도심지 내 미세먼지 저감 식재를 위한 식물 소재 선정 시에는 식물의 흡착 기능에 영향을 미치는 식물의 잎 모양, 질감, 수피의 형태 등 형태적 특성을 종합적으로 고려하여 선정하여야 한다. 그러나 지금까지 식물을 통한 미세먼지 저감에 대한 연구는 식물의 흡착 기능보다 흡수 기능에 대한 연구가, 실외식물보다 실내식물인 관엽식물을 대상으로 한 연구가 주로 진행되어 왔다. 특히, 미세먼지 저감 수종 선정 기준이 구체적이지 않아 미세먼지 저감 식재를 위한 식물 소재 선정 기준에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 퍼지다기준 의사결정법(Fuzzy MCDM)을 활용하여 미세먼지 저감에 영향을 미치는 8가지 지표 항목에 대한 우선순위를 도출하고 도심 내 미세먼지 저감 식재를 위한 수종 선정 기준을 마련하였다. 이를 위하여 미세먼지 관련 분야 전공자와 미세먼지 관련 연구 경험자들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 설문 조사 분석 결과, 미세먼지 저감에 영향을 미치는 지표 항목 중 잎 면적과 수종의 종류가 가장 높은 순위를 나타냈다. 그리고 잎 표면의 거칠기, 수고, 성장 속도, 잎의 복잡성, 잎 가장자리 형태, 수피 특징 순서로 우선순위가 높게 나타났다. 잎 표면이 거친 수종을 선정할 경우에는 잎에 털이 있고, 광택이 나며, 왁스층이 있는 수종을 우선적으로 선정하는 것이 좋다. 잎의 형태를 고려할 경우, 단일 잎보다 3종 혹은 2종 잎과 손바닥 형태의 잎을 선정하고, 잎의 가장자리는 밋밋한 모양보다는 톱니 모양의 잎을 선별하여 공기 중의 미세먼지가 잎의 표면에 흡착되는 표면적 비율을 높아지게 할 필요가 있다. 수피의 특성을 고려할 경우에는 피목이나 무늬종보다는 코르크층이 있고 껍질이탈이나 갈라짐이 관찰되거나, 앞으로 관찰될 가능성이 높은 수종을 선정하는 것이 바람직하다. 본 연구는 도심 내 미세먼지 저감을 위한 식재계획 시 식물의 미세먼지 흡착 기능에 영향을 미치는 식물의 형태적 특성을 중심으로 식물 소재 선정 기준에 대한 우선순위를 제시하였다는 것에 의의가 있다. 본 연구에서 도출한 결과는 도심지 내 수목 식재 계획을 위한 수종 선정 시 기초 자료로서 활용될 수 있을 것이다.

Conventional rotary sawing machine for cutting lumber generates severe amount of dust scattering to the environment. In this research, the design improvement of the rotary sawing machine is achieved to significantly reduce the dust scattering by the design process utilizing computational fluid dynamics (CFD) analysis. Several design candidates for the design improvement of the rotary saw system were proposed and modeled, and CFD analyses were performed to choose the best design in viewpoint of the least dust scattering. CFD analysis proved to be very useful to predict the characteristics of the air flow inside the saw system. The movement of dust particles with the air flow during the sawing process was analyzed for various design features of the saw system. The most efficient design to minimize the amount of dust particles ejected from the saw system was chosen based on the CFD analysis results. Then, the prototype of the best candidate of the improved rotary saw machine was built and the amount of dust particles were measured to verify its performance.

We developed a wet scrubber by applying cyclone flow to the gas flow and using a spiral filter structure. While the size of a new scrubber was about half that of a conventional scrubber, the device showed relatively high efficiency in pollutants removal such as particulate matter and compounds inducing odor. The new scrubber installed in a plating industry showed a higher removal efficiency of about 5% for dust, about 23% for hydrogen chloride, and about 23% for sulfur dioxide compared to the conventional scrubber. Plurality of tubes in the spiral filer housing are arranged to be vertically shifted from each other. Because the upward residual gas does not directly rise vertically, the residence time of gas between the filter plates is extended. Thus, the purification efficiency of the pollutants was enhanced in the new scrubber. In addition, the new scrubber developed in this study is more cost effective because the cost saving in manufacturing it compared with a conventional scrubber increases with increasing the size of equipment. It is expected that a scrubber with better dust collecting efficiency can be obtained by carrying out a study in connection with facilities capable of controlling acidity of washing water.

This study was performed to assess particulate matter removal efficiency of domestic air cleaner products in a field condition. The assessment also included air cleaners with different air removal mechanisms. The particulate matter (PM2.5) removal test with a different air removal mechanism using air cleaners showed that the electrostatic precipitation technique showed better performance compared with HEPA filters and other types of systems. Its removal efficiency was almost 95% in one of our operation times in the given test condition. It was assumed that not only the type of removal system but also the individual design, supply and exhaust system, and the automatically controlled air volume are involved in the removal efficiency. With respect to the area of application, tests with air cleaners for 40 m2, 60 m2, and 80 m2 areas revealed that particulate matter removal efficiency increased with the air cleaner that had a broad area of application. However, particulate matter removal efficiency by air cleaners did not correspondingly increase with the increase of the area of application. Moreover, the installation location did not influence particulate matter removal efficiency. Our results are expected to be used as the basic information for indoor air quality improvement and prediction using air cleaners.

The urban railway system is a convenient public transportation system, as it carries many people without increasing traffic congestion. However, air quality in urban railway environments is worse than ambient air quality due to the internal location of the source of air pollutants and the isolated space. In this paper, characteristics of particulate matter (PM) pollution in urban railway environments are described from the perspective of diurnal variation, chemical composition and source apportionment of PM. PM concentrations in concourse, platform, passenger cabin, and tunnel are summarized through an analysis of 34 journal articles published in Korea and overseas. This information will be helpful in developing effective policies to reduce PM pollution in urban railway environments.

최근 미세먼지 농도가 높은 날이 늘면서 국민들의 관심도 증가하고 있다. 미세먼지의 분포는 공간적으로 상이하며 그 발생도 지역별로 다르게 기인하는데도 불구하고 미세먼지 저감을 위한 정책은 차별성 없이 이루어지고 있기 때문에 미세먼지의 공간적 이질성을 반영한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 미세먼지 농도에 영향을 미치는 자연요소와 인문요소를 함께 고려하여 요인을 선정 후 OLS, GWR, GWRR기법을 이용하여 미세먼지 분포의 공간 패턴을 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, OLS 분석 결과 자연요인의 경우 강수량과 대기정체일이 적을수록 그리고 주변고도가 낮을수록 미세먼지의 높은 농도의 기여율이 높았으며, 축사나 공업시설과 같은 인문요인의 경우 대부분 미세먼지와 양의 관계가 있음이 파악되었다. 둘째, GWRR 분석 결과 각 하위 지역별로 미세먼지의 분포에 영향을 주는 변수나 그 정도는 다르게 나타났다. 셋째, GWRR의 효용성 평가 결과 GWRR이 다른 두 모델에 비해 향상된 결과를 보였으며, 이는 미세먼지 뿐만 아니라 다양한 대기오염물질의 분석에도 적용이 가능함을 확인하였다.

본 연구에서는 3~5세 유아교육기관 재원생 어머니들의 일상생활 속 미세먼지에 대한 인식을 알아보고 숲체험 프로그램 참가에 따른 숲과 미세먼지에 대한 인식의 차이를 분석하였다. 연구 대상은 숲체험 참가한 학모 61명과 숲체험에 참가하지 않은 학모 61명으로 총 122명에게 설문 조사를 하였다. 총 122명 중 82.8%의 학모들은 미세먼지에 대한 관심이 있고 자주 확인하는 빈도도 84.4%으로 높았지만 이에 대한 지식과 대처방안 및 줄이기 위한 적극적인 실천은 부족 하였다. 숲과 미세먼지에 대한 인식은 숲체험에 참여한 학모들에게서 숲의 역할 및 도심과 비교한 숲 환경의 차이에 대한 긍정적인 인식이 높았다. 따라서 어머니들이 먼저 숲을 적극적으로 체험 할 수 있는 기회가 확대 된다면 유･아동들의 숲체험이 활성화 될 뿐만 아니라 미세먼지를 비롯한 현재의 유해환경을 개선하는데도 기여 할 것이라고 생각한다.

국내 미세먼지 농도는 과거에 비해 감소하는 추세이지만 건강에 대한 미세먼지의 위해성이 부각되면서 그에 대한 관심과 우려는 점점 높아지고 있다. 미세먼지에 대응하기 위해서는 미세먼지 농도의 영향 요인과 그 영향의 정도를 파악하는 것이 중요하다. 도시에서 미세먼지는 다양한 요인에 의해 복합적인 영향을 받는다. 기상조건에 큰 영향을 받아 강수와 풍속에 음의상관을 나타낸다. 계절에 따른 기상 조건의 차이로 계절별 뚜렷한 미세먼지 농도 차이가 나타하며, 주로 봄과 겨울에 고농도가 발생한다. 도시 외부적 영향으론 봄철 황사의 영향이 크며, 타 지역에서 발생한 미세먼지가 도시로 유입되어 미세먼지 농도를 악화시킨다. 도시 내부에서는 미세먼지가 발생되는 배출원이 넓게 분포하고, 도시에서 배출된 기체상 오염물질은 대기 중에서 물리화학 적으로 반응하여 2차 미세먼지로 변환된다. 도시환경에서 미세먼지는 도시열섬이나 기온 역전층에 의한 대기정체로 악화되거나, 도시 내 복잡한 공간구조로 인해 발생한 미기상 조건의 영향으로 변화한다. 미세먼지는 강우 시 씻겨 나가고, 바람길이 확보되어 정체된 미세먼지가 확산되면서 감소하며, 녹지에 의해서도 저감되는데, 도시 내 나무는 기공에서 미세먼지를 흡수하고, 식물체 표면에 먼지가 흡착되어 미세먼지 저감에 기여한다. 본 연구는 다양한 미세먼지 영향 요인 중 도시 내부적 요인인 토지피복 특성에 따른 미세먼지 농도 차이를 분석하고자 하였다. 토지피복 유형 중 미세먼지 배출에 관련된 시가화지역과 미세먼지 저감에 관련된 산림지역 유형의 비율에 따라 미세먼지 농도는 어떠한 차이를 보이는지 살펴보았다 연구는 서울시에 위치한 환경부 대기오염 측정망 주변의 시가화지역과 산림지역 토지피복의 비율에 따라 대기오염 측정소를 3개 그룹으로 구분한 뒤, 그룹별 미세먼지 농도 차이를 계절별로 비교하였다. 미세먼지 농도는 환경부 대기 오염 측정망의 2016년 PM10과 PM2.5의 일평균 농도 자료를 활용하였다. 토지피복은 환경부 대분류 토지피복 자료를 활용하였고, 대기오염 측정망 주변 반경 3㎞내의 토지피복 비율을 산출하였다. 토지피복 비율을 기준으로 K-mean 군집화를 통해 대기오염 측정소를 3개 그룹으로 분류하였고, 3개 그룹간 농도 차이는 비모수 검정방법인 Kruskal-Wallis 검정을 실시하였다. 개별 그룹간 차이는 Mann-Whitney U 검정을 실시하여 Bonferroni Correction Method에 따른 유의수준 보정을 통해 두 그룹간의 통계적 차이를 제시하였다. 시가화지역과 산림지역 비율에 따른 K-mean 군집화 결과 산림 우세 그룹(A)의 토지피복 비율 평균은 산림 34.6%, 시가지 53.4%이었고, 6개의 측정소가 분류되었다. 시가지 우세 그룹(B)은 산림 6.7%, 시가지 76.3%이었고, 10개 측정소가 분류되었다. 중간값 그룹(C)은 산림 16.5%, 시가지 61.8%로 7개 측정소가 분류되었다. PM10의 계절별 농도에 대하여 그룹별 정규성 검정 결과 모든 계절에서 정규분포를 충족하지 않았다. 따라서 비모수 검정인 Kruskal-Wallis test를 실시한 결과 모든 계절에서 그룹간 차이가 통계적으로 유의하였다(p<0.001). 개별 그룹 간 차이에 대해 Bonferroni Correction Method를 적용한 Mann-Whitney U 검정결과 겨울철 B-C 그룹간 차이를 제외한 모든 계절의 그룹간 차이가 통계적으로 유의하였다 (p<0.001). 종합하면 A그룹은 모든 계절의 PM10 농도가 B, C그룹보다 낮았다. B그룹은 겨울철만 C그룹보다 낮았으나 차이는 유의하지 않았고, 나머지 계절에서 A, C그룹보다 유의하게 높았다. PM2.5의 계절별 농도도 모든 계절에서 정규분포를 충족 하지 않아 Kruskal-Wallis test를 실시한 결과 모든 계절에서 그룹간 차이가 유의하였다(p<0.001). 개별 그룹간 분석도 겨울철 B-C 그룹을 제외한 모든 계절에서 통계적으로 유의한 차이가 인정되어(p<0.001) PM10 결과와 동일한 경향을 확인하였다. 계절별로 그룹간 차이를 자세히 살펴보면 PM10은 A그룹의 농도가 B, C그룹과 큰 차이로 낮았고, B-C의 차이가 작았다. 이러한 경향은 계절별로도 유사하였지만, 고농도 시기인 겨울과 봄에 그룹간 차이가 다소 작고, 저농도 시기인 여름과 가을에 다소 큰 차이가 있었다. PM2.5 농도는 봄~가을에 A<C<B순서를 보이며 그룹간 균등한 차이를 보였고, 겨울은 B와 C그룹의 농도가 유사하면서, A그룹과의 차이가 컸다. 저농도 시기인 여름에 그룹간 차이가 가장 컸고, 고농도 시기인 겨울에는 차이가 가장 작았다. 고농도 시기인 봄의 그룹간 편차와 저농도 시기인 가을의 편차는 유사하였다. 이상의 분석 결과 측정소 주변 산림지역 비율이 높은 지역은 미세먼지 농도가 낮고, 시가화지역 비율이 높은 지역은 미세먼지 농도가 높아 미세먼지의 배출과 저감에 기여하는 토지피복 유형의 비율에 따른 미세먼지 농도 차이를 확인하였다. PM10과 PM2.5 모두 산림 우세 그룹(산림비율 평균 34.6%)의 미세먼지 농도가 가장 낮았다. 중간값 그룹(산림비율 평균 16.5%)은 시가지 우세 그룹 보다 미세먼지 농도가 낮지만 PM10은 차이가 작았고, PM2.5는 차이가 커서, PM2.5는 중간값의 산림비율에서도 농도 저감 효과가 큰 것으로 판단되었다. 계절별로는 여름철에 그룹간 농도 차이가 가장 커서 저농도 시기에 토지피복에 의한 영향이 증가하는 것으로 추정되었다. 또한 고농도 시기인 겨울철은 그룹간 농도 차이가 가장 작아 고농도 시기에 토지피복의 영향은 감소하고, 기상조건 등 다른 요인의 작용이 큰 것으로 판단되었다. 다만 1년 중 가장 농도가 높은 계절은 봄철 이었는데 겨울철 보다 그룹간 농도 편차가 컸다. 이에 대한 추후 연구가 필요하였다.

본 연구는 도로변 선형의 가로녹지 조성이 고밀시가지 대로와 건물 사이에 조성한 보행로 및 오픈스페이스의 미세먼지 농도에 미치는 영향을 살펴보고자 부산시 중앙대로와 부산광역시청 건물 사이에 폭 약 70m로 조성된 오픈스페이스를 대상으로 연구를 진행하였다. 조사결과 가로녹지가 없는 지역의 경우 주중과 주말 모두 차도와 인접한 오픈스페이스의 농도차이가 미미하였으나, 반대로 가로녹지가 조성되어 있는 지역은 차도에 비해 오픈스페이스의 농도가 현저히 높음을 확인할 수 있었다. 특히 가로녹지가 조성된 지역은 차도와 보도 모두에서 미조성지역보다 미세먼지량이 높게 나타나고 있어 차도와 건축물 사이가 넓은 공간의 경우 가로녹지의 조성이 전체적으로 도로 밖 오픈스페이스의 미세먼지농도를 높이는 효과를 보였으며, 특히 차도보다 오픈스페이스에 미치는 영향이 더 큰 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 차량에 의해 발생한 미세먼지가 빠른 바람흐름에 의해 가로변 관목림을 통과하지만 바람흐름이 줄어든 보행공 간에서는 확산이 이루어지지 않아 발생하는 것으로 판단되었다. 본 연구에서와 같이 넓은 오픈스페이스를 확보하고 있는 도심 도로변 지역의 경우에는 가로녹지가 오히려 바람에 의한 확산을 억제하여 하여 차량이동에 따른 부유 미세먼 지를 녹지 내부에 가두어 보도를 포함한 오픈스페이스의 미세먼지 농도를 높이는 것으로 확인되었다. 도로에서 발생하는 미세먼지를 줄이기 위한 가로녹지의 조성에 있어 도로와 건물의 거리는 매우 중요하게 작용하는 것을 확인하였다.