초록 ▼

- 열저증발 전차충돌 이온화 기법과 TOF MS를 장착한 GIST-AMS 시스템 구축
- DMA-impactor기법을 통한 기화기팀 결정 및 입자 바운스 특성평가
- GOCI센서로부터 산출된 에어로솔 광학특성의 정확성 파악 (R=0.84)
- 중국으로부터 국내 유입된 미세먼지 영향성 파악
- 에어로솔 자료를 혼합하여 신뢰성 있는 (미세모드) AOD 자료 생산
- 북극지방에서 재분석 자료의 온도 데이터 신뢰성 검증
- 구연산 코팅된 은나노 입자의 표면에서 구리와의 결합이 비소나 카드뮴보다 우세함

- 열저증발 전차충돌 이온화 기법과 TOF MS를 장착한 GIST-AMS 시스템 구축
- DMA-impactor기법을 통한 기화기팀 결정 및 입자 바운스 특성평가
- GOCI센서로부터 산출된 에어로솔 광학특성의 정확성 파악 (R=0.84)
- 중국으로부터 국내 유입된 미세먼지 영향성 파악
- 에어로솔 자료를 혼합하여 신뢰성 있는 (미세모드) AOD 자료 생산
- 북극지방에서 재분석 자료의 온도 데이터 신뢰성 검증
- 구연산 코팅된 은나노 입자의 표면에서 구리와의 결합이 비소나 카드뮴보다 우세함
- 은나노 입자와 중금속 혼재 시 이들 간의 표면결합으로 인해 물벼룩 내 중금속 축적량은 감소
- 우라늄, 비소, 철, 텔루륨에 대하여 흡착, 환원, 전환, immobilization을 통해 효과적 제거 및 나노물질 생성
- 중금속에 오염된 미생물 군집의 메탄 생성 및 철 광물 순환작용 관여
- 자연유기물은 박테리아에 의한 2가 수은의 환원반응 속도를 증가
- 휴믹산 존재시 미생물에 의한 2가 수은 환원율 및 환원속도 증가

Abstract ▼

First, we recently developed aerosol mass spectrometer with thermal desorption and electron impact ionization system to analyze the molecular composition of aerosols in real time. The tip of vaporizer located in the center of the ionization chamber designed to have lowest particle loss caused by par

First, we recently developed aerosol mass spectrometer with thermal desorption and electron impact ionization system to analyze the molecular composition of aerosols in real time. The tip of vaporizer located in the center of the ionization chamber designed to have lowest particle loss caused by particle bounce effect. After optimization, it successfully applied to measure laboratory-generated ammonium nitrate and ammonium sulfate particles.
Second, in order to research the characteristics of aerosol optical properties (AOPs) over Northeast Asia, the aerosol optical depth (AOD), one of parameters for AOPs, products retrieved from MODIS sensors onboard Terra and Aqua have been used with chemistry transport modeling results. However, the MODIS sensor has a limitation in continuously monitoring aerosol optical properties, because its local overpass times are only once per day at 10:30 and 13:30 LST for Terra and Aqua, respectively. In order to overcome this temporal limitation of the low Earth orbit (LEO) satellites that pass over the region of interest once a day (or several days), a Korean geostationary satellite (COMS/GOCI) retrieved data were used in this study. Furthermore, CMAQ modeling was also carried out for a period of 1 April to 31 May, 2011, in order to assess the impacts of long range transport (LRT) events on the particulate matter (PM) concentrations. The GOCI-retrieved AOD products were obtained through Yonsei aerosol retrieval algorithm and CMAQ model simulations considered dust and biomass burning emissions and their transports. The CMAQ-simulated AOD was then improved by integrating hourly GOCI-retrieved AOD via a data assimilation technique for the purpose of producing more accurate AOD products over Northeast Asia. It clearly showed the several LRT events of the small- and large-scale AOD plumes from China to the Korean peninsula. In addition, according to statistical analysis of the assimilated AOD for the LRT and non-LRT events at five AERONET sites, the average AOD increased by LRT events was found to be 0.65 above the background AOD value (0.24).
Third, black carbon (BC) has been reported to exert a significant global warming forcing next to anthropogenic CO2. BC is known to cost much less to reduce its emission than CO2, and furthermore reducing BC will counteract global warming instantly. Therefore, it is necessary to make a accurate estimate of BC radiative forcing for the world and our country Korea to adopt better environmental policies. In this study, we produced reliable AOD and fine-mode AOD data and validated the temperature data in reanalyses over the Arctic.
Fourth, The citrate-coated silver nanoparticles were chemically combined with cadmium, arsenic and copper on the surface of the particles. Therefore, the accumulation amount of heavy metals in daphnia magna was dramatically decreased by the existence of silver nanoparticles.
Fifth, in order to understand microbe-metals interaction and microbial ecology for environmental remediation and recovery, we have studied i) microbe-metals interaction and development for bioremediation treatment, ii) formation of diverse biogenic nano inorganic materials, iii) microbial ecology in heavy metals /inorganic materials contaminated environments.
Sixth, Mercury (Hg) reduction affects the fate and biogeochemical cycling of Hg in anoxic water and sediments where natural organic matter (NOM) is widely observed in reduced forms. However, the role of NOM in microbial Hg(II) reduction has not been largely studied. Using Shewanella oneidensis MR-1, which is known to reduce Hg(II) in outer-membrane cytochromes, we demonstrated that the extent and rate of Hg(II) reduction significantly increased in the presence of NOM, as compared with the reduction observed in the absence of NOM. We further showed that the Hg(II) reduction rate significantly correlates with the organic radical (R2=0.95) and aromatic carbon (R2=0.91) contents of NOM. Organic radicals, mainly in the form of the quinone compound, appear to play a key role in the electron transfer from NOM to Hg(II).

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 10
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제 1절 연구의 필요성 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 제 1절 국내외 현황 ... 28
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 41
• 제 1절 실시간 대기에어로졸 측정을 위한 GIST-에어로졸 질량분석기 (GIST-AMS) 개발연구 ... 41
• 제 2절 정지궤도 위성자료를 활용한 동아시아 에어로솔 광학특성 연구 ... 62
• 제 3절 블랙카본 복사강제력 산정 ... 73
• 제 4절 지구환경 생태복원 연구 ... 74
• 제 5절 미생물과 중금속 상호작용과 미생물 생태 연구를 통한 중금속의 제거 및 활용 연구 ... 84
• 제 6절 습지퇴적물 내 수은 종변화: 자연유기물에 의한 환원기작 연구 ... 98
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 103
• 1. 목표달성도 ... 103
• 2. 연구성과 ... 104
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 108
• 1. 활용방안 ... 108
• 2. 추가 연구의 필요성 ... 109
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 110
• 1. AMS 개발 ... 110
• 2. 정지궤도 위성을 통한 AOD 관측 기술 ... 110
• 3. CMAQ 모델의 개발 및 발전 ... 110
• 4. AOD에 대한 자료동화 기술 ... 110
• 5. 국가 간 대기오염물질에 대한 장거리 수송의 영향 파악과 관련한 연구 ... 112
• 제 7 장 참고문헌 ... 113
• 끝페이지 ... 125