• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.184-193
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• 2024

항만 및 및 어항 설계기준에서는 항로의 설정 시 선박의 안전 항행을 보장하고 조선이 용이하도록 설계되어야 한다고 정의하고 있다. 그중 항로 폭 설정은 항로를 설정함에서 중요한 조건 중 하나이다. 그러나 우리나라 항로 폭 설정 기준은 국외의 정량적 평가기준과 비교하여 정성적 평가 기준에 비중이 있다. 선박이 항주 중에 받는 저항에 직·간접적으로 영향을 미치는 것이 바람, 조류, 파랑 등의 자연환경 요소이다. 자연환경 요소의 크기에 따라 항주 중인 선박에 미치는 영향이 안전 운항에 위협이 되기도 한다. 이를 방증하듯 우리나라에서는 자연환경 여건에 따라 선박 출항 통제를 규정하고 있다. 이처럼 선박 안전 운항에 밀접한 관계가 있는 자연 환경적 요인을 반영하기 위해 국외의 항로 설계지침에서는 자연환경 요소들의 정량적 평가 기준을 제시하여 항로 폭 설계 시 반영하고 있지만 우리나라는 외력을 고려한 구체적인 평가 기준이 마련되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 목포항 입·출항 선박들의 항적을 기초 자료로 활용하여 실제 선박들이 운항하면서 사용한 항로 폭과 자연환경 요소와의 관계를 분석하고 이를 바탕으로 조류 크기에 따른 필요 항로 폭을 제시하고 국외의 항로 설계지침과 비교하였다.

• 공업화학
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• 제35권3호
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• pp.239-247
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• 2024

해군 함정에서 화재가 발생하면 잠재적인 인적, 물적 손실을 완화하기 위해 신속한 진압과 통제가 필수적이다. 해군 함정의 특성상 유류화재 발생 가능성이 크며 이에 유류화재 대응에 탁월한 수성막포(AFFF)를 사용하는 것이 화재 진압에 매우 중요하다. 또한 함정의 격실 내에서 화재가 발생하는 상황 역시 고려해야 한다. 이러한 상황에서 수성막포의 궤적과 적용 범위를 이해하는 것이 중요하므로 격실 환경에 맞는 소화 시스템 설계가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 수성막포에 대한 전산유체역학 (CFD) 방법론을 검증하기 위한 해석으로 분사 높이 및 각도에 대한 적용 가능성을 조사하였다. 이러한 내용을 바탕으로 하여 함정 격실에 적용가능한 CFD 해석 결과를 얻었다. 이 결과는 해군 함정 격실 내 유류 화재에 신속하게 대응할 수 있는 소화 시스템 개발의 기반이 될 것이다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권10호
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• pp.1210-1219
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• 2001

서 론 : 후방 경유 경추 융합을 위한 후관절 금속판 고정술은 외상성 및 퇴행성 불안정성의 치료에 효과적인 방법이다. 후관절 금속판 고정의 안정성은 여러 가지 인자에 의해 결정된다. 이중 하나가 나사못의 삽입깊이이다. 이 방법이 처음 소개될 때에는 양피질골성 삽입이 이용되었다. 외과의사의 관심은 어떻게 안전하면서 생역학적으로 강력한 고정을 얻느냐에 있다. 목 적 : 이 연구의 목적은 사체에서 단피질성과 양피질성 나사못 삽입술을 시행한 후 안전성, pull-out 강도, 방사선학적 특성을 분석하고 나사못의 삽입에 대한 교육 훈련의 수준에 따른 영향을 평가하는데 있다. 방 법 : 평균 나이 78.9세인 21구의 사체에 대하여, Magerl의 기술을 변형하여 C3-C6(n=168)까지 3.5mm AO 나사못을 양쪽 후관절에 삽입하였다. 수술중 방사선 사진영상은 사용되지 않았다. 오른 쪽(단피질성 삽입)은 14mm 나사못(11mm의 유효 길이)을 이용하고, 왼쪽은 양피질성 삽입을 시도하였다. 각 사체는 3개의 군으로 나누어 척추 수술 수련의 수준이 다른 받은 3명의 척추 외과 의사들(전임 강사, 임상 강사, 수석 레지던트)이 수술을 시행했다. 수술 후 경추를 떼어내어 나사못의 위치를 육안적으로 확인하고 방사선학적으로 안정성과 삽입 위치 (1,2,3)를 평가하였다. 척수, 후관절, 신경근과 척추 동맥에 대한 나사못의 위치를"만족할 만한","위험한", 그리고"직접적인 손상"으로 구분하였다. material testing machine을 이용하여 모든 나사못에 대해서 Pull-out 강도를 측정하였다. 결 과 : 대다수의 나사못(92.9%)은 만족할 만한 상태였다. 전예에서 척수에 대한 위험성은 없다. 오른 편(단피질성 : 14mm) 나사못의 98.9%는"만족할 만한"에 속했다. 그리고 왼쪽 편(양피질성)의 68.1%는"만족할 만한"에 속했다. 양피질성 나사못 군에서 5.8%의 척추 동맥에 대한 직접적인 손상이 있었고 신경근의 직접적인 손상 발생율은 17.4%였다. 반면에 단피질성 나사못 군에서는 이들에 대한 직접적인 손상은 없었다. 양피질성 나사못에서 보인"직접 손상"의 거의 대부분은 외과 의사의 경험 부족으로 발생하였다. 나사못의 안정성과 삽입 위치 사이에는 특별한 관련이 없었다. 모든 나사못의 pull-out 강도는 $542.0{\pm}296.6N$였다. 단피질성에 있어서의 pull-out 강도($519.0{\pm}289.9N$)와 양피질성($565.2{\pm}306N$) 나사못에는 아무런 통계학적으로 의미있는 차이점을 발견할 수 없었다(p>0.05). 나사못 삽입위치와 pull-out 강도 사이에는 의미있는 차이가 없었다. 결 론 : 이번 연구는 경추 후관절 나사못 고정술시 단피질성과 양피질성 나사못의 안정성과 효능을 집중적으로 알아보았다. 명백한 것은 14mm의 나사못(효과적인 길이는 11mm)이 보다 긴 양피질성 나사못 보다 손상의 위험이 훨씬 낮고 거의 동등한 pull-out강도를 갖는다는 것이다. 또한, 수술시 방사선 영상을 사용할 수 없을 때, 훈련과 축적된 경험에 의해 나사못 삽입의 정확성과 안전성이 향상될 수 있다.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.29-42
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• 2012

발파 시 자유면의 이동은 대상암반의 역학적 특성 및 발파조건, 특히 암반의 불연속면 특성과 폭약의 종류, 장약량, 저항선, 공간격, 공간 또는 열간 기폭시차 및 전색상태 등 여러 가지 변수들에 의해 달라지며, 이는 발파진동의 크기, 폭음 및 파쇄도에 커다란 영향을 미친다. 현재 국내 노천발파 현장의 발파설계는 대부분 인접 보안물건에 대한 안전성을 최우선으로 하고 있으나 대규모 발파가 이루어지는 노천현장에서는 발파 시 자유면의 이동을 분석하여 진동을 제어하고 파쇄도를 향상시키기 위한 최적 조건의 발파 설계를 하는 것은 매우 중요하다. 고속 디지털 동영상 분석을 통하여 발파 후 최초 자유면 암반의 움직임, 전색의 적정성, 발파암의 이동 궤적, 발파암의 이동방향과 속도, 최적의 기폭시스템 분석이 가능하다. 외국에서는 이와 같은 방법이 발파설계 및 평가를 위한 유용한 도구로 활용되고 있으나 국내에서는 그 연구가 미미하다. 따라서 본 연구는 디지털 고속 동영상 분석에 의한 최적 발파설계 및 평가에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 셰일과 화강암으로 구성된 대규모 노천 발파현장 2개소에서 Emulsion과 ANFO 두 종류 폭약에 대한 암반 파쇄과정을 촬영한 디지털 고속동영상을 분석하여 자유면 암반의 변위, 이동속도 등을 분석하고 2차원 유한요소 해석 프로그램인 AUTODYN을 사용하여 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 암반에 변위가 발생되는 반응시간, 발파 후 자유면 암반의 이동형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 및 디지털 고속 동영상을 분석한 결과, 암반의 종류에 관계없이 발파공 전면 자유면 암반의 이동형상은 주상 장약부의 중간 부근에서 변위 및 이동속도가 가장 크게 발생되어 가운데 부분이 활처럼 휘어진 형상을 나타내었다. 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 자유면 암반에 변위가 발생되는 반응시간의 경우 Emulsion 폭약이 ANFO보다 폭굉압력 및 폭속이 크고 초기 변위 반응시간이 빠르게 진행되는 것으로 분석되었다.

• 과학기술학연구
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• 제5권1호
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• pp.55-92
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• 2005

한국에서 중요한 과학적 개념의 형성과 그 사회적 유통에 기여하는 것은 미국과 유럽, 그리고 일본에서 형성, 성숙, 정립된 후에 한국으로 유입되고 수용되는 과학 지식과 한국 사회가 근대화의 과정에 형성한 제도이다. 유전적 정보라는 개념도 이러한 맥락에서 예외일 수는 없다. 유전적 정보 개념은 고전적 유전학의 틀에서 이해되는 유전, 또는 계승성의 개념에서 인간유전체 연구사업의 와중에서 등장하여 성숙한 유전체학과 생물정보학에 의해 확대 심화된 것이다. 본 연구는 서구적 개념 및 지식 생산 구조를 모델로 하는 개념적, 과학지식적, 제도적 통합성을 기준으로 한국에서 유전적 정보의 생산 구조가 어떻게 형성되어 있는가에 대한 것이다. 한국에서 1980년대 중반에 나타났던 유전공학 담론은 한국에서 분자생물학의 발달은 촉진시켰지만, 생화학-생화학교실과 같은 균형성이 없이 유전공학-유전학교실의 불균형성이 존재하게되었다. 주로 의과대학의 (인간)유전학과 혹은 유전학교실의 수와 질에 있어서의 부족함 때문에 생명과학 전체에 미치는 영향력에서도 크게 성공하지 못했고, 통합적, 거시적 발전을 이루지 못한 것으로 보인다. 유전학의 발전적 재구성이라고 할 수 있는 유전체학은 한국에서는 유럽, 미국, 일본의 인간유전체연구사업의 발전 궤적의 '기초단계' 혹은 '제 1기' 형태에는 거의 인프라, 투자, 연구개발이 없었고 기능유전체학과 단백체학을 중심으로 하는 '성숙단계' 혹은 '제 2기' 형태를 주축으로 하여 한국의 연구개발이 진행되고 있다. 유전체학과 같이 발달한 생물정보학에는 내적 구조에 이미 정보학과 연결되는 논리와 내용을 가지고 있는데, 한국에서는 정보기술(IT)의 아류 정도로 보는 편협하고 왜곡된 시각이 주도적인 가운데 시작된 것으로 보인다. 결과적으로 한국 생물정보학은 유전학 및 생명과학과의 통합적인 면에서는 결함을 노출하고 있다. 이러한 유전적 정보의 생산 구조가 가지는 문제점으로 인하여 한국에서 유전적 정보는 기초가 부실한 편이며 파편화된 유형으로 생산되어 나올 개연성을 가진다. 개념적, 제도적인 파편화의 사례는 개인식별의 유전학이 기존의 유전공학-유전학교실 체제로 흡수되지 못하고 의과대학 법의학교실에서 전문성과 연구실천을 확보한 것에서도 확인된다. 유전적 정보의 생산 구조에 영향을 미치는 환경은 한국의 생명공학과 시민사회운동으로 존재한다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권3호
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• pp.276-293
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• 2011

본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권2호
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• pp.150-156
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• 2000

서론 :정위방사선치료는 높은 정밀도로 크기가 작고 구형인 병변에 국한하여 방사선을 조사할 수 있는 기술이지만 병변의 모양이 구형이 아닌 경우에는 병변 주변의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사될 수 있다. 본 연구는 독립턱을 부분적으로 폐쇄하여 방사선량 분포를 개선하는 방법, 선량계산과 선량분포의 도시방법을 보고하고자 한다. 방법 :정위방사선치료 시의 호의 궤적상 병변은 방사선조사영역 내에 포함하면서 주변 정상조직을 최대한 차폐하도록 원형 콜리메이터와 독립턱 부분페쇄를 적절히 조합하였다. 물 펜톰과 마이크로 전리함을 이용하여 출력인자와 조직최대선량비를 측정하여 이론적 계산치와 비교하였다. 필름선량측정계를 이용하여 5 cm 깊이에서의 심부선량분포를 측정하여 계산치와 비교하였다. 이와 같은 측정자료를 자가 개발한 치료계획 프로그램에 반영하여 뇌전이 환자의 정위 방사선치료 선량계산과 도시에 적용하여 원형 콜리메이터만을 이용하였을 경우와 독립턱 부분폐쇄를 추가하였을 경우의 병변과 정상 뇌의 선량체적표를 각각 비교하였다. 결과 : 5.0 cm 직경의 원형 콜리메이터를 사용하고 한 쪽 독립턱을 중심축으로부터 30 mm, 15.5 mm, 8.6 mm, 0 mm 까지 열었을 때 측정한 출력인자와 조직최대선량비는 계산치와 각각 0.5%와 0.3%의 오차범위로 잘 부합하였다. 필름선량계로 얻은 5 cm 깊이의 심부선량분포도 역시 계산치와 잘 부합하였다. 자가 개발한 치료계획 프로그램으로 병변과 정상 뇌의 선량체적표를의 상호 비교를 통하여 독립턱 부분폐쇄를 적용한 경우에 있어서 보다 개선된 선량분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 결론 : 정위방사선치료에 있어서 독립턱의 부분폐쇄를 적용함으로써 보다 개선된 선량분포계획을 얻을 수 있으며 이를 적용하여 비교적 크기가 크고 모양이 불규칙한 병변에 대하여도 정위방사선치료를 확대 적용할 수 있겠다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권1호
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• pp.51-58
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• 2011

본 연구의 목적은 회전조사 시 표적종양의 위치변위와 갠트리의 조사반경에 의한 치료깊이 변화에 따른 모의치료계획 결과와 선량전달 결과상의 오차를 분석하고자 하였다. 깊이 변위가 가장 이상적인 경우, 즉 팬텀의 중심에 표적이 위치한 경우와 한쪽으로 2.5 cm, 5 cm씩 치우친 경우로 나누어 모의실험하였다. 표적의 위치 변화에 따른 모의치료계획을 실시하기 위하여 IMRT Body 팬톰(I'mRT Phantom, Wellhofer Dosimetry, Germany)를 이용하여 전산화단층촬영장치(Computed Tomography, Light speed 16, GE, USA)로 데이터를 획득하였다. 획득된 영상을 이용하여 치료계획장치(Treatment Planning System, Eclipse, ver. 6.5, VMS, Palo Alto, USA)를 이용하여 정중앙, 2.5 cm, 5 cm에 가상의 치료표적을 만들어 모의치료계획을 수립하였다. 선형가속기(CL21EX, VMS, Palo Alto, USA)의 6 MV 광자선과 최근 개발된 Gafchromic 필름(EBT2, ISP, Wayne, USA)을 이용하여 선량분포를 측정하였고, 선량분석프로그램(OmniPro-IMRT, ver. 1.4, Wellhofer Dosimetry, Germany)을 이용하여 모의치료계획 데이터와 측정 데이터를 정량적으로 분석하였다. 분석프로그램으로 횡축방향 선량분포 프로파일(Cross-plane profile)과 선량분포를 정량적으로 분석하기 위하여 감마인덱스(DD: 3%, DTA: 2 mm) 히스토그람을 이용하였다. 표적과 표적주변의 선량분포는 Conformity index(CI), Homogeneity index(HI)를 이용하여 정량적으로 분석하였다. 치료표적 전체체적에 대한 100% 선량분포에 포함되는 체적을 비교하여 분석하였다. 표적의 위치가 5 cm 에 있는 경우 다문동적회전조사(Multiple Conformal Arc Therapy, MCAT)는 23.8%, 단일동적회전조사(Single Conformal Arc Therapy, SCAT)는 35.6%, 고정조사는 37%였고, 표적이 2.5 cm에 있는 경우 MCAT 61%, SCAT 21.5%, 고정조사 14.2%로 분석되었다. 표적의 위치가 중앙에 있는 경우 MCAT 70.5%, SCAT 14.1%, 고정조사 36.3%로 나타났다. 표적의 위치가 5 cm 치우쳐 있는 경우를 제외하고 MCAT의 100% 선량분포에 포함되는 체적이 가장 크게 나타났다. 감마인덱스 히스토그램 분석결과, SCAT의 경우 37.1, 27.3, 29.2로 MCAT의 경우 9.2, 8.4, 10.3에 비해 최소 2.8배, 최대 4배 오차가 크게 나타났다. 결론적으로, 동적조형회전조사 시 표적종양의 위치변이와 조사반경의 변화에 따라 선량전달오류의 가능성을 알 수 있었으며 치료표적의 위치가 정중앙이 아닐 경우, 깊이와 회전반경을 최적화함으로써 정확한 선량 전달을 할 수 있다고 생각한다.

• 분석과학
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• 제23권4호
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• pp.371-382
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• 2010

제주도 고산지역에서 TSP (total suspended particulate), PM2.5 (particulate matter, below $2.5\;{\mu}m$ particle size) 대기에어로졸을 채취, 분석하여 에어로졸의 조성과 오염 특성을 조사하였다. 고산지역 대기에어로졸에서 nss(non-sea salt)-$SO_4^{2-}$과 $NH_4^+$은 다른 국내 청정지역 및 도시지역에 비해 높은 조성비를보이고 $NO_3^-$는 상대적으로 낮은 조성비를 나타내었다. 에어로졸 성분의 입경별 분포를 비교해 본 결과, 인위적 기원의 nss-$SO_4^{2-}$, $NO3_^-$, $NH_4^+$ 성분들은 대체적으로 미세입자에, 토양기원의 nss-$Ca^{2+}$과 해염기원의 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$은 상대적으로 조대입자에 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 계절별로는 봄철에 nss-$Ca^{2+}$, Al, Fe, Ca, $NO_3^-$ 성분의 농도가 크게 상승하고, nss-$SO_4^{2-}$은 여름과 봄철에 높은 농도를 나타내었다. 인자분석 결과, 에어로졸은 대체적으로 인위적 발생원의 영향을 많이 받고, 다음으로 해양 및 토양 영향을 많이 받았다. 또한 역궤적 분석법으로 에어로졸 성분의 유입경로를 조사해 본 결과, nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, Pb, nss-$Ca^{2+}$ 성분들은 대체적으로 기류가 중국대륙으로부터 제주지역으로 이동할 때 훨씬 더 높은 농도를 나타낸 반면, 북태평양에서 제주지역으로 이동할 때 상대적으로 낮은 농도를 나타내었다.

• 분석과학
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• 제29권5호
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• pp.209-218
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• 2016

제주도 한라산 1100고지에서 2011~2012년에 PM₁₀과 PM_2.5 미세먼지를 채취하여 이온 및 원소 성분을 분석한 결과로부터 대기 미세먼지 조성과 배출원 특성을 조사하였다. 연구기간의 PM₁₀과 PM_2.5 질량농도는 각각 22.0±13.1 µg/m³, 11.3±6.1 µg/m³로 수도권지역의 2.4~2.6 배 낮은 수준을 보였다. 2차 오염물질(nss-SO₄²⁻, NH₄⁺, NO₃⁻)의 조성은 PM₁₀과 PM_2.5에서 각각 85.5 %, 91.3 %로 가장 높았고, 다음으로 해양기원 성분(Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺), 유기산 이온(HCOO⁻, CH₃COO⁻), 토양성분(nss-Ca²⁺) 순으로 높은 조성비를 나타내었다. 또한 PM₁₀ 원소성분은 토양기원 성분들(Al, Fe, Ca)이 50.9%로 해양기원 및 인위적기원 성분에 비해 더 높은 경향을 보였다. 미세먼지의 산성화에는 주로 황산과 질산이 영향을 미치고, 이들 무기산의 중화에는 PM_2.5에서 주로 암모니아, PM₁₀에서 주로 탄산칼슘에 의해 일어나는 것으로 조사되었다. 역궤적 군집분석에 의해 기류 유입경로를 확인한 결과 47 %가 중국대륙으로부터 유입되었고, 특 히 NO₃⁻과 nss-Ca²⁺ 성분은 중국에서 기류가 유입되었을 때 높은 농도를 나타내었다.