공간분석기법을 이용한 개인 수준에서의 대기오염 노출 및 건강영향평가 Exposure to air pollution and health effect assessment on personal level by using of spatial analysis methods원문보기
본 연구는 2009년 4월 1일~6월 30일까지 광양만권 코호트 참여자 2,283명을 대상으로 개인의 거주지 정보를 이용하여 Average across all monitors, Nearest monitor, Inverse distance weighting, Kriging 노출추정 방법을 적용해보고, 각 노출추정 방법들이 폐기능 건강결과에 미치는 영향을 비교․평가하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 각 개인노출 추정방법을 적용하여 예측치를 비교한 결과, 추정방법별 PM10, NO2, ...
본 연구는 2009년 4월 1일~6월 30일까지 광양만권 코호트 참여자 2,283명을 대상으로 개인의 거주지 정보를 이용하여 Average across all monitors, Nearest monitor, Inverse distance weighting, Kriging 노출추정 방법을 적용해보고, 각 노출추정 방법들이 폐기능 건강결과에 미치는 영향을 비교․평가하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 각 개인노출 추정방법을 적용하여 예측치를 비교한 결과, 추정방법별 PM10, NO2, SO2, CO, O3의 평균 농도는 약간씩 차이가 나타나 All monitors의 평균값과 예측치 간에는 오염물질에 따라 다른 특성을 보이는 것으로 나타났으나, 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다.
2. 대기오염 물질의 공간적 이질성을 조사하기 위하여 측정망간(pairs) 거리 및 모니터 측정값의 상관계수 사이의 관련성을 조사한 결과, 측정망간 거리는 약 2.4㎞~31.5㎞로 거리가 증가함에 따라 SO2 및 NO2는 다른 물질들에 비해 거리가 증가할수록 상관계수가 감소하는 경향이 큰 것으로 나타나 다른 물질들에 비해 공간적 이질성이 큰 것으로 나타났다.
3. 각 노출추정 방법별로 추정한 값을 비교하기 위하여 상관분석을 한 결과, Kriging, IDW, Nearest monitor 추정방법 간에는 모든 물질에서 상관관계가 높은 것으로 나타났고(0.81~0.99), All monitors 방법은 SO2를 제외한 모든 물질에서 Kriging과 가장 높은 상관관계가 보였으며(0.86~0.99), Nearest monitor와 가장 낮은 상관관계를 보였다(0.68~0.94).
4. Nearest monitor, IDW, Kriging으로 추정한 값의 정확성을 평가하기 위하여 교차검증(cross-validation)을 수행한 결과, Kriging이 모든 물질에서 오차가 가장 낮게 나타나 다른 추정방법보다 정확한 것으로 나타났다. 또한, passive sampler를 이용한 NO2 실측치와 예측치를 비교한 결과, 상관계수는 Kriging이 0.488, Nearest monitor 0.478, IDW 0.369, All monitors 0.367 순으로 나타나, Kriging 방법이 실측치와 가장 상관성이 높은 것으로 나타났다(p<0.001).
5. 각 노출추정 방법이 폐기능 건강결과에 미치는 영향을 비교한 결과 lag에 따른 폐기능 변화 크기의 패턴은 유사한 것으로 나타났다. FVC(%)의 경우 폐기능 검사 당일의 8시간 이동평균 O3 농도와 가장 연관성이 있는 것으로 나타났으며, 4가지 방법 모두 통계적으로 유의한 감소를 나타내었으며, FEV1(%)에서도 폐기능 검사 당일의 8시간 이동평균 O3 농도가 Nearest monitor를 제외한 노출추정방법에서 통계적으로 유의한 감소를 보였다. 한편, 8시간 이동평균 O3 농도로 인한 FVC(%) 및 FEV1(%)의 감소 크기는 Kriging 방법이 각각 -2.032%, -1.962%로 다른 방법보다 큰 것으로 나타나 기존 연구에서 노출수준을 추정함에 있어 1개 또는 행정구역 내의 측정망만을 이용하여 개인노출을 할당하여 건강영향을 추정하는데 있어 과소평가 될 수 있음을 시사하고 있다.
본 연구결과는 대기오염물질의 공간적 특성 및 개인수준에서의 공간적 변이를 반영함으로써 측정망 자료만을 사용하는 것보다 더 좋은 추정치를 제공할 수 있었다. 이는 직접적인 개인노출 평가방법을 대체할 수 있는 타당성 있는 개인노출수준을 추정하여 제시함으로써 국가환경 관리뿐만 아니라 환경보건정책을 수립․추진함에 있어 다양한 접근방법의 활용가능성에 대한 기초자료로 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구는 2009년 4월 1일~6월 30일까지 광양만권 코호트 참여자 2,283명을 대상으로 개인의 거주지 정보를 이용하여 Average across all monitors, Nearest monitor, Inverse distance weighting, Kriging 노출추정 방법을 적용해보고, 각 노출추정 방법들이 폐기능 건강결과에 미치는 영향을 비교․평가하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 각 개인노출 추정방법을 적용하여 예측치를 비교한 결과, 추정방법별 PM10, NO2, SO2, CO, O3의 평균 농도는 약간씩 차이가 나타나 All monitors의 평균값과 예측치 간에는 오염물질에 따라 다른 특성을 보이는 것으로 나타났으나, 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다.
2. 대기오염 물질의 공간적 이질성을 조사하기 위하여 측정망간(pairs) 거리 및 모니터 측정값의 상관계수 사이의 관련성을 조사한 결과, 측정망간 거리는 약 2.4㎞~31.5㎞로 거리가 증가함에 따라 SO2 및 NO2는 다른 물질들에 비해 거리가 증가할수록 상관계수가 감소하는 경향이 큰 것으로 나타나 다른 물질들에 비해 공간적 이질성이 큰 것으로 나타났다.
3. 각 노출추정 방법별로 추정한 값을 비교하기 위하여 상관분석을 한 결과, Kriging, IDW, Nearest monitor 추정방법 간에는 모든 물질에서 상관관계가 높은 것으로 나타났고(0.81~0.99), All monitors 방법은 SO2를 제외한 모든 물질에서 Kriging과 가장 높은 상관관계가 보였으며(0.86~0.99), Nearest monitor와 가장 낮은 상관관계를 보였다(0.68~0.94).
4. Nearest monitor, IDW, Kriging으로 추정한 값의 정확성을 평가하기 위하여 교차검증(cross-validation)을 수행한 결과, Kriging이 모든 물질에서 오차가 가장 낮게 나타나 다른 추정방법보다 정확한 것으로 나타났다. 또한, passive sampler를 이용한 NO2 실측치와 예측치를 비교한 결과, 상관계수는 Kriging이 0.488, Nearest monitor 0.478, IDW 0.369, All monitors 0.367 순으로 나타나, Kriging 방법이 실측치와 가장 상관성이 높은 것으로 나타났다(p<0.001).
5. 각 노출추정 방법이 폐기능 건강결과에 미치는 영향을 비교한 결과 lag에 따른 폐기능 변화 크기의 패턴은 유사한 것으로 나타났다. FVC(%)의 경우 폐기능 검사 당일의 8시간 이동평균 O3 농도와 가장 연관성이 있는 것으로 나타났으며, 4가지 방법 모두 통계적으로 유의한 감소를 나타내었으며, FEV1(%)에서도 폐기능 검사 당일의 8시간 이동평균 O3 농도가 Nearest monitor를 제외한 노출추정방법에서 통계적으로 유의한 감소를 보였다. 한편, 8시간 이동평균 O3 농도로 인한 FVC(%) 및 FEV1(%)의 감소 크기는 Kriging 방법이 각각 -2.032%, -1.962%로 다른 방법보다 큰 것으로 나타나 기존 연구에서 노출수준을 추정함에 있어 1개 또는 행정구역 내의 측정망만을 이용하여 개인노출을 할당하여 건강영향을 추정하는데 있어 과소평가 될 수 있음을 시사하고 있다.
본 연구결과는 대기오염물질의 공간적 특성 및 개인수준에서의 공간적 변이를 반영함으로써 측정망 자료만을 사용하는 것보다 더 좋은 추정치를 제공할 수 있었다. 이는 직접적인 개인노출 평가방법을 대체할 수 있는 타당성 있는 개인노출수준을 추정하여 제시함으로써 국가환경 관리뿐만 아니라 환경보건정책을 수립․추진함에 있어 다양한 접근방법의 활용가능성에 대한 기초자료로 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
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