2017년 7월 15일 서울과 수도권에 집중호우를 발생시킨 깊은 대류운과 강수 발달에 대한 종관 기상 메커니즘 을 규명하고 중국 동부지역으로부터의 PM2.5 에어로졸의 간접효과를 WRF-Chem 실험을 통해 분석하였다. WRF-Chem 모델에 에어로졸과 복사의 피드백, 구름 화학 과정, 습식 세정을 모두 포함한 ARI (Aerosol Radiation Interaction) 실험 과 에어로졸과 복사의 피드백을 제외하고 구름 화학 과정, 습식 세정만을 포함한 ACR (Aerosol Cloud Radiation interaction) 실험 결과의 차이로부터 PM2.5 에어로졸 간접효과를 산출하였다. 2017년 7월 15일 새벽에 황해와 한반도에 서는 동아시아 대륙에서 저기압-북서 태평양의 고기압 분포로 인해 중국 남동 지역과 동중국해로부터 덥고 습한 기류 가 수렴하고 있었다. 이러한 황해의 종관 기상에 의해 발달하는 대류운은 높이 12 km 이상이며 고체 수상체를 형성하 고 있었는데, 이는 주로 대륙 위에서 발달하는 한랭운(많은 빙정을 형성하며 운정고도가 8 km 이상)의 특성을 나타내고 있었다. 특히, WRF-Chem 모델 실험을 통해 중국 동부지역으로부터 확산하는 PM2.5 에어로졸이 구름물 형성에 5.7%, 고체 수상체 형성에 10.4%, 그리고 액체 수상체 형성에 10.8%로 대류운이 한랭운으로 발달하는 데 기여하고 있었다. 본 연구는 황해 위에서 깊은 대류운이 발달하는 과정에 대한 기상적 메커니즘과 더불어 중국 동부지역으로부터 에어로 졸에 의한 간접효과의 영향을 제시하였다.

This study investigates the influence of particulate matter concentrations on the incidence of asthma, focusing on the delayed onset of symptoms and subsequent medical consultations. Analysis incorporates a four-day lag from the initiation of fine dust exposure and compares asthma patterns before and after the World Health Organization's (WHO) classification of fine dust as a Group 1 carcinogen in November 2013. Utilizing daily PM10 data and asthma-related medical visit counts in Seoul from 2008 to 2016, the study additionally incorporates Google search frequencies and newspaper article counts on fine dust to assess public awareness. Results reveal a surge in search frequencies and article publications after WHO announcement, indicating heightened public interest. To standardize the long-term asthma occurrence trend, the daily asthma patient numbers are ratio-adjusted based on annual averages. The analysis uncovers an increase in asthma medical visits 2 to 3 days after fine dust events. Additionally, greater public awareness of fine dust hazards correlates with a significant reduction in asthma occurrence after such events, even within 'normal' fine dust concentrations. Notably, behavioral changes, like limiting outdoor activities, contribute to this decrease. This study highlights the importance of analyzing accumulated medical data over an extended period to identify general public behavioral patterns, deviating from conventional survey methods in social sciences. Future research aims to extend data collection beyond 2016, exploring recent trends and considering the potential impact of decreased fine dust awareness amid the COVID-19 pandemic.

The importance of urban green space creation is increasingly recognized as the most realistic and efficient approach for fine dust mitigation in urban areas. Particularly considering the characteristics of domestic cities, the application of buffer green spaces along roads can maximize the efficiency of fine dust reduction without the need for separate green space creation. Accordingly, this study analyzed the fine dust mitigation effects based on the types of plantings in the central dividers and roadside trees in Jeonju City, Jeollabuk-do. To do this, we controlled various external variables of urban space and considered the planting arrangement types in the central dividers, carrying out the analysis using a CFD simulation. The simulation results confirmed that the central dividers with plantings demonstrated more effective ultrafine dust reduction than those without. Moreover, the arrangement of roadside trees showed a greater ultrafine dust reduction effect when adopting a multilayered structure compared to a single layer. Based on these findings, we concluded that installing both trees and shrubs simultaneously in the central dividers and along roads was effective for ultrafine dust mitigation. On this basis, we quantified the dust reduction effects of plants in urban street environments and proposed planting guidelines for roadside green spaces to improve air quality.

산업과 기술의 발전으로 인해 수계로의 화학물질 배출이 증가하고, 이로 인해 환경오염과 인체 건강에 부정적인 영향을 미치 는 위험이 더욱 증가하였다. 따라서, 수질을 종합적으로 평가할 수 있는 생태독성평가의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 렌즈프 리 그림자 이미징 기술을 활용한 Cellytics 플랫폼을 소개하며, 화학물질에 의한 로티퍼(Brachionus plicatilis)와 미세조류(Dunaliella tertiolecta) 의 생물학적 변화를 신속하게 측정하고 독성을 분석하는 기법을 제안한다. 이를 위해 로티퍼와 미세조류를 톨루엔에 각각 1분과 5분 동 안 노출한 뒤, Cellytics를 이용하여 로티퍼의 이동성과 미세조류의 형태 변화를 측정하여 독성을 평가하였다. 로티퍼의 이동성과 미세조류 의 형태변화는 모두 110.4 mg/L의 농도에서 대조군과 유의미한 차이를 나타내며(p<0.05), 이는 로티퍼의 생존율로 분석한 톨루엔의 LC50(552 mg/L)보다 낮은 농도였다. 본 연구에 따르면, 로티퍼와 미세조류를 전통적인 방식으로 최소 수 일 간 배양하여 얻을 수 있는 생 태독성평가 결과를 매우 짧은 시간(5분 이내)에 분석하고, 두 생물의 독성평가 결과를 신속하게 제공하여 현장에서 활용 가능한 신뢰성 높은 정보를 제공할 수 있음을 보여준다. 이는 독성평가를 이용하는 다양한 연구의 활용에 기여할 수 있으며, 환경보호 및 인체 건강 관 련 정책 수립에 도움이 될 것으로 기대된다.

Yttria-stabilized zirconia (YSZ) has a low thermal conductivity, high thermal expansion coefficient, and excellent mechanical properties; thus, it is used as a thermal barrier coating material for gas turbines. However, during long-time exposure of YSZ to temperatures of 1200oC or higher, a phase transformation accompanied by a volume change occurs, causing the YSZ coating layer to peel off. To solve this problem, YSZ has been doped with trivalent and tetravalent oxides to obtain coating materials with low thermal conductivity and suppressed phase transformation of zirconia. In this study, YSZ is doped with trivalent oxides, Nd2O3, Yb2O3, Al2O3, and tetravalent oxide, TiO2, and the thermal conductivity of the obtained materials is analyzed according to the composition; furthermore, the relative density change, microstructure change, and m-phase formation behavior are analyzed during long-time heat treatment at high temperatures.

대표적인 짚공예 가운데 하나인 맥간공예(혹은 보릿대 조각공예)는 표면이 매끄럽고 광택이 나는 보릿대를 활용하고 있으며 최근에 국내뿐 아니라 해외로 전파되고 있다. 보릿대 표면의 줄기 방향과 나란한 미세 줄무늬는 맥간공예 작품에 입체감과 각도에 따른 색감을 갖게 한다. 하지만 아직까지 보릿대 표면의 형상과 물성이 체계적으로 분석되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 고해상도 실체현미경과 고해상도 3차원 X-ray 현미경을 이용하여 보릿대의 미세구조를 이미징할 뿐만 아니라 보릿대의 물접촉각과 인장 강도를 측정하여 보릿대의 재질을 분석하였다. 이를 통해 보릿대 최외각에 존재하는 4-6 μm 너비의 미세요철에 의한 줄무늬, 소수성을 띈 겉면, 친수성을 띈 속면, 그리고 60 MPa 정도의 줄기 방향의 항복강도를 갖는 보릿대 특성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 분석 방법으로 볏짚을 비롯한 다른 짚공예에 사용되는 짚 재료의 특성을 파악한다면 짚의 재질을 최대로 활용한 새로운 짚공예로 이어질 것이다.

Changes in the mechanical properties and microstructure of an IN 939 W alloy according to the sintering heating rate were evaluated. IN 939 W alloy samples were fabricated by spark plasma sintering. The phase fraction, number density, and mean radius of the IN 939W alloy were calculated using a thermodynamic calculation. A universal testing machine and micro-Vickers hardness tester were employed to confirm the mechanical properties of the IN 939W alloy. X-ray diffraction, optical microscopy, field-emission scanning electron microscopy, Cs-corrected-field emission transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectrometry were used to evaluate the microstructure of the alloy. The rapid sintering heating rate resulted in a slightly dispersed γ' phase and chromium oxide. It also suppressed the precipitation of the η phase. These helped to reinforce the mechanical properties.

송국리형 주거지의 이용 및 폐기과정은 청동기시대의 흥미로운 연구 과제 중 하나이며, 특히 내부 흑색토층의 존재는 많은 관심을 끌어왔다. 송국리 유적 제24차와 25차 발굴조사에서 내부 흑색토층 이 확인된 주거지(98호, 100호, 107호)를 대상으로 환경고고학적 연구(토양 미세형태분석 및 규소체 분석)를 수행하였다. 토양 미세형태분석 결과, 내부 흑색토층은 탄화물이 집적된 층으로 보이며 탄화 가 비교적 가까운 곳에서 일어났을 가능성을 시사한다. 아마도 지붕이나 벽체를 비롯한 상부 구조물 이 탄화되어 집적된 층일 가능성이 높다. 한편 100호 주거지의 규소체분석 결과, 중간 흑색토층 및 상부 퇴적토에서 벼와 조의 규소체가 다량으로 확인되었다. 그리고 사초과 식물의 규소체와 해면동물 골편이 출토된 것으로 보아 저지대(예, 수전) 토양을 벽체 등의 건축재로 사용했던 것으로 보인다. 또 한, 내부 흑색토층이 보이는 주거지와 수혈유구는 연접한 경우가 많아, 화재에 의한 탄화물이 주거지 와 인근 수혈 내부로 흘러 들어간 것으로 생각된다. 이를 종합하여 보면 일부 주거지는 사용이 중지된 이후, 기둥과 같은 주요 건축재를 해체하여 반출한 다음 재활용이 어려운 나머지 잔존 구조물을 소각 했던 것으로 보인다. 그리하여 탄화물이 집적되어 수혈 중간부에 흑색토층을 생성했던 것으로 추정된 다. 본 연구에서는 토양 미세형태분석과 규소체분석이 상호보완적으로 함께 수행되어 해석의 지평을 넓힐 수 있었다.

2020년 1월 23일 이후 중국에서 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19)으로 인한 봉쇄 조치가 전국으로 확대 되고 있었다. 그러나, 한국에서는 2020년 2월 1-2일에 PM10 질량농도 일평균 최대 88-98 μg m−3의 고농도 연무가 발생하였다. 이 기간에 동아시아 지역은 850 hPa 기온 아노말리가 양(+), 동서류 아노말리는 음(-)으로 온난하고 정체적인 기단의 영향을 받고 있었다. 동아시아 지역의 인위적 배출량 감소에 따른 한국의 PM10 장거리 수송의 영향을 분석하기 위하여 WRF-Chem을 활용하였다. WRF-Chem에 인위적 배출량을 변화 없이 적용한 BASE와 인위적 배출량을 50%로 감소시켜 적용한 CTL의 PM10을 한국의 지상 측정값과 민감도 분석을 수행하였다. CTL에서 PM10의 IOA는 0.71로 BASE의 0.67보다 높게 나타났다. 이것은 중국의 COVID-19 봉쇄 조치로 인해 인위적 배출량이 감소한 것으로 분석된 다. 또한, 한국 이외의 지역 배출량을 0으로 설정한 BASE_ZEOK와 CTL_ZEOK를 모의하여 BASE와 CTL에서의 장 거리 수송 기여도의 변동을 분석하였다. CTL은 BASE와 비교하여 배출량이 50%로 감소하였지만 PM10 장거리 수송 기여도는 10-20% 감소한 것으로 나타났다. 동아시아 지역의 배출량 감소에 따라 풍하측 한국의 PM10 장거리 수송 기 여도 변동이 선형적으로 반응하지 않는 것은 종관 기상 변동이 영향을 주는 것으로 보인다. 2월 1-2일 한국의 고농도 PM10 연무 사례에 대한 CTL에서 PM10 에어로졸 성분의 장거리 수송 기여도는 기타 무기물이 80-90%로 가장 높았고, 질산염은 30-60%, 황산염은 0-20%, 암모늄은 30-60%를 나타내고 있었다. 중국의 봉쇄 조치로 인하여 교통 및 물류 수 송이 감소하면서 2차 에어로졸이 감소한 것으로 보인다.

본 연구에서는 중국 북동지역에서 발생하는 산불에 의한 생체연소 배출물이 장거리 수송으로 한국의 미세먼지 질량농도에 미치는 영향을 WRF-Chem 모델을 활용하여 분석하였다. 2020년 4월 4-7일에 한국은 중국 북동지역의 생체 연소 배출물과 더불어 중국 동부지역의 인위적 배출과 중국 북부와 몽골에서 발생한 황사의 영향을 함께 받고 있었다. 인위적 배출과 황사가 혼재된 대기오염 상황에서 zero-out 방법을 활용하여 생체연소 배출물을 분류하고 미세먼지 장거 리 수송 기여도를 분석하였다. 또한, 광역적인 생체연소 배출물의 분포에 따라 한반도 주변의 육지와 해양에 대한 복사 에너지 수지를 분석하였다. 2020년 4월 5-6일에는 한국의 하루평균 미세먼지 질량농도에 대한 생체연소 배출물의 장거리 수송 기여도가 60%로 산출되었다. 더불어 한반도 주변에 광역적으로 분포하는 생체연소 배출물의 영향으로 육지와 해양의 순 복사 플럭스는 음의 값을 나타내었다. 그러나 2020년 4월 7-8일에는 중국 동부지역에서 발생한 인위적 오염 물질이 생체연소 배출물에 더해지면서 한국의 미세먼지 질량농도는 4월 5-6일보다 증가하였으나 생체연소 배출물의 기 여도는 45% 이하로 감소하였다. 또한, 생체연소 배출물의 영향이 줄어들면서 순 복사 플럭스는 양의 값을 나타내었다.

The purpose of this study is to analyze the effect of temperature and humidity on the measured Particulate Matter (PM) concentrations recorded by PMS5003T, a low-cost light scattering type measuring tool. A regression analysis was performed on the ratio of PM concentrations measured by the light scattering method and the beta-ray absorption method according to temperature and humidity in an outdoor environment. As the temperature decreased, the PM concentration ratio increased, and this tendency intensified below 0oC. As the humidity increased, the PM concentration ratio increased, but the effect was less than the temperature effect. The coefficients of determination for temperature and humidity were R2 = 0.325 and 0.003, respectively, and the effects of temperature and humidity on the measured values w ere formulated and compensated for. As a result of the compensation, R2, relative precision, accuracy and RMSE improved from 0.927 to 0.958, from 91.183% to 96.651%, from 31.383% to 74.058%, and from 13.517 μg/m³ to 6.690 μg/m³, respectively. Finally, results from this study indicate that the reliability of the low-cost light scattering type PM sensor can be improved by applying the temperature and humidity compensation method.

본 논문은 에너지를 실시간으로 저장할 수 있는 저장장치 중 열에너지 저장 콘크리트를 대상으로 재료의 미세구조와 물성(열전도 도)의 상관관계를 분석하는 연구를 수행하였다. 에너지 저장 콘크리트의 열전도 성능을 증가시키기 위해 혼화재인 그라파이트 (graphite)를 사용하였다. 그라파이트가 시멘트 질량의 10%와 15%를 치환한 시편과 일반 콘크리트(OPC) 시편을 제작하여 그라파이 트의 혼입에 따른 미세구조 변화 및 열전도도의 영향을 마이크로 스케일에서 분석하였다. 마이크로-CT를 활용하여 OPC와 그라파이 트를 사용한 콘크리트의 공극률을 비교하였으며, 확률함수를 사용하여 미세구조 특성을 정량화하였다. 미세구조 특성 차이가 열전도 도에 미치는 영향을 확인하기 위해 3차원 가상 시편을 제작하여 열해석을 수행하였으며, 이를 열평판법을 사용하여 측정한 열전도도 실험 결과와 비교하였다. 열해석 수행 시 그라파이트 재료가 지닌 열전도도 성능을 반영하기 위하여 해석 결과와 실험 결과를 기반으 로 고체상의 열전도도를 역해석을 통해 계산하였으며, 그라파이트가 시편의 열전도도에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

Although fine dust pollution in Korea is increasing, there is no information regarding nutritional standards for fine dustrelated disease patients. This study analyzed the food and nutrient intake status in adult men with disease associated with fine dust in the area with the increased level of fine dust pollution using the sixth and seventh Korea National Health and Nutrition Examination Survey (2013-2017). The daily intakes, and average nutrient adequacy ratio (NAR) and mean adequacy ratio (MAR) values of energy were significantly increased in the control group compared with patient groups. Compared with the control group, protein, fat and cholesterol intakes were significantly increased in the patient groups. Daily intakes of cereals and grain products in the control group were increased, whereas seasoning intake was decreased in the control group compared with patient groups. The patient groups had low daily water and vitamin B1 intakes, and the niacin intake of patient groups was significantly lower than that of the control group. Nutrition density and nutritional quality of vitamin C were significantly reduced in patient groups. This study can be used as basic data for nutrition education that emphasizes sufficient calorie, water and antioxidant vitamin intakes for patients related to fine dust pollution.

PURPOSES : In this study, an ASR-reducing (alkali-silica reaction) cement was developed to prevent the blow-up of concrete pavements. To develop ASR-reducing cement, various amounts of ground granulated blast furnace slag (GGBFS), and fly ash (FA) were substituted with Portland cement, and the ASR reduction effect was verified through various experiments. METHODS : The physical properties of ASR-reducing cement, varying with the substitution amounts of GGBFS and FA, were verified through compressive strength tests. In addition, the ASR reduction effect was examined using accelerated mortar bar tests. Furthermore, the reasons for the ASR reduction were investigated using microstructural analysis techniques, such as XRD and TG/DTG. RESULTS : There was a difference in the compressive strength results according to the amount of GGBFS and FA substitution. In addition, the samples with GGBFS and FA exhibited relatively lower compressive strengths at 3 days, than OPC samples, but the compressive strength at 28 days was higher than that of the OPC samples. The samples with GGBFS and FA had higher compressive strength at 28 days than OPC samples, because the substituted GGBFS and FA induced pozzolanic reaction. Through XRD and TG/DTG analyses, various degrees of pozzolanic reaction occurring in the samples were examined, and a more active pozzolanic reaction occurred in the samples with FA than in the samples with GGBFS. Therefore, it appeared that the ASR reduction effect occurred because of the induced pozzolanic reaction. CONCLUSIONS : GGBFS and FA substituting Portland cement indicated an ASR reduction effect, which was owing to the pozzolanic reaction. In addition, FA indicated a greater ASR reduction effect than GGBFS, which suggested that FA induced a more active pozzolanic reaction than GGBFS.

본 연구에서는 K-means 군집 분석을 통하여 최근 5년간(2014-2018) 한반도 남동 지역의 고농도 미세먼지 발생에 영향을 미치는 주요 종관 기상 패턴을 분류하였다. 또한 고농도 미세먼지 사례일의 발생과 관련된 지역적 차이를 살펴보기 위하여 NCEP (National Centers for Environmental Prediction)/FNL (Final Operational Global Analysis) 재해석 기상자료를 이용하여 부산, 울산, 경남 지역의 미세먼지 발생 특성과 관련된 종관 규모 기상의 특성에 대한 비교 연구도 수행하였다. 한반도 남동 지역의 고농도 미세먼지 사례일과 관련된 종관 기상 패턴은 총 5개(C1-C5)로 분류된다. 각 군집의 발생빈도는 24.8% (C1), 21.3% (C2), 20.4% (C3), 17.3% (C4), 16.2% (C5)이다. 기상 패턴 분석을 통하여 제시된 남동 지역의 고농도 미세먼지를 유발하는 요인에는 지역 외부에서 장·단거리 수송(C1, C3, C5)에 의한 영향과 지역내 배출(C2, C4)에 의한 것임을 알 수 있었다. 또한 고농도 미세먼지 발생일에 대해 부산, 울산, 경남 세 지역의 기상장을 분석하였을 때, 500 hPa 지위 고도 및 풍속 등의 기상학적 특성이 지역별로 다르게 나타났다. 그리고 고기압 의 작은 위치 변화가 각 지역의 미세먼지 발원과 장거리 이동 경향성에 영향을 미치고 있었다.

PURPOSES : In this study, the characteristics of fine particulate matter (PM2.5) concentrations under different weather conditions of different types of bus stops, such as enclosed-type and open-type bus stops, were analyzed using statistical methods. METHODS : Data was collected inside and outside an enclosed bus stop on sunny and rainy days to compare and analyze the characteristics of fine particulate matter concentration in the target bus stop. The probability distributions were estimated for each data point using the Anderson–Darling test. Based on the estimated probability distributions, probability density functions were computed, and the values were used to estimate and compare probability for each air quality index inside and outside the bus stop under different weather conditions RESULTS : For the results of descriptive statistics, the average concentrations of fine particulate matter inside and outside the bus stop were 42.296 and 35.482 μg/m3 on a sunny day and 40.831 and 39.321 μg/m3 on a rainy day, respectively. Results of the statistical method, obtained using the Anderson-Darling test, indicate that the probability of the air quality index inside the bus stop reaching high concentrations on a sunny day was "high" or "very high," compared to that outside the bus stop. However, on rainy days, the differences in fine particulate matter concentrations inside and outside the bus stops were difficult to identify based on statistical evidence. CONCLUSIONS : It was found that the open-type bus stop had an advantage of preventing fine particulate matter effects on sunny days, compared to the enclosed-type bus stops. Furthermore, there were slight differences in fine particulate matter concentrations inside and outside the bus stop on a rainy day because of atmospheric flow and stormwater.