PURPOSES : This study aimed to investigate the factors affecting the severity of traffic crashes caused by personal mobility (PM) devices compared with those involving victims. METHODS : Traffic crashes involving PM devices were used to build a non-parametric statistical model using a classification tree. Based on the results, the factors influencing both at-fault and victim-related crashes caused by PM devices were analyzed. The factors affecting accident severity were also compared. RESULTS : Common factors affecting the severity of traffic crashes involving both perpetrators and victims using PM devices include occurrences at intersections, crosswalks at intersections, single roads, and inside tunnels. Traffic law violations by PM device users (perpetrators) influence the severity of crashes. Meanwhile, factors such as the behavior of perpetrators using other modes of transportation, rear-end collisions, road geometry, and weather conditions affect the severity of crashes where PM device users are the victims. CONCLUSIONS : To reduce the severity of traffic crashes involving PM devices, it is essential to extend the length of physically separated shared paths for cyclists and pedestrians, actively enforce laws to prevent violations by PM device users, and provide systematic and regular educational programs to ensure safe driving practices among PM device users.

대기관리권역법을 통해 권역 내 집중관리도로를 선정하고, 도로 청소 차량의 운용을 수행하여 미세먼지 저감을 도모하였다. 하지만, 도심지의 경우 대기오염 발생원인 차량 통행의 감축이 어려우므로 지속적인 관리가 필요하다. 따라서, 연간 발생하는 장비·시설의 유 지관리 비용을 고려했을 때 관련 재정의 효율적 운용이 필수적이며, 도심지의 고농도 발생 지역을 효과적으로 관리할 수 잇는 전략적 선정이 필요하다. 본 연구에서는 2017 ~ 2024년 기간 동안 수집된 서울권 집중관리도로의 재비산먼지 농도 데이터를 바탕으로 고농도 발생 경로를 선별하였으며, 대상지의 모빌리티 요소(차로수, 제한속도, 정지선, 버스정류장(가로변, 중앙), 지하철역 입구, 교차로 수 등) 를 추출하여 시계열적 기상 조건과 매칭하여 농도 변화에 영향을 미치는 요인에 관한 상관성 분석을 수행하였다. 이 과정에서 모빌리 티 요소의 가중치평균법 및 교호작용 분석을 통해 도심지 모빌리티 영향에 따른 도로 대기오염도 변화에 관한 분석을 수행하였다. 계절관리제가 시행되기 전(`17 ~ `19년) 대비 시행 후(`20 ~ `24년)의 평균 재비산먼지 농도는 17㎍/m3 낮았으며, 이는 코로나 19의 영향 외 작용된 청소 효과로 판단할 수 있다. 위치적으로 나눈 서울 5개 권역 중 서부 지역과 수도권 남부와 교통이 연결되어 교통망이 집 중된 서남권, 동남권에서 재비산먼지 평균 농도가 18㎍/m3 높게 발생하였다. 이를 모빌리티 영향에 의한 재비산먼지의 발생 및 확산 영향으로 판단하고, 계절관리제 시행 후 도심지 고농도 발생 지역에 대한 모빌리티 요소 및 기상 환경 변화 영향에 대한 복합적인 영 향 분석을 위해 시간 변수, 모빌리티 특성 변수, 도로 환경 변수, 기상 변수를 수집하고, 데이터 세트를 구축하였으며, 가중치 평균법 을 적용한 모빌리티 변수 모델, 모빌리티 변수 간의 상호작용을 고려한 교호작용 모델을 비교 분석함으로써 재비산먼지 PM10 농도 상 승과 상대적으로 높은 상관성을 갖는 영향 변수를 제시하였다.

This study investigated the characteristics of personal PM2.5 exposure among 109 participants residing in Seoul over a two-month period, from February 2024 to April 2024. The participants were categorized into four sub-populations, and personal exposure to PM2.5 was assessed using portable monitors, GPS, and time-activity diaries. To understand the time-activity patterns, the daily occupancy rate for different microenvironments was calculated. Additionally, daily PM2.5 exposure contribution and integrated exposure were quantified. A time series analysis was conducted to identify differences in time-activity patterns and PM2.5 exposure among the sub-populations. ANOVA analysis indicated statistically significant differences in PM2.5 concentrations across populations and microenvironments (p<0.05). However, post-hoc analysis revealed specific microenvironments within certain sub-populations where PM2.5 concentration differences were not significant (p>0.05). All sub-populations spent more than 90% of their time indoors, and the results for exposure contribution and integrated exposure indicated that the home, which had the highest occupancy rate, was the most significant contributor to PM2.5 exposure. This study is expected to serve as foundational data for future indoor air quality management and the development of personalized strategies for reducing PM2.5 exposure.

2020년 6월 여름철 중위도 동아시아 지역의 온난화가 PM2.5 에어로졸의 생성기작에 미치는 영향을 WRF-Chem 모델에 기상과 기후 입력 자료를 적용하여 산출한 PM2.5 에어로졸 아노말리를 통해 분석하였다. 30년(1991-2020년) 동 안 동아시아 지역의 10년 단위 기온 변화 경향은 최근에 겨울보다는 여름에 온난화가 더 커지는 것으로 나타나고 있다. 동아시아 지역의 여름철 온난화는 중국 내륙의 대류권 하층에서는 저기압, 대류권 상층에서는 고기압을 발생시키고 있 었다. 대류권 하층 저기압과 상층 고기압의 경계가 티베트고원으로부터 한국으로 낮아지는 지형을 따라 경사져 분포하 고 있었다. 중국 동부-황해-한국의 지역에는 저기압과 더불어 북서 태평양 고기압의 발달로 동중국해로부터 온난 다습한 남서 기류가 수렴하고 있었다. 한국에서는 1973년 이래로 6월 중에는 2020년에 가장 높은 기온이 관측되었다. 한편 동아시아 지역에서 강화된 온난화는 중국 동부지역으로부터 한반도로 장거리를 이동하는 PM2.5 에어로졸의 생성을 증 가시키고 있었다. WRF-Chem (Weather Research Forecasting model coupled with Chemistry) 모델에 배출량의 변동은 고려하지 않고, 기상 및 기후 입력장(1991-2020년)만을 적용하여 산출한 PM2.5 아노말리는 중국 동부지역으로부터 황해 와 한국, 그리고 북서 태평양 지역에 걸쳐 양(+)으로 분포하고 있었다. 따라서, 2020년 6월 동아시아 지역에서 PM2.5 질량 농도에 대한 온난화 기여도는 50% 이상이었다. 특히 PM2.5 에어로졸이 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한국으로 장 거리 수송되는 과정에서 온난 다습한 남서 기류에 의해 황산염은 습식세정 되고 있지만 질산염은 생성이 촉진되고 있 었다.

This study presents the fabrication and application of a graphene-assisted voltammetry platform for the sensitive detection of nitrate ions in PM2.5 (atmospheric aerosols with a maximum diameter of 2.5 μm). The MoS2/ reduced graphene oxide/ glassy carbon electrode ( MoS2/rGO/GCE) was prepared using a simple and efficient electrochemical deposition method. The rationale behind selecting MoS2/ rGO stems from their individual properties that, when combined, can enhance the electrode’s performance. MoS2 offers excellent electro-catalytic activity and selectivity for nitrate ion detection, while rGO provides high conductivity and a large surface area for enhanced sensitivity. The electrochemical performance of MoS2/ rGO/GCE was investigated and compared with MoS2/ GCE and bare GCE using cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The results demonstrated that MoS2/ rGO/GCE exhibited enhanced electro-catalytic activity, high conductivity, and improved selectivity for nitrate ion detection. The optimal pH value for detecting nitrate ions was determined to be 8.0. Differential pulse voltammetry (DPV) was employed to investigate the linear range and detection limit of nitrate ions on MoS2/ rGO/GCE, resulting in a linear range from 1 to 300 μM and a detection limit of 0.35 μM. The reproducibility and the stability of MoS2/ rGO/GCE were assessed, showing satisfactory performance. Real sample analysis from Chengdu City showed a strong correlation between the results obtained using MoS2/ rGO/GCE and ion chromatography, highlighting its potential application in monitoring nitrate ions in PM2.5. The findings of this study contribute to the development of a graphene-assisted voltammetry platform for sensitive nitrate ion detection in PM2.5, offering potential benefits for real-time air pollution monitoring and environmental health assessments.

Industrial complex areas are an important factor that contributes to economic development. However, these areas also produce a significant amount of noxious air pollutants. In particular, PM10 emitted from industrial complex areas can lead to detrimental effects on human health. This study was conducted to survey environmental conditions and measure the concentration of PM10 in indoor and outdoor living spaces in Yeosu and Gwangyang. In Yeosu, the level of PM10 concentration in indoor living spaces was measured at 49.38 μg/m3, while the outdoor level was measured at 43.60 μg/m3. In Gwangyang, the PM10 concentration in indoor living spaces was measured at 20.08 μg/m3 while the outdoor measurement came to 18.14 μg/m3. When analyzing the percentage of those who were highly concerned with environmental pollution among a survey group of 200 people, Yeosu City had a rate of 76.5%, while Gwangyang City had a comparable rate of 73%. When looking at the time-activity patterns of residents in both locations, Yeosu residents spend more than 80.0% of their time inside their living spaces, while Gwangyang residents spend more than 70.0% of time inside their living spaces. These high rates are largely due to the fact that most of the residents of these areas are elderly. In both Yeosu and Gwangyang, it was found that 40% of residents use TV and radio rather than newspapers or handouts to obtain information about environmental pollution problems in their area.

환경오염에 의한 미세먼지의 증가로 피부는 산화적 손상과 노화가 가속화된다. 본 연구에서는 선발된 한약재 추출물의 항산화, hyaluronic acid, filaggrin, MMP-1, ROS 항목을 평가함으로써 PM10으 로 부터의 각질형성세포 보호 효능을 확인하였다. 그 결과 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS), FRAP assay에서 농도의존적으로 항산화능 이 증가하는 것을 확인하였다. 각질형성세포에 PM10 300 ㎍/㎖을 단독으로 처리한 군에서는 hyaluronic acid 및 filaggrin이 50% 이상 감소하였으며, 고량강, 유백피, 토복령 추출물을 처리한 군에서는 증가하였 다. MMP-1의 경우 PM10 단독처리군에는 55% 이상 증가하였으나, 추출물을 처리한 경우 감소하여 콜라 겐, 엘라스틴의 분해를 저해하는 것으로 평가된다. 또한 제브라피쉬 배아를 이용한 ROS 측정의 경우 추출 물을 처리하였을 때 감소되는 것을 확인하였다. 특히 토복령 추출물의 25 μg/ml에서 음성대조군과 유사 한 형광의 세기를 나타내어 ROS의 생성이 유의적으로 감소한 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 선별된 한약재 소재인 고량강, 유백피, 토복령은 미세먼지로부터 피부를 보호하거나 개선할 수 있는 소재로서 피 부 개선을 위한 안티에이징 제품으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 소형선박용 중·고속 디젤엔진에 적용하여 연구 중인 SCR+DPF 기술을 저속엔진이 설치된 선박에 탑재하여 해상 실증 시험을 수행하였다. 대상 선박(총 톤수 2,881 톤, 정격출력 1,470kW@240rpm ×1)은 국내 연해를 운항하는 일반화물선으로 배출저감설 비의 선박 탑재를 위해 도면 개발, 승인 및 선박 임시검사를 수행하였다. 저감성능 확인을 위해서 가스상물질 측정장비는 NOx technical code 및 ISO-8178의 분석방법을 준용하는 장비를 사용하였으며, 입자상물질 측정장비는 국제해사기구(IMO)에서 논의하고 있는 블랙카본 측정 방법 중 하나인 스모크미터를 사용하였다. 시험은 황 함유량 따라 MGO(0.043%), LSFO(0.42%) 2종의 연료를 사용하였으며 실제 운항 하는 엔진회전수(130, 160 및 180 rpm)를 고려하여 시험 조건을 설정하였다. 시험 조건에 따라 배출저감설비의 전·후단에서 가스상 및 입 자상(매연) 물질을 측정하여 배출저감설비의 저감효율을 확인하였으며 모든 시험 조건에서 NOx의 경우 90% 이상, 입자상물질(매연)의 경우 95% 이상의 저감효율을 확인하였고 엔진 성능의 영향을 줄 수 있는 배기가스 압력은 허용배압 기준인 50mbar 이하를 만족하였다. 본 연구를 통해 해상실증 연구의 중요성과 중소형 저속엔진 선박의 질소산화물 및 입자상물질의 동시 저감을 위한 대응 기술로 SCR+DPF 설비 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

Opuntia ficus-indica (OFI), or Pricky Pear Cactus, is effective in cough, fever, pain and anti-inflammatory action, and asthma. This study aims to investigate the effect of OFI stem extract on the respiratory system of animal models induced by ovalbumin (OVA) and fine dust (PM10) and to analyze the indicator substances of OFI stem extract. In the OFI stem 50% ethanol extract (OFI-50E) administration group, the number of immune cells and inflammatory cytokines in the lungs and BAL decreased to a similar level to the positive control group administered with dexamethasone. In addition, OVA-specific IgE and airway hyper-reactivity (AHR) were significantly reduced. Also, the deposition of PM10 observed through staining of lung tissue was clearly reduced in the OFI-50E 200 mg/kg administration group. The anti-inflammatory mechanism in the lung was found to obstruct the production of inflammatory cytokines by impeding the NF-kB and MAPK pathways through the inhibition of IRAK-1 active cells. The main component of OFI stem 50% ethanol extract was identified to be narcissin. According to the study results, OFI is expected to be a respiratory health functional food.

PURPOSES : This study predicts the concentration of suspended road dust (PM10) by analyzing meteorological, traffic, and atmospheric environmental data acquired at various angles, and attains a comprehensive understanding of the influencing factors of suspended road dust. METHODS : Experimental field methods were applied and statistical analyses were conducted. Field experiments were conducted using a vehicle-based measurement of suspended dust (PM10) to measure its concentration at the measurement site while maintaining a constant driving vehicular speed. Statistical analysis demonstrated the effects of the concentration of suspended dust on changes in meteorological and environmental factors and lanes per traffic volume at the time of measurement. Finally, a multiple linear regression model was applied to identify the factors which affected the generation of suspended dust. RESULTS : The analysis of suspended road dust concentrations according to the lanes per traffic volume and environmental factors showed that suspended dust concentrations increased at increasing driving speeds. In addition, the background concentration at the monitoring station was higher at high-wind speeds (>3.0 m/s) than at low-wind speeds (<1.6 m/s), but the suspended dust concentrations were higher at low-wind speeds. During the temperature inversion period from evening to morning, the suspended effects of traffic and meteorological factors were greater than the background concentration at the station. Multiple linear regression analysis showed that excluding yellow-dust days, which are known to affect atmospheric pollution levels, the accuracy of the model improved and resulted in increases in background PM10, vapor pressure, sea-level pressure, visibility, after-rainfall time, and in decreases in insolation and precipitation during low-wind speed conditions. CONCLUSIONS : At low-wind speeds, 5 days after rain, and when the relative humidity was higher than 72%, suspended dust was found to be higher than atmospheric PM10 concentration and may increase at increasing driving speeds and section lane traffic volumes. However, the volume of measured data in this study is limited to determining the patterns of suspended dust, as the silt loading of the operational road or the effects of prominent variables were not considered in this study. However, we identified prominent factors related to road-suspended dust for real-time road-dust predictions.

대기오염물질과 온실가스 배출량을 저감 시키기 위한 배기 후처리 장치에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만 그 중 선박용 입 자상물질/질소산화물(PM/NOx) 동시저감 장치에서는 엔진에 미치는 배압 및 필터 담체 교체에 대한 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 PM/NOx를 동시저감 할 수 있는 일체형 장치의 최적 설계를 위해 장치 내부 유동과 입·출구 압력을 통한 배압의 변화를 연구하여 적절한 기준을 제시하였다. Ansys Fluent를 활용하여 디젤미립자필터(DPF) 및 선택적촉매환원법(SCR)에 다공성 매체 조건을 적용하였고 공극률은 30 %, 40 %, 50 %, 60 % 및 70 %로 설정하였다. 또한, 엔진 부하에 따른 Inlet 속도를 경계 조건으로 7.4 m/s, 10.3 m/s, 13.1 m/s 및 26.2 m/s로 적 용하여 배압에 미치는 영향을 분석하였다. CFD 분석 결과, 장치의 입구 온도 보다 입구 속도에 따른 배압의 변화율이 크고 최대 변화율은 27.4 mbar였다. 그리고 모든 경계 조건에서의 배압이 선급 기준인 68 mbar를 초과하지 않았기 때문에 1800 kW 선박에 적합한 장치로 평가 되었다.

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.

In this study, we investigated the Indoor and Outdoor concentrations of PM10 in Y area, Jeollanam-do. We conducted personal exposure concentration estimates, and Exposure and Risk Assessments using the Time-weighted Average Model. The concentration of Indoor PM10 was 49.38 μg/m3 and that of Outdoor PM10 was 48.02 μg/m3, with the Indoor/ Outdoor Ratio value being 1 or more, and it was found that there was an indoor source of pollution. The Indoor/Outdoor Cr ratio value was 1 or more, and the source of Cr was confirmed to be indoor. Based on our analysis, there was a positive correlation between heavy metals Ni, Cr, and Mn (p<0.05). Using the Time-Weighted Average model, we determined the PM10 personal exposure concentration to be 49.36 μg/m3 and confirmed the feasibility of this model in utilizing the PM10 personal exposure concentrations. In this study, the findings are likely to provide useful data that can be used to determine the concentration of indoor pollutants that are not easy to survey. However, to accurately evaluate indoor air quality, more factors need to be considered and evaluated.

최근 동아시아 지역에서 인위적 배출량의 감소에도 불구하고, 봄철에 한국에서는 잦은 연무 사례가 발생하고 있 다. 북동 태평양에서 자주 발생하는 대기 블로킹은 지구 규모 대기 변동과 동아시아 지역의 서풍 기류를 정체시키기도 한다. 2019년 3월 동아시아 지역의 온난하고 정체적인 종관 기상 특성이 알래스카 대기 블로킹이 발생한 6-7일 후에 일어나고 있었다. 특히, 2019년 3월 18-24일에 발생한 알래스카 대기 블로킹은 3월 25-28일 동안 한국에서 일평균 미 세먼지(particulate matter; PM10) 질량농도가 50 μg m−3을 넘는 고농도 PM10 연무 사례가 발생하는 데 영향을 미치고 있 었다. 한편, WRF-Chem 모델을 활용하여 한국의 고농도 PM10 연무 사례에 대한 인위적 배출의 장거리 수송 기여도는 30-40%를 나타내고 있었다. PM10 에어로졸 구성 성분인 황산염, 질산염, 암모늄, 블랙 카본, 유기 탄소, 기타 무기물의 장거리 수송 기여도는 각각 10-15, 20-25, 5-10, 5-10, 5-10, 15-20%를 나타내었다. 질소 산화물이 온난하고 정체적인 대기에서 암모늄과의 광화학 반응으로 형성된 질산암모늄은 한국의 고농도 PM10 연무 사례에 대한 장거리 수송 기여도 가 PM10 에어로졸 중 가장 큰 비중을 나타내고 있었다.