2011-2015년 동안 한국 중부 태안과 청주 강내의 배경 관측지점에서 측정한 PM10, PM2.5 질량 농도를 분석하 였다. 황사 사례를 제외한 PM10 질량 농도의 계절변동에서 겨울-봄 동안 높은 농도는 서풍 기류에 의한 영향이 반영 되고 있으며, 여름에는 북태평양 기단과 잦은 강수로 낮은 수준을 보이고 있었다. 따라서, 일평균 PM10 질량 농도 81μg m-3 (미세먼지 예보 ‘약간 나쁨’ 이상) 이상의 사례도 겨울-봄 동안에 발생이 많으며, 특히 중국 동부 배출원에 가까 운 태안에서 더 많은 사례가 발생하고 있었다. 인위적으로 발생한 연무는 입경 2.5 μm 미만 입자의 구성 비율이 높다. 천리안 위성의 밝기온도차 분석에서 대기와 입자가 작은 연무는 −0.5 o K 이상에서 관측된다. 2011-2015년 동안 태안과 청주 강내에서 관측한 연무 사례일의 PM10 질량 농도와 NOAA 19 위성 밝기온도차를 분석하였다. PM10 질량 농도 는 200 μg m−3 보다 낮지만, PM2.5/PM10 질량 농도비는 0.4보다 높고 밝기온도차는 −0.3-0.5 o K 범위에 분포하고 있었 다. 그러나, PM10 질량 농도 190 μg m−3 이상인 황사 사례의 밝기온도차는 PM2.5/PM10 질량 농도비가 0.4보다 낮고, 밝기온도차는 −0.7 o K 이하의 범위에 분포하고 있었다. 이러한 연무의 밝기온도차 경계값 범위를 적용한 결과는 MODIS AOD, OMI AI의 에어로졸 분포 범위와 일치하였다.

한반도의 약 70% 이상을 차지하고 있는 산지는 많은 산들과 산맥으로 이루어져 있으며, 산맥들은 대기환경에 큰 영향을 준다. 산맥의 분류조사는 1900-1902년 일본학자에 의거 수행 된 후, 현재 산맥의 이름이 매우 많고 혼선이 되고 있다. 본 연구는 기존의 산맥 이름과 그 분류를 간단히 하여 사회적 교육적 활용에 가치를 두고 있다. 먼저, 중국 의 만주로부터 (대)한반도까지 주축을 이루는 세계적인 제2차 중규모산맥을 단일 이름인 고려산맥으로 명명하였다. 그 리고, 고려산맥에 수반되는 지역적인 제3차 산맥들은 지린(길림)산맥, 함경산맥, 태백산맥, 소백산맥으로 분류하고, 그 다음 제4차 산맥은 랴오닝산맥, 옌볜(연변)산맥, 함북산맥, 평북산맥, 황해산맥, 차령산맥, 경상산맥, 남해산맥 등 8개의 중소 산맥으로 분류 하였다. 일반적으로 한반도의 산맥들은 지구규모 대순환의 영향을 지속적으로 받고 있다. 산맥의풍상과 풍하 측에서 발생하는 공기환경적인 변화에 따라, 인간과 생태계에 주는 대기환경의 영향평가와 그 감시의 필요 성을 강조하였다.

2005년 1월부터 12월까지 지속적으로 몽골과 중국 북부의 사막과 건조지대에서 모래폭풍의 발생, 이동 그리고 한국에서 먼지침전(황사)을 모니터링하였다. NOAA 위성의 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) 관측 자료를 직접 수신하여 false colour 합성영상을 만들어 모래폭풍의 발생과 이동 사례를 중점 분석하였다. 또한 모래폭풍 발원지의 풍하측에 위치한 한국 중부의 청원에서 PM10 농도가 190μg m-3 이상인 황사 사례에 대한 PM10, PM2.5농도와 시정 그리고 O3, NO2, CO, SO2 농도의 변동을 분석하였다. 2005년에는 발원지에 적설과 강력한 고기압, 저기압의 이동이 미흡하여 강한 모래폭풍의 발생이 적었고 한국에서도 황사의 발생 빈도가 1997-2005년의 평균과 비교하여 적었다. 한국에는 2005년 총 7회, 11일간의 황사 사례가 발생하였다. 여름에는 발원지가 습하고 바람이 약해 모래폭풍의 발생이 적었으며, 한국에서도 황사의 발생이 없었다. 발원지에서 발생한 모래폭풍이 중국의 대도시와 산업지대를 거치지 않고 한국으로 직접 이동할 경우, 먼지침전에 따른 PM2.5 농도는 PM10 농도의 20% 이하였다. 그러나 모래폭풍이 중국 동부의 산업지역을 거쳐 한국으로 이동할 경우 인위적 대기오염 물질이 함께 유입되어 PM2.5 농도가 증가하여 PM10농도의 25%이상을 나타내었다. 또한 2005년에는 사막에서 날아온 모래 먼지의 PM10농도가 190μg m-3 이하여서 황사로는 미흡한 5개 이상 사례를 관측 및 분석하였다.

동아시아에서 광역적인 대기오염 이동과 한반도 유입을 인공위성과 지상 관측을 통해 5개의 사례를 분석하였다. 이 사례들은 주로 중국 대륙의 도시와 산업지대에서 배출된 오염물질들이 황해를 지나 한반도에 상륙 및 통과하는 광역적인 대기오염 이동이다. NOAA인공위성 관측 자료의 분석은 가시영역과 적외선 영역의 3개 채널을 합성하여 영상을 만들고, 황해 위에서 대기오염의 분포와 이동을 구별해 낼 수 있었다. 또한 청원의 배경관측지점에서 대기오염의 지상 관측 자료는 인공위성 관측 자료와 비교하여 검증하는데 매우 가치가 있었다. 특히, 광역적 대기오염의 이동 사례에서는 PM10과 PM2.5 농도의 차이가 적으면서, PM2.5값이 높게 증가한다. 그러나 황사의 경우는 PM10 농도가 훨씬 높게 관측되어 PM2.5와의 차이가 매우 큼이 특징적이다. 2006년 1월 27일의 사례에서는 중국 발원의 광역적 대기오염이 한반도의 중부 및 남서지역으로의 유입을 인공위성뿐 아니라 여러 지상관측소들에서 순차적으로 관측할 수 있었다. 북북서 기류가 제주도 한라산을 넘어서 풍하측 멀리까지 구름을 소산시키고 대기오염을 감소시키며, 카르만 소용돌이를 만들고 있었다.

동아시아에서 일산화탄소의 지역적 배경 농도 수준을 분석하기 위해, 1991년부터 2004년까지 장기간 중국 Waliguan(WLG), 몽골이아의 Ulaan Uul(UUM), 한국의 태안반도(TAP), 일본의 Ryori(RYO)에서 관측한 일산화탄소 농도를 분석하였다. 연평균 일산화탄소 농도는 WLG(135±22ppb), UUM(155±26ppb), RYO(171±36ppb), TAP(233±41ppb) 순서로 높은 농도를 보이고 있었다. WLG를 제외하고 전체적으로 봄철에 높고 여름철에 낮은 계절 변동의 특징은 동아시아 다른 지점들에서도 공통적으로 나타나고 있다. TAP는 WLG, UUM, RYO와 비교하여 전체 계절에 높은 일산화탄소 농도를 보이고 있으며 히스토그램에서 넓은 농도 분포를 보이는데 동아시아 대륙, 특히 중국의 가까운 풍하측에 위치하고 있어 광역적 대기 오염의 영향이 크기 때문이다. TAP는 중국 동부 지역을 경유하는 RPC가 봄, 가을, 겨울에서 높은 농도를 나타내었고, 여름철에는 저위도 북태평양으로부터의 OBG에 의해 낮은 일산화탄소 농도를 갖고 있는 해양성 기단의 영향을 받고 있다. NOAA 위성 영상과 GEOS-CHEM 모델 시뮬레이션은 중국 남동부 연안으로부터 황해를 거쳐 한반도와 동해로 확산하고 있는 광역적 대기오염 이동 사례를 확인하고 있다.

This study analyzed mass concentrations of TSP, PM10 and PM2.5 and elemental constituents according to the isentropic backward trajectories of air parcel from Cheongwonin East Asia during the period January – October, 2011. Mass concentrations of the continental polluted airflow (CP) showed levels of TSP and PM10 mass concentrations higher than the continental background airflow (CB). Also, PM2.5 mass concentrations of anthropogenic fine particles ran higher in CP than in CB. The elemental constituents and elemental constituent ratio ended up varying depending on the origin of atmospheric aerosols generated. The average absolute content of elemental constituents reached its height in CB, the ratio of anthropogenically originating elements (PE) among the all elements (AE) analyzed marked a high in CP, and Mg+Na/AE reached its height in the oceanic airflow (OA). At the same time, TSP, PM10 and PM2.5 mass concentrations, the ratio of PM2.5/TSP and PE/AE element ratio ran higher in CP than CB. Episodes of large-scale transport of atmospheric pollutants as observed at Cheongwon were 8 cases and 22 days. The ratios of PM10, PM2.5 among TSP mass concentrations showed different results and the ratios of PM2.5 showed an increasing trend in the episodes of anthropogenic air pollution transport. Overall, dustfall episodes show a level of elemental constituents higher than those of anthropogenic air pollution.Dustfall episodes were observed to contain more of Fe, Al and Ca originating from continental soils and those of air pollution were observed to contain more of Zn, Mn, Cu and Pb. By difference in contents of absolute elemental constituents, episodes of anthropogenic air pollution showed a high PE/AE rate, and dustfall episodes a high SE/AE rate.

Continuous measurements of ground-level ozone (O_3) were made in five minutes intervals in the rural area of Korea from July 1993 to June 1994. This site is located in Chongwon, near latitude 36.4˚ N, longitude 127.6˚ E. The results show that the one-year mean value was 17 ppb, and monthly mean ranged from 6 to 47 ppb. A pronounced maximum in summer and a minimum in winter were found, and these were related to anthropogenic emission and photochemical reaction. Diurnal variations of ozone concentration showed a normal distribution with a maximum at 15:00 - 16:00 and a minimum at 07:00 - 08:00. During the period when ozone concentration was very high (> 80 ppb), the stable winds were from N and NW; on the other hand, when ozone concentration was very low, air movement in the large scale was from the North Pacific Ocean. This suggests that in the rural area the long range transport of anthropogenic pollutants from distant sources can contribute to the larger contribution than the generation of ozone from local sources in the rural area.

The Daechong dam is located nearby Chongju city, and the population alone in the Chongju- Chongwon area is over one half million. It is found that the number of days for fog occurrence after constructing the dam was much fewer than those before constructing it. It appears that the construction of a large dam did not cause to increase in the occurrence of fog in the Chongju area, and that was the increase due to topographical characteristics and wind direction. Low visibility in the Chongju-Chongwon area occurred frequently. In summer, Chongwon recorded more days of poor visibility than those observed at Chongju. It is thought that TSP. SO_2 and NO_2 were the main constituents of air pollutants causing the reduction in visibility. These air pollutants are produced by vehicles and industrial activities in the region.

At the close of the year 1990, tombs in south Korea will cover the area of 940 ㎢, which is 0.9% of the entire landspace. Annual increase of 200,000 tombs is encroaching on landspace by 10 ㎢. It is estimated that the decrease in the forest area caused by tombs results a decrease both in the production of O_2 by 912,000 tons and in the absorption of CO_2 by 1,254,800tons per year. As a result, there will be an increase in the amount of CO_2, which is one of the factors that cause the greenhouse effect.

Since November 1990, the observations of methane (CH_4) level have been carried out at Tae-ahn Peninsula (TAP) in Korea. Analysis on atmospheric data obtained in the period from November 1990 to August 1992 is carried out and the results are included in this study. We note that CH_-4 does not have a clear seasonal cycle with a minor maximum in August September and with a minimum in June-July. The variations in monthly average level are much larger with 1765.01∼1857.21 ppb (amplitude 92.20 ppb). The occurrence of a minimum in June-July is due to the inflow of the North Pacific air, an increase of OH radical and due to a decrease in CH_4 emission from rice paddy. A maximum in August and September appears to result from an increase in organic materials in agriculture (rice paddy) and forests, inputs of local sources due to weak airflows, stagnation of the warm and moist air and from a decrease in OH radical. The present analysis indicates that according to CH_4 data from Mongolia and from several sites in North Pacific TAP is influenced as much as 31 ppb in average from the inputs of Chinese emission. When the atmospheric CH_4 of TAP is compared with data observed at Korea National University of Education (KNU), the values of KNU are higher (127 ppb) than those of TAP. It is clear that air samples taken at KNU are influenced strongly by local sources in central Korea than those at TAP. According to analysis of trajectories and airflows, we find that there are 4 types in classification. Firstly, when an air flow is originated mainly in China values of CH_4 gas are in medium ranges. Secondly, when an airflow is from both local (Korea) and China we find higher values. Thirdly, with an airflow from both local (Korea) and Japan origins medium values are recorded. Fourthly, when an airflow of maritime origin arrives low values of atmospheric CH_4 are observed at TAP.

A study on acidity in precipitation was carried out during May 1990 - April 1991 at two sites in Chongwon, Choongbook. We observed variations of pH from 4.0 to 7.0. Annual mean value of pH was 5.21 in the area. In particular, strong acidity of rain fall, pH 4.0 were observed during winter to early spring. Neutral values were observed during June to July and were due to wet deposition of atmospheric pollutants by stationary fronts in the rainy season. Interestingly, acidity of snow observed in winter was neutral and it was weaker than the acidity of rain in winter by a value of 2.0. Discussion is made on meteorological and chemical analyses and seasonal variations of acidity of precipitation.