Earticle

SBR(Sequence Batch Reactor)공정은 유기물과 영양염류 제거를 위해 폭넓게 적용되어 왔으나, 질소와 인과 같은 영양염류의 제거 및 침강된 슬러지의 Washout에 의한 처리유량이 제한되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 A2공정과 SBR공정의 결합한 CSBR(continuos sequencing batch reactor)공정을 구성하였으며, 각 반응조에 고정화 미생물 담체인 PVA gel을 충진하였으며, 각각의 HRT에서의 처리특성을 평가하였다. Mode-1(HRT 14.1 hr)에서의 방류수의 BOD, CODCr, SS, TN와 TP는 4.7, 18.1, 3.9, 11.3, 1.38 mg/L였고, 처리효율은 각각 95.6, 89.3, 95.9, 65.0 and 60.5%였다. Mode-2에서의 방류수의 BOD, CODCr, SS, TN와 TP는 4.7, 23.4, 4.1, 11.7, 1.41 mg/L였고, 처리효율은 각각 97.1, 91.2, 97.2 66.5, 61.8%였다. Mode-3(HRT 9.9 hr)에서의 방류수의 BOD, CODCr, SS, TN와 TP는 5.4, 28.6, 4.4,12.4,, 1.46 mg/L였고, 처리효율은 각각 97.3, 89.6, 97.1 64.6, 62.8%였다. 각각의 Mode들에서 모든 방류수 수질기준을 만족하였다. 또한,Decanting 높이에 따른 wash out을 확인하기 위하여 CFD(computational fluid dynamics) 분석을 수행하였다. 방류지점을 1/2지점에서 1/5지점까지 변동시켜 분석한 결과 PVA 담체(polyvinyl alcohol media, specific gravity 1.023)은 유출되지 않았다. 하지만 SS의 일부 유출을 확인할수 있었으며, 이때 유출수의 SS농도는 4.13 mg/L에서 5.78 mg/L로 증가하였으나, 전체적인 수질은 방류기준에 부합하였다. CSBR공정에 PVA 담체를 적용할 경우 안정적인 방류수질의 확보와 더불어 더 낮은 지점까지 방류할 수 있어 처리용량을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

This study, using CSBR (continuos sequencing batch reactor) process which is SBR combined with A2 (anoxic and anoerobic) process, was conducted to solve problem having SBR process such as the limit of removal of both nitrogen and phosphorus, and wash out of settled sludge when decanting. Every tank was filled with PVA (polyvinyl alcohol) media having immobilized microorganism. Effluent levels were evaluated to confirm treatment efficiencies at 3 different HRTs. At Mode-1 (HRT 14.1 hr), BOD, CODCr, SS, TN and TP of effluent were 4.7, 18.1, 3.9,11.3, and 1.38 mg/L, and treatment efficiencies were 95.6, 89.3, 95.9, 65.0 and 60.5%, respectively. At Mode-2 (HRT 11.3 hr), BOD, CODCr, SS, TN and TP of effluent were 4.7, 23.4, 4.1, 11.7, and 1.41 mg/L, and treatment efficiencies were 97.1, 91.2, 97.2 66.5 and 61.8%, respectively. At Mode-3 (HRT 9.9 hr), BOD, CODCr, SS, TN and TP of effluent were 5.4, 28.6, 4.4, 12.4, and 1.46 mg/L, and treatment efficiencies were 97.3, 89.6, 97.1 64.6 and 62.8%, respectively. All discharge standards met at each Mode. Also, CFD (computational fluid dynamics) analysis was conducted to check washout effect over decant heights. When decanting height changing from one half of full water level to one fifth of that, although PVA media (polyvinyl alcohol media, specific gravity 1.023) did not outflow, suspended particle was washed out. At that time, SS of effluent was increased from 4.13 mg/L to 5.78 mg/L, but all discharging standards met. If CSBR process with PVA media is applied, it may get more improved effluent quality and treat increased flow at lower discharging height.

전지구 기후변화는 앞으로 피할 수 없는 상황이고 이에 따른 기상이변으로 대홍수와 대가뭄이 발생할 수 있다. 현재 대홍수 대응시설은 관심을 갖고 마련되고 있으나 대가뭄 대응시설의 경우에는 관심도 크지 않은 실정이다. 따라서 본 논문에서는대가뭄 대응을 위한 물 통합관리 시스템을 개발하여 제시하였다. 이 시스템은 영산강·섬진강 수계를 대상으로 연구되었고물순환 구조를 단계적으로 변경함으로서 현재의 물관련 갈등문제를 해소하는 역할에서 출발하여 종국적으로 대가뭄 시에 생공용수의 완전한 공급 안전망의 역할까지 할 수 있을 것으로 나타났다. 대가뭄 시에도 인간의 삶이 영위되고 있는 한 하수는 필연적으로 발생할 수밖에 없고 이러한 하수는 가뭄으로 고갈되어 가는 상수원수의 보충수로 활용(상수원수의 고갈기간 연장)할 수 있는 유일한 대안이기 때문에 하수처리장 방류수를 보와 같은 저류조로 유입시켜 ‘방류수 → 취수 → 정화 → 정수 처리장 → 물 공급’의 형태로 반복·순환시키는 일련의 시설은 이 시스템에 가장 중요한 시설로서 포함되어야 한다.

Global climate change is difficult to stop in the future, and the megaflood or megadrought can occur by the accompanying weather accident. The facilities for megaflood response are currently being constructed with government concern, but the case of the facilities for megadrought response is not with big concern. Thus, a water integration management system for megadrought response is developed in this study. The system is studied in Yeongsan and Sumjin river basins, and it can play a role from resolving current water-related conflicts to safety net of managing water available for use by changing the water circulation structure of the rivers in stages. Because domestic sewage continues to be discharged by the inevitable even in megadrought as long as human life is sustained, this study indicates that the effluent of sewage treatment plant can be the only alternative available as the supplement of water for living and industrial supply, which also leads to the extension of supply period, when the impounding water is running out with the continued drought. Thus, a series of facilities for repetitive circulation (effluent reservoir → water intake → purification → domestic water treatment plant → water supply) should be included as the most important facilities in the system.

본 연구에서는 변형된 유전자 알고리즘인 2단계 탐색법을 이용한 방법을 이용하여 하천수질모형의 효과적인 자동보정 방법을 제안하였다. 낙동강 하류지점을 대상수계로 한 이번 연구에서는 너무 많은 반응계수의 조합이 만들어지게 되어 일반적인 유전자 알고리즘이 복잡한 수질모델을 보정하는 데는 적합하지 않게 나타났다. 이에 본 연구에서는 1단계에서는 모든 구간(reach)의 값을 하나의 값으로 고정시켜 탐색하고 다음 2단계에서는 1단계에서 제안한 값의 20% 범위에서 변수값이 변화하도록 하는 제한적 범위 탐색기법으로 자동보정을 수행하였다. 효율적인 수행을 위해 다양한 경우에 대한 수치실험을 수행하였고 수치실험결과 최적은 운전조건은 세대당 개체의 수는 100으로 하고 세대수는 약간의 여유분을 감안하여 200세대 교배율과 변종확률은 각각 0.1과 0.05로 정하였다. 보정한 결과는 2013년 낙동강의 수질측정치에 대한 비교(검증) 과정을 거쳐 최종 해를 선택하였다. 연구 결과 복잡한 형태의 함수나 변수가 너무 많거나 상호간의 상관성이 존재하는 경우에는 본 논문에서 제안한 제한적 범위 탐색기법의 적용이 성능을 높일 수 있는 방법이 될 수 있다.

We suggested an efficient automatic calibration of water quality model using the 2-step search genetic algorithm. In our research on water quality of Nakdong River area, there were 22 reaches of observations and 9 kinds of reaction coefficients. The preliminary experiment showed that the general genetic algorithm didn't fit for our calibration because there were too many variables and groups of variables were interrelated. In this paper, the calibration was accomplished in 2 steps. First, we ran the genetic algorithm with forcing same reaction coefficient value for all 22 reaches. Second, we used limited-range searching which variables were confined to under/over 20% of the first step result. To set the parameters for the genetic algorithm in water quality domain, we did various simulations in terms of number of generations, size of population, probability of crossover, and probability of mutation. As a result, we chose 200 generations, 100 populations, 0.1 for crossover, and 0.05 for mutation. After comparison between the final result with the 2013 observed data, we confirmed that the calibration result was fit for use. When applying the genetic algorithm to complex condition such as too many variables or correlation between variables, 2-step limited-range search could improve performance of the algorithm.

본 연구의 목적은 활성탄을 개질하여 이온성 물질인 인산이온을 흡착제거할 수 있는 인 흡착제를 제조 평가하는데 있다. 이를 위해 FeCl3, Fe(NO3)3, 그리고 FeSO4 개질약품을 0.025~0.1 M 농도에 대해서 활성탄을 개질하여 인 흡착 특성을 조사한 결과 FeCl3의 경우 71.9%, Fe(NO3)3 의 경우 47.1%, FeSO4의 경우 76.5%의 인 제거율을 나타내었으며 등온흡착실험 결과 인의 비흡착량은 FeCl3로 개질한 경우 5.7 mg P/g SMAC FeSO4로 개질한 경우 5.3 mg P/g SMAC로 나타났다. 그러나 저농도 인 농도(2 mg PO4-P/L)에서는 FeSO4가 FeCl3보다 안정된 인 제거율을 나타내었고 FE-SEM과 EDS 분석에 의하면 인 흡착 후 흡착제의 표면에는 흡착 전 보다 많은 불균질한 피막이 형성되어 있음을 확인할 수 있었으면 해당 피막에는 다량의 철과 인이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study was to produce and evaluate an adsorbent which is surface modified activated carbon (SMAC) to adsorb an ionic material like a phosphate ion. For this purpose, FeCl3, Fe(NO3)3, and FeSO4 were used modifying agents for 0.025~0.2 M range of the agents concentrations. According to the phosphate adsorption tests, the pohsphate removal of the tested three agents were 71.9%, 47.1%, and 76.5% respectively. The isotherm adsorption test showed that the specific amount of phosphate by FeCl3 was 5.7 mg P/g SMAC and 5.3 mg P/g SMAC by FeSO4. For the low phosphate concentration, The FeSO4 modifed SMAC showed more stable than the FeCl3 one in the removal rate. According to FESEM and EDS analysis, the heterogeneous inorganic film is formed on the SMAC and the inorganic film was confirmed to have ferric and ferrous ion phosphorus.

진해항은 반폐쇄성 해역으로 적조와 악취발생, 저산소 현상 등이 발생하고 있어 해양오염퇴적물 준설에 대한 필요성이 제기되고 있다. 오염해역 대상지에 대한 해양오염퇴적물 오염도 분석, 해양수질 분석, 해양생태계 조사 등을 실시한 결과 TBTs, PAHs, PCBs, DDTs가 검출되었으며 Cd, Cr, Pb 등의 중금속 항목이 주의기준을 초과하고 해양수질은 아주나쁨과 나쁨으로 나타났다. 본 연구에서는 유해화학물질 정화지수(CIHC)와 부영양화 정화지수(CIET)를 산정하여 수거범위를 설정하였다. 그리고 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 수질모델를 활용하여 오염해역 준설로 인한 해양환경 개선효과를 예측한 결과 COD가 22~25% 개선되는 것으로 나타나 정화지수를 활용한 오염해역 준설은 적정한 것으로 평가되었다.

Jinhae-port is located in semi-closed sea areas which shows red tide, unpleasant odor and hypoxic symptoms. The need of dredging contaminated sediment has been issued. To investigate the contamination status of target area heavy metals and organic cantaminants include TBTs, PAHs, PCBs, DDTs were analyzed Cd, Cr and Pb exceeded the criteria for managing sediment and categovized as “very bad” and “bad”. In this study, we determined dredging area using the hazardous chemical cleanup index (CIHC) and eutrophication cleanup index (CIET). And result of predicting the effect of improving the marine environment by dredging of contaminated waters with EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code) model showed that COD is improved by 22 to 25% after dredging. Therefor, dredging for a decision on adequate assessed that the use of CIHC and CIET

본 연구에서는 2014년 6월 서울지역에서 산화된 VOCs와 PM1.0 유기성분의 산화특성을 파악하기 위하여, PTR-ToF-MS를 이용하여 formaldehyde, acetaldehyde, acetone을 측정하였고 HR-ToF-AMS를 이용하여 PM1.0의 유기성분을 측정하였다. 측정기간 동안 산화성 VOCs의 평균 농도는 각각 formaldehyde 1.74 ppbv, acetaldehyde 4.62 ppbv 그리고 acetone 9.12 ppbv로 나타났으며, 일변화 분포는 밤 시간대에 높고 낮 시간대에 낮은 특성을 보였고 특히 새벽 3시에서 4시 사이에 가장 높은 농도수준을 보였다. PM1.0의 유기성분의 평균 농도는 5.28 μg/m3이었으며, 일변화 분포는 14시에서 15시 사이에 가장 높은 농도수준을 보였고 밤에서 새벽사이에는 농도가 감소하였다. 유기성분의 평균 f44/f43 비율은 1.85이었고, HOA 보다 OOA가 우세한 것으로 나타났다. 유기성분의 O/C는 0.49, H/C는 1.56, OM/OC는 1.79이었으며, van krevelene의 경사는 (-) 0.8에 수렴하는 것으로 나타났다. 본 연구기간에 측정된 유기성분의 농도는 산화가 진행될수록 증가하는 것으로 나타났고, oxygenated-VOCs가 낮 시간 활발히 분해되면서 발생한 풍부한 OH 라디칼과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.

This study is based on the high mass and time-resolved measurements of oxygenated-VOCs and organic components in PM1.0 using a PTR-ToF-MS and HR-ToF-AMS instruments at an urban site of Seoul, Korea during June 2014. The average mixing ratio of oxygenated-VOCs (formaldehyde, acetaldehyde and acetone) were 1.74 ppbv, 4.62 ppbv and 9.12 ppbv, respectively. Oxygenated-VOCs exhibited strong diurnal variations with peaks during the nighttime and lowest in the daytime. The average organic components of PM1.0 was 5.28 μg/m3 and the diurnal variations of the organic compounds at the daytime were higher than those at the nighttime. The average f44/f43 ratio was 1.85 and the ratio of the OOA (oxygenated organic aerosol) was a predominant than the HOA(hydrocarbon-like organic aerosol). The ratio of O/C, H/C and OM/OC were 0.49,1.56 and 1.79, respectively. The concentration of the organic components has been shown to increase as the oxidation process, it was found that closely related to the abundant OH radical generated as the oxygenated-VOCs is actively removed during the daytime.

본 연구에서는 대기 중 부유 미세먼지의 실시간 측정을 위한 광학 입자 측정 장치를 설계·제작하였다. 본 연구에서는 부피농도 측정값의 정확도를 높이기 위해 다채널의 광학 측정 장치를 개발하였다. 측청 채널수는 16채널, 최소 분리 입경은 0.3 μm, 채취 유량은 0.5 lpm으로 설계·제작하였다. 독일 Grimm사의 Dust Monitor1.108과 본 연구에서 개발한 광학 측정장치에서 측정된 PM10과 PM2.5를 비교·분석한 결과, 두 장비 간의 측정되는 PM10 값은 오차범위 3% 이내(직선 기울기:0.9764, 오차범위 2.36%)로 1에 가까운 상관계수(R2=0.9997)를 보였고, PM2.5의 경우에도 0.9645(오차범위 3.55%)의 기울기를 보여 오차범위 5% 이내로 매우 우수한 결과를 나타냈으며, 상관계수도(R2=0.9994) 1에 가까운 수치를 보였다. 실내실험 결과, PM10 농도는 오차범위 2.47% 이내, 상관계수(R2=0.9975)도 1에 가깝게 나타났으며, PM2.5의 경우에도 오차범위 약4.71% 이내, 상관계수(R2=0.9930)는 1에 가깝게 나타나 매우 양호한 수준인 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서 개발한 미세먼지 실시간 측정용 광학 측정 장치를 실시간 미세먼지 환경모니터링 장치로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

In this study, fine particles floating in the air in real time has been designed and produced for a measurement of an optical particle measurement device. In this study, we developed an optical measuring apparatus of the channel to improve the accuracy of the measured volume concentration values. The number of measuring channels is 16 channels, a minimum separation particle size 0.3 μm, flow rate and sampling was designed and manufactured to 0.5 lpm. We were comparing Dust Monitorr1.108 and optical measuring device that has been developed in this study. Chamber test results, PM10 is 3% within the error range (linear gradient: 0.9764, 2.36% margin of error), the correlation coefficient (R2=0.9997) is close to 1 it showed. PM2.5 values were within the error range of 5% to show a slope of 0.9645 (3.55% margin of error), the correlation coefficients (R2=0.9994) showed a value close to 1. Indoor test results, PM10 concentration is within 2.47 percent margin of error, the correlation coefficient (R2=0.9975) was close to 1. In the case of PM2.5, the range of error is less than about 4.71%, and the correlation coefficient (R2=0.9930) appeared close to 1. And, it is deemed to be a very good level. Therefore, we expect a fine dust optical measuring device developed in this study could be used as a real-time micro-dust environment monitoring device.

본 연구에서는 악취방지법에서 배출허용기준으로 설정하고 있는 지정악취물질중 m-자일렌과 톨루엔, 케톤류, 뷰틸아세테이트, 총 5개의종에 대하여 각 개별 물질농도와 악취강도와의 관계를 살펴보고자 하였다. 지정악취물질농도와 악취강도의 상관관계는 I = A·log C + B (A :물질상수, B :상수) 에 의해 적합하게 표현되었으며, 각 물질의 물질상수값을 제시하였다. 관계식의 물질상수(A)는 m-자일렌 1.6226, 메틸에틸케톤 1.5729, 톨루엔 1.4269, 메틸아이소뷰틸케톤 1.4254,뷰틸아세테이트 1.3706으로 나타났다. 악취강도 1도의 변화를 유발하기 위해서는 m-자이렌 4.13배, 메틸에틸케톤 4.32배,톨루엔 5.02배, 메틸아이소뷰틸케톤 5.03배, 뷰틸아세테이트 5.37배의 물질농도 변화가 필요한 것으로 나타났다.

This study aims to evaluate the relationship with the concentration and odor intensity using the odor sensory method for aromatic hydrocarbon, ketone and ester compounds. For the measurement, 18 panelists were selected by several criteria through a panel test. Panelists chosen for their closely similar sensitivities provide more reproducible values. The estimation showed that the correlation of the concentration with odor intensity for the 5 compounds including of the aromatic hydrocarbon, keton and ester compounds can be reasonably expressed by the equation I = A·log C + B (I :Odor Intensity, C : material concentration, A : material constant, B : constant). The result of this study is suggested to be used as a base data for research on measures to improve the regulation standards for complex odor concentration on site boundary in operation, as well as a correlation between the concentration and odor intensity for the designated foul odor substances, and their characteristics.

증류수 또는 염산 촉매 수열처리에 의한 단독 가수분해, 또는 수열처리 - 효소에 의한 순차적 가수분해 공정에 의해 갈조류 일종인 다시마와 미역을 가수분해하여 생성되는 환원당과 글루코오스 함량을 조사하였다. 또, 가수분해 산물을 대상으로알루미늄 실리케이트에 고정된 효모를 이용하여 바이오에탄올 생산성에 대하여 검토하였다. 그 결과, 다시마와 미역에서 증류수 수열처리로부터 생성되는 환원당 농도는 각각 66.7과 80.7 mg/g-dry biomass이었으나, 염산 수열처리 한 경우는 각각112.1과 140.0 mg/g-dry biomass로, 1.7배 증가한 결과를 보였다. 또 증류수나 염산 촉매 수열처리 경우, 생성되는 글루코오스 양은 아주 미미하였다. 증류수나 염산 촉매 수열처리 후 효소가수를 실시한 순차적 가수분해의 경우 생성되는 환원당 농도는 증가하였다. 그 결과, 다시마는 증류수 수열처리 - 효소 가수분해한 경우 112.9 mg/g-dry biomass, 염산 수열처리 - 효소가수분해한 경우 142.8 mg/g-dry biomass이었으며, 미역은 증류수 수열처리 - 효소 가수분해한 경우 117.1 mg/g-dry biomass, 염산 수열처리 - 효소 가수분해한 경우 161.7 mg/g-dry biomass이었다. 그러나 비록 염산 촉매 수열처리 결과에서 환원당 농도는 높았다 하더라도, 바이오에탄올로의 전화율은 낮았다.

Bioethanol was produced from the Laminaria japonica and the Undaria pinnatifida hydrolysates by sequential hydrothermal (with distilled water or hydrochloric acid) and enzymatic hydrolysis (Celluclast® 1.5 L) using immobilized Saccharomyces coreanus into/on aluminum silicate. The concentration of the reducing sugar in the hydrothermal treatment with distilled water from the L. japonica and the U. pinnatifida were 66.7 and 80.7 mg/g-dry biomass, respectively, while the result with hydrochloric acid were 112.1 and 140.0 mg/g-dry biomass, increasing as much as 1.7 factors, respectively. Glucose in the reducing sugar was very low, for distilled water or hydrochloric acid. The hydrolysis rate of reducing sugar was improved by the sequential enzymatic hydrolysis after hydrothermal treatment with distilled water or hydrochloric acid, reducing sugar were 112.9 and 142.8 mg/g-dry biomass for L. japonica, and 117.1 and 161.7 mg/g-dry biomass for U. pinnatifida. Above all, glucose was produced to 49.8-59.4 mg/g-dry biomass for both algae. Although the acid hydrolysates with hydrochloric acid were shown a remarkable increased hydrolysis yield of sugar for both algae, it was not linked to higher ethanol production.

SMPS-APS 시스템을 이용하여 2015년 2월 고농도 미세먼지 및 황사 사례에 대한 입경분포 특성을 연구하였다. 측정기간 동안 3차례의 미세먼지 고농도 사례와 2차례의 황사 사례가 관측되었다. 고농도 미세먼지 사례기간 동안 입경분포는 Accumulation mode(0.1~1.0 μm)에서의 입경 개수의 증가가 뚜렷하였고, Aitken mode(0.01~0.1 μm)의 농도는 평상시보다 감소하였다. Accumulation mode 입자가 증가되면 빛의 산란 및 흡수를 일으켜 Aitken mode 입자 생성을 방해하는것으로 판단된다. 황사 기간에는 입자의 수농도가 조대입자에서 증가하는 것을 알 수 있었고, 본 연구를 통해 SMPS-APS 시스템을 이용한 PM 질량농도 비교평가가 가능할것으로 판단되어진다.

The characteristics for the particle size distribution was studied by using a scanning mobility particle sizer (SMPS) system and an aerodynamic particle sizer spectrometer (APS) during the high PM episodes and Asian dust events in February 2015. Three cases of High PM episodes and two cases of Asian dust events have been observed during the research periods. During the high PM episodes, the number size distribution increased in accumulation mode (0.1~1.0 μm) and decreased in Aitken mode (0.01~0.1 μm), which were compared with normal air condition. When the accumulation mode particles increase, they cause scattering and absorption of light. This process affect to interfere with the formation of Aitken mode particles. During the Asian dust events, particle number concentration increased in coarse mode. This study shows that size resolved particle number concentration from SMPS-APS system can be used as a useful tool in comparison of mass concentration data.

미세먼지 예보 정확도를 향상시키기 위해서 여러 결정론적 예보모델로 예보 결과를 계산하고, 다양하게 에측된 예보치를 조합하여 최종 예보 결과를 도출하는 앙상블 기법에 대해서 연구를 진행하였다. 이를 위하여 기상 모델인 WRF(1)와 배출량 모델인 SMOKE(2), 화학수송 모델인 CMAQ(3)과 CAMx(4)를 이용하여 5개의 결정론적 모델을 제안하였다. 제안한 각각의 결정론적 예보모델결과를 이용하여 단순평균방법, 가중치를 적용하는 방법, 그리고 풍향, 풍속, 습도등의 기상조건에 따라서 가중치를 주는 방법 등 총 5종류의 앙상블 모델을 제시하고 그 예보 성능을 평가하였다. 결정론적 예보모델과 앙상블모델의 예보결과는 서울지역 자동측정망 자료와 비교하여 정확도를 비교 분석하였다. 본 연구에서 구성한 5가지의 앙상블 모델중에서는풍향, 풍속, 습도와 같은 기상조건에 의한 가중치를 적용하는 방법이 단순 평균을 적용하는 방법에 비해 높은 정합도를 나타내고 있으며, 이중 풍속에 대해서 가중치를 적용한 경우와 습도에 대해서 가중치를 적용한 경우가 예보적중률이 향상되는 것을 확인하였다. 이와 같이 여러 모델링 조건을 결합하여 다양한 예보결정론적 모델을 구성하여 예보치를 생산하고, 결정론적 예보치들을 기상조건에 따라 군집분석으로 별도의 가중치를 부여하여 조합하는 super-ensemble 방법을 적용하면 미세먼지 예보의 신뢰도가 향상될 수 있다는 것을 본 연구를 통하여 확인할 수 있었다.

This study was carried out to improve the accuracy of PM (Particulate Matter) forecasting using ensemble approaches. 5 prognostic forecast models were proposed based on various combination of meteorological model of WRF, emission inventories and chemical transport models of CMAQ and CAMx. The ensemble models using the prognostic forecast models were then suggested as ① a method of simply doing an arithmetical mean of 5 prognostic model forecast outcomes,② a super-ensemble method in which the weighted values of the prognostic model forecasts, ③ a method of the expanded super-ensemble in which the weighted values of the prognostic models are calculated by group classified by the meteorological conditions. In oder to evaluate performance of the proposed prognostic models and ensemble models, the forecasted PM concentrations were compared with the measurement at the ambient air quality monitoring sites in Seoul. The comparison shows that the ensemble models with weighted values on meteorological conditions, such as wind direction, wind speed and humidity improve the accuracy in the forecasting. This study also demonstrated that the reliability in the air quality forecasting can be improved by employing the ensemble approach rather than using a single prognostic model.

도시지역인 서울지역과 대조지역인 백령도에서 2011년부터 2013년까지 PM2.5 질량농도와 화학조성 특성을 살펴보았다. 서울지역의 질량농도는 2011년 29.3 μg/m3, 2012년 25.2 μg/m3, 2013년 29.5 μg/m3, 백령도의 질량농도는 2011년 23.9 μg/m3, 2012년 18.1 μg/m3, 2013년 23.3 μg/m3로 나타나 도시지역이 높게 나타났다. 2012년은 2011년보다 농도가 감소하였으며, 2013년은 2012년보다 농도가 증가하여 2011년과 비슷한 수준이었다. 이온분석 결과 SO42−, NO3−, NH4+ 이 높게 나타났으며, SO42− 중 nss-SO42− 가 97% 이상으로 나타났다. OC와 EC의 비는 2.5~3.5로 나타났으며, SOC는 백령도보다 서울에서, 여름철에 SOC 농도가 높게 나타났다. 금속원소성분을 분석한 결과, 지각성분은 Si, K, Fe가 높은 농도를 나타냈으며,미량금속의 주요물질은 Pb, Ba, Cu, Cs, Br로 나타났다. 성분분석 결과를 이용하여 mass closure 한 결과, PM2.5의 주요 성분은 이온성분 51~56% >탄소성분 18~23% >원소성분 5~8%로 나타났다.

The purpose of this study is to identify the characteristics of mass concentration and chemical structure of PM2.5 in 2011~2013 at a metropolitan air monitoring station located in an urban area and at a station in Baengnyeong, which is a reference site. Mass concentration measured by the metropolitan station was 29.3 μg/m3, 25.2 μg/m3, and 29.5 μg/m3 and the one by the Baengnyeong station was 23.9 μg/m3, 18.1 μg/m3, and 23.3 μg/m3 for 2011 to 2013 respectively. This result shows that the mass concentration is higher in the urban area than in the reference site as well as lower in 2012 than in 2011. The level of PM2.5 increased at 2013 compared with 2012, and 2013 was similar with 2011 level. The ion analysis result showed that SO42−, NO3− and NH4+ concentrations were high and more than 97% of SO42− was nss-SO42−. The ratio between OC and EC was 2.5~3.5. The SOC level was measured higher at the metropolitan station than at the one in Baengnyeong and during summer than in other seasons. Based on the elemental component analysis, it was found that high concentrations of Si, K and Fe were contained in the earth crust and the main substances of trace metals were Pb, Ba, Cu, Cs and Br. By conducting mass closure using the component analysis results, the study also found that the main components of PM2.5 were 51~56% of ion compounds, 18~23% of carbon compounds and 5~8% of element compounds.

본 연구에서는 미세먼지 오염도가 체감대기오염도에 어떠한 수준의 영향을 주는지 살펴보고자, 백령도를 중심으로 PM2.5성분 자료를 이용하여 시정과 미세먼지 조성의 관계를 분석하였다. 2010년부터 2012년까지 백령도의 상위 20% 시정인 날은 가을이 가장 많고 봄이 가장 적었으며, 다른 계절은 유사하였다. 여름철 평균과 하위 20% 시정의 PM2.5 농도는 타 계절에 비하여 15.7 μg/m3과 34.3 μg/m3로 낮지만 시정거리는 다른 계절과 유사하여 80%와 88%의 높은 습도가 시정거리감소 요인으로 작용하였다. 수증기 및 흡습성 입자가 시정거리감소의 큰 요인이며, 상위 20%에서 하위 20%로 시정현상이 악화 시 습도는 13% ~ 23% 증가하였고, 서울의 경우도 습도가 높은 날 악시정현상이 발생하는 유사한 경향을 보였다. PM2.5 구성성분의 시정 기여도 분석 결과, 상위 20% 시정에서 하위 20% 시정으로 악화 시에 백령도와 서울의 NHSO(Ammonium Sulfate),NHNO(Ammonium Nitrate)의 기여도는 증가하였고, OMC(Organic Mass Compound), EC(Elemental Carbon), CM(Crustal Mass) 기여도는 감소하였다. PM2.5 구성성분의 시정 기여도 분석 결과, 상위 20% 시정에서 하위 20% 시정으로 악화 시에 백령도와 서울의 NHSO, NHNO의 기여도는 증가하였고, OMC, EC, CM 기여도는 감소하였다. 이는 짧은 시정 시에 SO42−,NO3−, NH4+의 기여도가 증가하고 고시정 시에는 CM, OMC, EC의 기여율이 상대적으로 증가하였다.

The daytime visibility range analyzed by meteorological factors show that the best case observed fall and the worst visibility condition was observed winter to spring periods. In order to analyze visibility effecting factors, we compared with urban (Seoul) and background (Baengnyeong island) eye visibility and instruments monitoring data. It is noticed that the historical trend of the visibility seems improved continuously, but bad visibility holding time increased more than past couple years relatively. Thus, we conclude that relative humidity has a slight effect on visibility trends over two areas studied. The estimated light extinction coefficient of contributing to fine particles by using IMPROVE method were identified that the contribution rate of (NH4)SO4, NH4NO3 increased in case of short visual range, and OMC (Organic Matter Carbon), EC, CM (Crustal Matter) rate were decreased relatively, (NH4)SO4 mainly contribute short visual range phenomenon more than good visibility condition about 1.4 times. Also NH4NO3 shows similar trend with (NH4)SO4 about 2.6 times. From the sensitivity study of visual range depended on source and reduction of air pollutants, we can know that the worst source and pollutant to visibility impairment is line source and particle, and nitrogen dioxide, hydrocarbon, sulfur dioxide in turn have an effect on visibility impairment.

도로교통 소음은 전체 소음피해 중 가장 큰 비중을 차지하고 있으나, 발생원의 다양성으로 인하여 발생저감에 한계가 있어, 보다 실질적인 소음대책 강구를 위해 발생소음의 평가 및 예측이 용이한 측정방법의 발굴이 필요시 되고 있다. 본연구는 이를 위해 몇 가지 측정방법을 검토한 결과, 신설도로를 대상으로 CPI(Close Proximity Sound Intensity)와CPB(Controlled Bypass) 방법을 사용한 측정 결과로부터 차속변화에 따른 CPI, CPB의 변화 및 CPI, CPB의 상관성을 규명함과 아울러, 주파수 영역별 음압레벨(SPL) 변화 등을 고찰하였으며, 그 결과 차속의 증가 시 차륜/노면 소음은 높은 상관관계로 증가하였고, CPB와 CPI의 관계는, CPB=0.8383CPI-7.0511로서 한 가지 항목 측정으로 다른 항목의 예측이 가능함을 알 수 있었다. 또한 주파수에 따른 CPI와 CPB 분석결과, 측정치는 dB(A) 값으로 사용이 가능한 것으로 판단되었다.

Road traffic noise takes the biggest part out of the whole noise damage but due to the diversity of sources, there are limitation to the reduction of noise generation and the development of a measuring method for easy evaluation and forecast on noise is required for planning a more practical noise countermeasure. For this, this study examined several measuring methods and clarified the changes of CPI and CPB and the correlation of CPI and CPB followed by changes of vehicle speeds from the results that were measured by using CPl (Close Proximity Sound Intensity) and CPB (Controlled Bypass) methods on new roads and furthermore reviewed the SPL changes by frequency area and as a result, the Tire/pavement noise increased with a high correlation in case of increase of a vehicle speed and the relationship of CPB and CPI was CPB=0.8383CPI-7.0511 which shows that another item can be predicted from measuring one item. In addition, as a result of the analysis of CPI and CPB according to frequency, the measured value was dB(A) that is judged to be usable.

프랑스 리옹시와 네덜란드 암스테르담시를 대상으로 안정적인 양질의 상수원수 확보 및 물공급은 어떻게 이루어져 있는지를 현장 답사를 통해 조사하였다. 이 결과, 앞으로는 기후변화 등 불확실한 환경적 변화에 따라 수자원 관리와 양질의 음용수 공급을 위해 자연보전의 필요성이 요구되었다. 따라서 행정적으로 안정적인 물공급을 위해 중앙정부 및 지방자치단체와의 관계정립이 더욱 요구되며, 서비스 개선에 대한 투자가 요구된다. 더 나아가 시민사회와의 연계를 통한 물절약운동 및 상수도 요금의 현실화 등의 운동도 필요하다. 또한 수자원 산업시장이 점점 더 수익창출을 목적으로 확대되어 감에 따라 새로운 수자원 개발에 대한 연구가 더욱 요구된다. 조직운영에서도 상수도 업무의 독립성 확보 및 위상 제고가 필요하며, 국내외 우수사례(기술 및 운영 등)에 대한 끊임없는 벤치마킹이 요구된다.

This study focuses on field survey investigation into how good-quality water resource are secured and made stable and how service water is supplied in the cities of Lyon, France and Amsterdam, the Netherlands. Based on the results of the investigation, due to uncertain environmental variations such as change, conservation is required for water resource management and for a supply of good-quality drinking water. Therefore, for an administratively stable water supply, the establishment of suitable relationships with central and local government and investment in service improvement are required. Furthermore, water-saving efforts and water resource industry market is being expanded further with a view to creating profits, studies for the development of new water resources are required. As for organizational operation, the independence of water supply services should be secured, the status of water supply services should be enhanced, and domestic/foreign best practice cases (technology and operation) should be unceasingly benchmarked.