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문제 정의
- 자동차 공해에 대한 관리와 제어방안을 수립하기 위해서 자동차 공해의 특성에 과학적인 이해가 선행되어야 한다. 결과적으로, 본 연구는 대구시의 도로변인 근지역의 자동차로 인해 배출되는 공해 오염물질에 대한 체계적인 대기 질 관리와 제어방안 모색을 위한 주요 자료를 제공하기 위하여, 국내 주요 대도시 도로변 지역의 일산화탄소(CO), 이산화질소(NO2), 오존(。3), 미세먼지(PMio) 및 아황산가스(SO2)오염도 에 대한 시간적 및 공간적 특성을 분석. 평가하며 환경기준에 대한 만족 여부를 분석하고, 또한 도로 변 지역과 주거지역에 대한 오염도를 비교.
- 본 연구는 대구시 도로변 지역의 자동차 배출가스에 대한 영향을 파악하기 위하여 전국의 대도시 중교통량이 많은 서울과 부산지역의 오염도와 비교평가 하였다. 도로변 지역의 NO2와 PMio 오염도는 대구지역에서 가장 높게 나타났으며, 도로변 지역의 PMio 오염도의 경우 각 지역별 연평균값을 초과하는 빈도수에서도 대구시가 가장 높게 나타났다.
제안 방법
- 결과적으로, 본 연구는 대구시의 도로변인 근지역의 자동차로 인해 배출되는 공해 오염물질에 대한 체계적인 대기 질 관리와 제어방안 모색을 위한 주요 자료를 제공하기 위하여, 국내 주요 대도시 도로변 지역의 일산화탄소(CO), 이산화질소(NO2), 오존(。3), 미세먼지(PMio) 및 아황산가스(SO2)오염도 에 대한 시간적 및 공간적 특성을 분석. 평가하며 환경기준에 대한 만족 여부를 분석하고, 또한 도로 변 지역과 주거지역에 대한 오염도를 비교. 평가하였다.
- 5km지 점의 위치에 설치된 대구 만촌동 측정소를 주거 대 표지역(이하 주거지 역)으로 선정하였다. 자동차 배출가스의 영향을 평가하기 위하여 설치된 대구 남 산동 도로변 측정소는 교통량이 많은 도로를 중심으로 도시의 대형건축물이 터널 형태로 이루어져 자동차 배출가스 영향지점으로서 설득력을 얻고 있으며 이와 관련하여 비교지역에 대한 지점선정은 대구보다 교통량이 많을 것으로 예상되는 서울의 동지 동과 부산의 온천동 지역을 선정하여 대구시의 도로변 오염도 특성을 비교 평가하였다. 각 측정소에 설치된 대기오염 자동측정기는 시스템으로 갖추어져 아황산가스 등 각 항목별 분석 방법에 따라 자동 연속적으로 측정하며 측정된 모든 자료는 자료 저장기 (Data Logger) 및 모뎀 (Modem)을 이용, 즉 자동감시체계(TMS)를 통하여 실시간(5분 간격)으로 각 지방환경관리청과 환경부 전산실로 전송되며 전송된 자료가 1시간에 9개 이상 수집되고 일일 13시간 이상 및 월 16일 이상 측정된 자료의 경우에만 정상 자료로 인정하여 분석 자료로 활용하였다.
- 자동차 배출가스의 영향을 평가하기 위하여 설치된 대구 남 산동 도로변 측정소는 교통량이 많은 도로를 중심으로 도시의 대형건축물이 터널 형태로 이루어져 자동차 배출가스 영향지점으로서 설득력을 얻고 있으며 이와 관련하여 비교지역에 대한 지점선정은 대구보다 교통량이 많을 것으로 예상되는 서울의 동지 동과 부산의 온천동 지역을 선정하여 대구시의 도로변 오염도 특성을 비교 평가하였다. 각 측정소에 설치된 대기오염 자동측정기는 시스템으로 갖추어져 아황산가스 등 각 항목별 분석 방법에 따라 자동 연속적으로 측정하며 측정된 모든 자료는 자료 저장기 (Data Logger) 및 모뎀 (Modem)을 이용, 즉 자동감시체계(TMS)를 통하여 실시간(5분 간격)으로 각 지방환경관리청과 환경부 전산실로 전송되며 전송된 자료가 1시간에 9개 이상 수집되고 일일 13시간 이상 및 월 16일 이상 측정된 자료의 경우에만 정상 자료로 인정하여 분석 자료로 활용하였다. 본 연구에 사용된 대기오염 측정 자료는 환경부 산하 각 지방환경청에서 운영.
- 대구시 도로변 지역의 대기 오염도를 비교. 평가하기 위하여 자동차가 많은 서울.
- 지역별 평균값 이상에 대한 평가에서는 각 지역별로 그 지역의 연평균값을 초과하는 빈도수를 초과하지 않는 날과 비교 평가한 다음 다시 이를 하 루중의 시간대에 따른 변화율을 분석하였다. 각 지역별로 연 평균값을 초과하는 빈도수에 대한 분석 결과를 Fig.
- 대상 물질에 대한 환경기준을 초과하는 빈도수의 결과를 Table 1에 나타내었다. 각 대상 물질에 대한 환경기준은 1시간, 8시간, 24시간, 연간평균치의 네 가지로 구분된다. CO의 경우, 대구와 부산지역에서는 환경기준을 초과한 날이 없었고 서울에서는 1시간 평균치가 1회 그리고 8시간 평균치가 2회 초과한 것으로 분석되었고, SO2의 경우에도 대구에서의 초과 빈도수는 없었으며 서울에서는 1시간 평균치를 초과하는 빈도수가 한번 나타났으며 부산에서는 24시간 평균치를 초과하는 빈도수가 한 번 나타났다.
대상 데이터
- 자동차 배출가스의 영향을 평가하기 위하여 도 로변 측정소가 설치된 서울, 부산 및 대구는 전국에서도 차량으로 인한 오염의 정도 및 인구이동이 가장 심한 지역으로 알려져 있다 20). 따라서, 본 연구에서는 대구(남산동, 만촌동), 서울(동지 동), 부산 (온천동) 지역에서 1998년 1월부터 2000년 12월까지 3년 동안 측정된 대기오염 자료를 활용하였다. 기상자료는 대구시 신암동에 위치한 대구기상대로부터 확보되었다.
- 따라서, 본 연구에서는 대구(남산동, 만촌동), 서울(동지 동), 부산 (온천동) 지역에서 1998년 1월부터 2000년 12월까지 3년 동안 측정된 대기오염 자료를 활용하였다. 기상자료는 대구시 신암동에 위치한 대구기상대로부터 확보되었다. 자동차 교통량분포 자료는 지방 자치단체로부터 제공받았다.
- 기상자료는 대구시 신암동에 위치한 대구기상대로부터 확보되었다. 자동차 교통량분포 자료는 지방 자치단체로부터 제공받았다. 본 연구의 대상 물질인 CO, NO2, O3, PM10, SO2 의 다섯 가지 물질들에 대한 오염도 평가는 대구 도로변 지역을 다른 대도시 도로변지역과 오염 특성에 관한 비교 분석을 실 시하고, 대도시 지역별 평균값 이상에 대한 평가 및 환경기준에 대한 만족 여부를 분석하였으며, 또한 도로변 지역의 오염도 비교를 위하여 대구 남산동 도로변 측정소로부터 동쪽 방향으로 약 4.
- 자동차 교통량분포 자료는 지방 자치단체로부터 제공받았다. 본 연구의 대상 물질인 CO, NO2, O3, PM10, SO2 의 다섯 가지 물질들에 대한 오염도 평가는 대구 도로변 지역을 다른 대도시 도로변지역과 오염 특성에 관한 비교 분석을 실 시하고, 대도시 지역별 평균값 이상에 대한 평가 및 환경기준에 대한 만족 여부를 분석하였으며, 또한 도로변 지역의 오염도 비교를 위하여 대구 남산동 도로변 측정소로부터 동쪽 방향으로 약 4.5km지 점의 위치에 설치된 대구 만촌동 측정소를 주거 대 표지역(이하 주거지 역)으로 선정하였다. 자동차 배출가스의 영향을 평가하기 위하여 설치된 대구 남 산동 도로변 측정소는 교통량이 많은 도로를 중심으로 도시의 대형건축물이 터널 형태로 이루어져 자동차 배출가스 영향지점으로서 설득력을 얻고 있으며 이와 관련하여 비교지역에 대한 지점선정은 대구보다 교통량이 많을 것으로 예상되는 서울의 동지 동과 부산의 온천동 지역을 선정하여 대구시의 도로변 오염도 특성을 비교 평가하였다.
- 본 연구에 사용된 대기오염 측정 자료는 환경부 산하 각 지방환경청에서 운영. 관리하고 있는 대기오염 자동측정기에서 생산된 측정 자료로서 분석대상 항목으로는 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지, 아황산가스 등 5개 항목의 자료를 대기오염 공정시험 방법에 의거 각 항목별 분석 방법에 따라 자동으로 연속 측정된 자료를 이용하였다.
- 2. Frequencies exceeding yearly average value of five major air pollutants(CO, NO2, O3, PMio, and SO2) observed at three selected sites in Daegu, Seoul and Busan.
성능/효과
- 0 ppb)보다 가장 높게 나타났다. 대기 중 광 화학 반응에 의하여 생성되는 2차 오염물질로서, 최근 원인 물질인 질소산화물과 휘발성 유기화합물의 배출량이 증가함에 따라 대책 마련이 시급한 물질로 알려진 오존은 대구가 10.0 ppb로 서울과 같은 농도를 나타내었으며, 부산이 16.0 ppb로서 세 지역 중 가장 높게 나타났다. 이러한 결과는 선행 연구와 일치하는 내용으로서 부산지역이 높게 나 온 것은 다른 지역에 비해 해양에 의한 자연 오존의 농도가 높기 때문으로 사료된다
- 총 먼지에서 차지하는 비중이 갈수록 커지고 있는 미세먼지의 경우, 대구가 가장 높은 83.0 “grrf3 을 나타내었고, 다음이 서울과 부산으로서 각각 78.0 “gm-3과 66.0 “gm"을 나타내었다. 이처럼 대구지역이 서울과 부산지역보다 높게 나온 것은 다른 지역에 비해 대구가 내륙분지로서 기온 차이가 심하고 대기확산이 불리한 조건으로 사료된다 22).
- 2에 나타내었다. 먼저 각 오염물질에 대한 초과 빈도수를 지역별로 비교해 보면, CO는 대구가 가장 높은 4기일 45.8知이 연 평균값보다 초과한 것으로 나타났으며 그다음이 서울과 부산으로서 각각 428일(42.6%), 417일(41.9%)로 나타났다. 그러나, 연평균을 초과한 일수가 가장 많은 지역은 대구로 나타났지만 가장 높은 농도를 보인지 역은 서울이었다.
- 각 대상 물질에 대한 환경기준은 1시간, 8시간, 24시간, 연간평균치의 네 가지로 구분된다. CO의 경우, 대구와 부산지역에서는 환경기준을 초과한 날이 없었고 서울에서는 1시간 평균치가 1회 그리고 8시간 평균치가 2회 초과한 것으로 분석되었고, SO2의 경우에도 대구에서의 초과 빈도수는 없었으며 서울에서는 1시간 평균치를 초과하는 빈도수가 한번 나타났으며 부산에서는 24시간 평균치를 초과하는 빈도수가 한 번 나타났다. 따라서, 세 도시 모두에서 도로변의 CO와 SO2 오염 문제는 큰 문제가 되지 않는 것으로 평가된다.
- PMio의 경우, 대구에서는 24시간 평균치가 환경기 준치를 초과한 빈도수가 48번, 연간 평균치를 초과한 빈도수는 세 번으로 매년 초과한 것으로 관측되었으며, 서울에서는 24시간 평균치를 초과한 빈도수가 21번, 연간 평균치를 초과한 빈도수는 대구와 같이 세 번으로 나타났다. 부산지역에서는 24시간 평균치를 초과한 빈도수가 18번, 연간 평균치를 초과한 빈도수는 1회인 것으로 분석되었다. 따라서, 도로변의 공기 오염물질 중 PMio의 경우 세 도시 모두에서 문제가 될 수 있음을 나타내고 있으며, 특히 대구지역의 도로변 PMio 관리가 시급한 것으로 나타났다.
- 부산지역에서는 24시간 평균치를 초과한 빈도수가 18번, 연간 평균치를 초과한 빈도수는 1회인 것으로 분석되었다. 따라서, 도로변의 공기 오염물질 중 PMio의 경우 세 도시 모두에서 문제가 될 수 있음을 나타내고 있으며, 특히 대구지역의 도로변 PMio 관리가 시급한 것으로 나타났다.
- 3~7에는 시간대별로 구분하여 비교 분석한 결과를 나타내었다. 각 대상 물질에 대한 일 중의 농도를 백분 위수로 나타내었는데 두 지점 간의 대상 물질에 따른 비교에서는 오존을 제외한 네 가지 물질에서의 농도가 도로변 지역인 남산동이 주거 지역인 만촌동보다 높게 나타났다. 각 대상 물질에 따른 두 지역(남산동과 만촌동)간의 농도를 비교한 결과 평균값이 중간값보다 모두 높게 나타나고 있었으며 주거지역은 CO, NO2, 。3 오염도가 도 로변지역은 PM10 및 SO2가 중간값보다 평균값이 비교적 높게 나타난 것을 볼 수 있다.
- 각 대상 물질에 대한 일 중의 농도를 백분 위수로 나타내었는데 두 지점 간의 대상 물질에 따른 비교에서는 오존을 제외한 네 가지 물질에서의 농도가 도로변 지역인 남산동이 주거 지역인 만촌동보다 높게 나타났다. 각 대상 물질에 따른 두 지역(남산동과 만촌동)간의 농도를 비교한 결과 평균값이 중간값보다 모두 높게 나타나고 있었으며 주거지역은 CO, NO2, 。3 오염도가 도 로변지역은 PM10 및 SO2가 중간값보다 평균값이 비교적 높게 나타난 것을 볼 수 있다. 이는 그 지역에서의 농도가 주위 상황에 따라 다양하게 변하고 있음을 의미하는 것으로서 전체적인 농도는 도 로변지역이 높았지만 시간대에 따른 변화는 주거 지역이 도로변 지역에 비해 많음을 알 수 있다.
- 6 ppm를 나타냄 으로서 일 중 최저농도를 나타내었다. 최대농도는 모두 0900 LST에 나타남으로서 두 지역 간의 비슷한 양상을 보였지만, 최저농도는 도로변에서는 0500 LST, 주거지역에서는 1600 LST에 각각 나타났다. 한편, 도로변 지역인 남산동은 0900-1000 LST까지 최대값이 지속되나 주거지역인 만촌동에 서는 0900 LST에 최대치를 나타낸 후 감소추세를 보이고 있는데 이는 오염원이 주거지역에서 도로변으로 이동하는 것으로 볼 수 있다.
- 이러한 결과는 NG와 비슷한 양상을 나타낸 것으로서 차량 운행과 밀접한 관계가 있음을 의미한다. 따라서 각 항목에 따른 시간대별 분석 결과를 종합해 보면 도로변 및 주거지역은 오존을 제외한 모든 항목이 출근 시간대(0500~1100 LST)에 높게 나타났고 오염원의 이동이 주거지역에서 도로변 지역으로 이동됨을 볼 수 있으며, 시간대별 최저값은 도로변 지역은 새벽 시간대(0300~ 0500 LST)에 나타났으나 주거지역은 오전(PMk)t 0600 LST, SOlIOOO LST) 및 오후 시간(CO, NO2 71500~1600 LST)에 각각 나타난 것을 볼 때 산업 활동이 지속되는 낮 시간대에는 주거지역에서 오염 도가 낮게 나타나고 도로변 지역은 출근 시간 직전 즉 산업 활동이 시작되기 전에 가장 낮게 나타난 것을 알 수 있다. 또한, 오존의 경우는 일사량이 가장 많고 기온이 가장 높은 시간대에 최대값을 보이며, 일출 직전에 최소값을 나타내고 있다.
- 본 연구는 대구시 도로변 지역의 자동차 배출가스에 대한 영향을 파악하기 위하여 전국의 대도시 중교통량이 많은 서울과 부산지역의 오염도와 비교평가 하였다. 도로변 지역의 NO2와 PMio 오염도는 대구지역에서 가장 높게 나타났으며, 도로변 지역의 PMio 오염도의 경우 각 지역별 연평균값을 초과하는 빈도수에서도 대구시가 가장 높게 나타났다. 특히, 대구에서는 오존을 제외한 모든 오염물질 농도가 자동차의 통행량 증가와 더불어 출근시간대에 가장 높게 나타났고, 이후부터는 서서히 감소 추세를 보이다가 퇴근시간대에 다소 상승하는 것으로 나타났다.
- 도로변 지역의 NO2와 PMio 오염도는 대구지역에서 가장 높게 나타났으며, 도로변 지역의 PMio 오염도의 경우 각 지역별 연평균값을 초과하는 빈도수에서도 대구시가 가장 높게 나타났다. 특히, 대구에서는 오존을 제외한 모든 오염물질 농도가 자동차의 통행량 증가와 더불어 출근시간대에 가장 높게 나타났고, 이후부터는 서서히 감소 추세를 보이다가 퇴근시간대에 다소 상승하는 것으로 나타났다. 한편, 각 오염물질에 대한 초과빈도수를 지역별로 비교해보면, C。는 대구가 가장 높은 4기일(45.
- 그러나, 연평균을 초과한 일수가 가장 많은 지역은 대구로 나타났지만 가장 높은 농도를 보인 지역은 서울이었다. 나아가, 도로변의 공기 오염물질 중 PMio의 경우 세 도시 모두에서 문제가 될 수 있음을 나타내고 있으며, 특히 대구지역의 도로변 PMio 관리가 시급한 것으로 나타났다.
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