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·2024
Analysis of Big Data Obtained from Continuous Measurement of 22 Malodor-producing Substances in Korean Cattle Farms
Dong-Chul Shin
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
초록

목적: 본 연구는 1년 동안 축산농가(소)에서 22종 화합물의 연속(20분 간격) 측정 데이터를 수집하여 악취 배출 특성과 추이를 파악하고, 악취 농도와 풍향 및 풍속, 기온, 습도 등 환경 요인 간의 관계를 분석하기 위해 빅데이터 분석을 수행하였다.방법: 측정 대상 물질은 한국환경부가 ‘지정악취물질’로 규정한 22종 화합물이었으며, 검출 및 농도 측정은 두 종류의 컬럼(VB-WAX, VB-1)과 검출기(FID, PID)를 이용한 가스크로마토그래피로 수행하였다. 시료 채취는 2분 또는 5분마다 펌핑하여 실시하였고, 열탈착 후 크로마토그래프 주입을 진행하였다. 분석 결과로 얻은 데이터는 2022년 8월 1일부터 2023년 7월 31일까지의 온도, 습도, 풍속, 풍향 등의 환경 변수와 함께 저장하였다. 총 측정 데이터 수는 26,280건이었다.결과 및 논의: 상관분석 결과, 온도는 dimethyl disulfide 및 iso-valeraldehyde와 상관이 있었고, 습도는 toluene, iso-butylalcohol, trimethylamine과 상관이 있었다. 6개의 주성분이 전체 변이의 60.7%를 설명하였으며, 2개의 주성분(PC 1, PC 2)을 선정하여 분석하였다. PC 1은 휘발성 유기화합물과 강하게 관련되었고, PC 2는 산성 화합물과 관련되었다. 양극성(bipolar) 플롯 결과와 함께 PC 1은 각각 휘발성 특성, PC 2는 산성 특성으로 정의되었다. 주성분을 종속변수로, 환경 변수를 독립변수로 한 다중회귀분석에서는 PC 1(조정 결정계수 adjusted R2=0.539)을 제외하면 상대적으로 조정 R2 값이 작았다.결론: 악취성 화합물은 유사한 분자적 특성을 지닌 채 확산·이동하는 경향이 있어, 검출 농도도 유사한 패턴을 보였다. PC 1은 다중회귀분석을 통해 환경 변수와의 상관이 확인되었으나, 이는 화학적 화합물의 특성이 온도, 습도, 풍류에 의존하기 때문으로 설명될 수 있다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
HumidityPrincipal component analysisWind speedChromatographyRelative humidityEnvironmental scienceCorrelation coefficientChemistryAnalytical Chemistry (journal)Mathematics
타입
Article
IF / 인용수
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게재 연도
2024