3$, $1.7{\mu}g/m^3$, $4.2{\mu}g/m^3$의 표준편차를 나타내며 봄철과 겨울철에 상대적으로 큰 $PM_{10}$ 농도 차이를 나타냈다. 전국 18개 권역을 대상으로한 지역별 분석 결과에서는 기상조건의 변화로 인해 모든 지역에서 연평균 $PM_{10}$ 농도가 $1.0{\mu}g/m^3$ 이상의 표준편차를 나타냈으며, 특히 서울과 경기북부, 경기남부, 강원영서, 충북 지역의 경우 $2.0{\mu}g/m^3$ 이상으로 타 지역에 비해 상대적으로 높은 차이를 나타냈다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권2호
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• pp.114-124
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• 2022

새만금은 염분과 미사질 토양으로 인해 지표면이 건조하고 함수율이 낮아 다른 지역에 비해 식생피복이 낮다. 식생 피복도가 낮은 지역에서는 바람에 의한 침식으로 인해 먼지가 비산될 가능성이 높습니다. 새만금 간척지에서 견딜 수 있는 작물을 재배하여 식생 피복도를 높이면 바닥의 유속을 줄여 비산먼지를 줄일 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 새만금 간척지에 겨울철 동계 밭작물을 재배하여 미세먼지 및 비산먼지 발생을 억제하는 효과를 분석하는 것이다. 새만금 간척지에서 보리 0.5ha, 라이밀 0.5ha를 재배하는 동안 농작업 및 생육단계에 따라 미세먼지 농도를 모니터링하였다. PM-10, PM-2.5 및 PM-1.0 농도의 변화는 풍하측, 풍상측, 경작지 내부를 중심으로 모니터링하였다. 모니터링 결과 PM-1.0은 작물 재배에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, PM-10과 PM-2.5의 농도는 경운과 수확에 따라 증가하였고 수확에 비해 경운 시 PM-10과 PM-2.5의 농도 증가가 더 높았다. 작물의 생육단계에 따라 비산먼지 억제효과를 보였으며, 유묘기보다 출수기에서 비산먼지 억제효과가 높게 나타났다. 따라서 토지피복효과 이외에 캐노피에 따른 비산먼지 억제효과가 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 작물재배에 따른 비산먼지 발생 및 억제 효과에 대해 알 수 있었다.

• 대기
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• 제26권2호
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• pp.257-275
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• 2016

Asian dust is a seasonal meteorological phenomenon influencing most East Asia, irregularly occurring during spring. Unusual heavy Asian dust event in winter was observed in Seoul, Korea, with up to $1,044{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean $PM_{10}$, in 22~23 February 2015. Causes of such infrequent event has been studied using both ground based and spaceborne observations, as well as numerical simulations including ECMWF ERA Interim reanalysis, NOAA HYSPLIT backward trajectory analysis, and ADAM2-Haze simulation. Analysis showed that southern Mongolia and northern China, one of the areas for dust origins, had been warm and dry condition, i.e. no snow depth, soil temperature of ${\sim}0^{\circ}C$, and cumulative rainfall of 1 mm in February, along with strong surface winds higher than critical wind speed of $6{\sim}7.5m\;s^{-1}$ during 20~21 February. While Jurihe, China, ($42^{\circ}23^{\prime}56^{{\prime}{\prime}}N$, $112^{\circ}53^{\prime}58^{{\prime}{\prime}}E$) experienced $9,308{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean surface $PM_{10}$ during the period, the Asian dust had affected the Korean Peninsula within 24 hours traveling through strong north-westerly wind at ~2 km altitude. KMA issued Asian dust alert from 1100 KST on 22nd to 2200 KST on 23rd since above $400{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean surface $PM_{10}$. It is also important to note that, previously to arrival of the Asian dust, the Korean Peninsula was affected by anthropogenic air pollutants ($NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, and $NH_4^+$) originated from the megacities and large industrial areas in northeast China. In addition, this study suggests using various data sets from modeling and observations as well as improving predictability of the ADAM2-Haze model itself, in order to more accurately predict the occurrence and impacts of the Asian dust over the Korean peninsula.