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.

This study obtained the following conclusions using the measurement results of indoor and outdoor PM10 with regard to cardiovascular disease patients in Cheongju-area in November 2020. Most of the PM10 has an I/O ratio of less than 1, which is an outdoor source. Since we measured once and twice time, Without the air purifier device’s working status, there were no concentration changes of PM10 in the first and second indoor areas. As for the concentration of PM10 according to the living environment, the distribution of PM10 is higher indoors than outdoors when the residential area is 30 m2 or more, and the outdoor PM10 concentration tends to be high when the distance to the road is within 50 m. The more time spent indoors, the higher the indoor PM10 concentration. The smaller the ventilation time and frequency, the longer the cooking time was, and the higher the number of cooking times, the higher the concentration of PM10 could be. The indoor PM10 contribution ratio through multiple regression analysis showed the possibility of increasing indoor PM10 as β = 28.590 when the time spent indoors was longer than 16 hours (p<0.05). The result regarding PM10 exposure reveals that PM10 can be inhaled not only indoors but also outdoors, and the subjects of this study appear to have lived indoors for about 16 hours or longer on a daily basis, which may affect their health regardless of gender.

The goal of this study was to measure the indoor and outdoor fine and ultrafine particulate matter concentrations (PM10, PM1.0) of some houses in Yeosu and in S university in Asan from March to September 2018. PM10 concentration in indoor air in Yeosu area was 18.25 μg/m3, while for outdoor air it was 14.53 μg/m3. PM1.0 concentration in indoor air in the Asan area was 1.70 μg/m3, while for outdoor air it was 1.76 μg/m3, showing a similar trend. Heavy metal concentrations in the Yeosu region were the highest, at Mn 2.81 μg/m3, Cr 1.30 μg/ m3, and Ni 1.11 μg/m3 indoors. Outside, similar concentrations were found, at Cr 3.44 μg/m3, Mn, 2.60 μg/m3, and Ni 1.71 μg/m3. Our analysis of indoor and outdoor PM concentrations in the Asan region, which was carried out using the MOUDI (Micro-orifice Uniform Deposit Impactor) technique, found that PM concentration is related to each particle size concentration, as the concentration of 18 μm and 18-10 μm inside tends to increase by 3.2- 1.8 μm and 0.56-0.32 μm.

PURPOSES: The purpose of this study is to compare the concentrations of fine particulate matter (PM2.5) at different types of roadside bus stops in an urban environment, and analyze the tendencies in PM2.5 concentrations according to the air quality index. METHODS : To compare and analyze the characteristics of fine particulate matter at roadside bus stops, we collected data such as PM2.5 concentration, temperature, humidity etc., and performed a comparative analysis of their concentration levels at different types of bus stops (a partially closed bus stop with a front and back partition, a partially closed bus stop with only a back partition, and a bus stop with an open space). In addition, the daily variation in fine particulate matter concentration was analyzed. RESULTS: The average daily concentration levels of fine PM2.5 in the target area for a partially closed bus stop with a front and back partition, a partially closed bus stop with a back partition, and a bus stop with an open space were 18.40㎍/㎥ to 108.27㎍/㎥, 22.81㎍/㎥ to 135.51㎍/㎥, and 16.62㎍/㎥ to 81.52㎍/㎥, respectively. According to air quality index levels during the target measurement period, the bus stop with an open space had the least concentration levels of PM2.5 compared to the other bus stops. Furthermore, this study revealed that the PM2.5 concentration levels usually increased during the peak hour period in the morning and gradually increased after 2 pm until the end of the peak hour period at night, regardless of the bus stop type. CONCLUSIONS: Based on the results of this study, we demonstrated the effect of PM2.5 concentration levels on the atmospheric, weather, environmental, and transportation conditions in a target area, and the variation in concentration levels depending on the type of bus stop.

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.

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.

직경 10 μm 미만의 대기 미립자 물질(particulate matter, PM10)은 다양한 신체기관에서 산화 스트레 스와 염증반응을 유발한다. 본 연구의 목적은 인간 표피 각질형성세포(HEK)에서 PM10에 의해 유도되는 반응 성 산소종(ROS) 생성의 메커니즘을 알아보는 것이다. 배양된 HEK를 PM10에 노출시켰을 때 ROS가 증가하였으며, 이는 항산화제 apocynin에 의해 저해되었다. PM10에 의해 유도되는 ROS 생성에서 NADPH oxidase (NOX) family의 역할을 규명하기 위하여 이들의 mRNA 발현을 분석하였다. PM10은 NOX1, NOX2, dual oxidase (DUOX)1 및 DUOX2의 mRNA 발현을 증가시켰다. 다른 NOX들에 비교하여 DUOX1 및 DUOX2의 발현 수준이 높았으며, 이들 효소의 maturation factors, 즉 DUOXA1와 DUOXA2의 mRNA 발현도 PM10에 의하여 증가하였다. 칼슘 의존성 효소인 DUOX1과 DUOX2가 PM10에 의해 유도되는 ROS의 생성을 매개하는 지 조사하였다. 선택적인 세포내 칼슘 킬레이터인 BAPTA-AM은 PM10 및 칼슘 ionophore A23187에 유도된 ROS 생성을 감소시켰다. 작은 간섭 RNA (siRNA)에 의한 DUOX2의 하향 조절은 PM10에 의해 유도된 ROS의 생성을 감소시켰고 DUOX1 siRNA는 영향이 없었다. PM10은 interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8 및 interferon (IFN)-γ 등 사이토카인의 발현을 증가시켰다. siRNA에 의한 DUOX2의 하향 조절은 IFN-γ의 발현을 저해하였지만 다른 사이토카인의 발현은 저해하지 않았다. 본 연구는 PM10에 노출된 HEK의 ROS 생성 및 염증 반응에서 DUOX2가 중요한 역할을 함을 시사한다.

대기 오염은 피부의 산화적 손상, 염증 및 노화를 일으킬 수 있다. 레스베라트롤은 폴리페놀 화합물의 일종으로 항산화, 항염증, 멜라닌 생성 억제 작용 등 다양한 생물학적 활성이 있는 한편 열과 빛에 약한 단점이 있다. 레스베라트릴 트라이아세테이트(RTA)는 레스베라트롤에 비해 안정하고, 피부 안전성과 미백 효능이 보고된 화장품 신소재이다. 본 연구의 목적은 직경 10 μ m 미만 대기 미립자 물질(PM10)에 노출된 인간 표피 각질형성세포(HEK)의 염증 반응에 대한 레스베라트롤과 RTA의 영향을 조사하기 위한 것이다. 배양된 HEK세 포를 레스베라트롤과 RTA의 유무 조건에서 PM10에 노출시키고, 세포 생존율, 반응성 산소종(ROS)의 생성 및 염증성 사이토카인의 발현을 분석하였다. PM10을 처리하였을 때 세포 생존율이 감소하였고 종양괴사인자- α(TNF-α), 인터루킨-1β(IL-1β), 인터루킨-6(IL-6) 및 인터루킨-8(IL-8)의 발현이 증가하였다. 레 스베라트롤과 RTA는 PM10으로 유도된 세포의 사멸과 ROS 생성을 경감시켰다. PM10에 의해 증가되는 여러 염증성 사이토카인의 발현은 레스베라트롤과 RTA에 의해 경감되거나(IL-6), 증진되거나(IL-1β), 변화하지 않았다(TNF-α 및 IL-8). PM10에 의해 유도된 IL-6단백질의 발현이 레스베라트롤과 RTA에 의해 감소되 었다. 본 연구의 결과는 레스베라트롤과 RTA가 대기 미립자 물질에 노출된 피부의 세포 손상과 염증 반응을 조절하는 작용이 있음을 시사한다.

황사발생 전과 후인 2003년 10월 26일 00시부터 29일 18시까지 한국의 동쪽 연안에 있는 강릉시에서 PM10, PM2.5와 PM1 매 시각별 분포를 조사하였다. 황사가 고비사막으로부터 유입되기 전까지는 매 시각 PM10 농도가 20μg/m3 내외, PM2.5가 10μg/m3 내외, PM1가 5μg/m3 내외로 매우 낮은 농도를 나타내지만 황사가 유입된 10월 27일 09시부터 28일 05시까지는 PM10의 농도의 범위가 48.20~154.57μg/m3이며, 평상시 비해PM10의 농도가 3.8배로 높았다. 유사하게 PM2.5의 농도는 26.92~93.19μg/m3의 변화폭을 나타내며, 최대 3.4배로 높게 나타났고, PM1의 농도는 19.63~76.05μg/m3의 변화폭을 갖고, 최대 14.1배가 되었다. 황사가 나타나는 동안에는 수송된 황사먼지의 집중적인 유입과 동시에 도로 위의 차량의 밀집과 일몰 후 주거지역에서의 보일러 가동으로 출근시각인 09시와 퇴근시각인 17시에 PM의 고농도가 나타났다. 황사가 관측되기 전에는 미세입자와 극미세입자의 비율을 나타내는 (PM10-PM2.5)/PM2.5는 0.75~7.12, 극미세입자와 초극미세입자의 비율을 나타내는 (PM2.5-PM1)/PM1는 0.23~1.90로 나타났으며, 황사가 관측되는 기간에는 0.60~1.25와 0.21~0.37을 각각 나타내었다. 강릉시에 황사가 나타나기 전에는 2.5μm 큰 입자들이 2.5μm 이하의 극미세입자보다 PM10의 농도에 큰 영향을 주었으나, 황사가 관측되는 기간에는 2.5μm 이하의 극미세입자들이 PM10의 고농도 출현에 크게 기여하였다. 황사가 관측되는 기간에는 지역의 PM고농도에 2.5μm 이상의 큰 입자가 기여하는 일반적인 양상과 반대였다.