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문제 정의
- 이에 본 연구는 전국 산림지역 65개소를 대상으로 실시한 1993~2008년간의 장기모니터링의 결과를 토대로 대기 중 이산화황 농도의 시간 및 공간적 분포 특성을 도시지역과 비교하여 파악하고자 수행되었다.
제안 방법
- SO42- 표준용액 (1, 5, 10 ppm)으로 calibration한 후 추출된 시료의 용액상 ppm 농도를 환산계수 (344), 희석배수, 방치일수 등을 적용하여 기체상태의 ppb 농도로 환산하였으며 이 때 이용한 산출식은 다음과 같다 (정 등, 2002).
- 15% 과산화수소 (H2O2)를 이용하였다. 이때 0.5 mL 유리바이얼에 패시브샘플러 흡수여지와 추출용액 5 mL를 담아 초음파세척기에 50~60℃의 온도를 유지하여 20분간 추출한 후 0.45㎛의 membrane filter (Millipore Inc.)를 사용하여 여과한 시료를 Ion Chromatography (Sykam S-5200)로 분석하였다 (정 등, 2002; 임업연구원, 2003).
- 전국 65개 산림지역 조사지를 대상으로 장기확산형 패시브샘플러를 이용하여 1993년에서 2008년까지 월별이산화황 (SO2) 농도를 측정하고 도시지역과 비교하여 산림지역에서의 이산화황 농도의 시간적 및 공간적 분포 특성을 구명하였다. 산림 내 이산화황 (SO2)의 연평균 농도는 관측 시작년도부터 점차 낮아지다가 1997년 이후에는 뚜렷한 변화가 없었으며, 이는 환경부의 도시 지역의 연도별 농도 변화와도 같은 경향이었다.
- 전체 조사지의 이산화황 농도의 지역별 분포 경향을 파악하기 위하여 전국 65개 산림지역의 이산화황 평균 농도를 도별로 산출하였다 (Fig. 4). 그 결과 경북 (6.
대상 데이터
- , 2006). 대기 중 이산화황 (SO2) 포집용으로 이용한 패시브샘플러의 흡수제는 Sodium bicarbonate이었으며, 추출에는 0.15% 과산화수소 (H2O2)를 이용하였다. 이때 0.
- 산림지역의 이산화황 (SO2) 농도를 조사하기 위하여 전국을 40 km×40 km 크기의 65개 격자로 나누고 각각의 격자 중심점에서 가장 인접한 산림 지역을 조사 대상지로 하였다.
데이터처리
- 2002년에서 2008년까지의 전국 9개 도별 이산화황 농도와 황산화물 (SOx) 배출량간의 상관관계를 알아보고자 SPSS 프로그램 (11.0)을 이용하여 T-test (Pearson correlation) 양측검정을 실시하였고 P<0.01인 것을 통계적 유의성이 있는 것으로 판단하였다.
이론/모형
- 산림지역 대기오염 모니터링 기간 (1993~2008년) 동안 연구 조사지의 대기 중 이산화황 (SO2)을 포집하기 위하여 장기확산형 패시브 샘플러 (Passive sampler; OGAWA社, ENVORS社)를 이용하였다. 패시브샘플러는 월단위로 교체하였으며 오염원에 직접 노출되지 않도록 지상으로부터 약 2m 높이에 설치하였다 (Sanz et al.
성능/효과
- 6 ppb)에 비해 낮은 수준이었다. 계절별로는 산림지역과 도시지역 모두에서 난방 연료 사용량이 많은 겨울과 봄에 농도가 높았으며 강우와 고온의 영향이 큰 여름에 낮게 나타났다. 지역별로는 다른 지역에 비해 경북과 경기지역에서 이산화황 연평균 농도가 높게 나타났다.
- 4). 그 결과 경북 (6.0 ppb)과 경기지역 (5.8 ppb)의 연평균 이산화황 농도가 다른 지역에 비해 높게 나타났고, 그 다음으로 경남, 충북, 충남 등의 순이었다. 또한 이러한 결과는 그림 4에서 나타난 환경부의 도시지역에 대한 도별 평균치와도 유사한 경향을 보였다.
- 변수간 상관성의 유의확률은 이산화황의 배출원이 상대적으로 적은 산림지역에 비해 도시지역 (p<0.01)에서 더 높게 나타났다.
- 이를 도별 이산화황 농도와 황산화물 배출량의 관계를 통해 확인하고자 2002~2008년간의 도별 황산화물 (SOx)의 연간 배출량과 도별 산림지역 및 도시지역의 연평균 이산화황 농도간의 관계를 그림 5에 나타내었다. 산림지역과 도시지역 모두 황산화물 배출량이 클수록 대기 중 이산화황 농도가 높은 결과를 보였다. 변수간 상관성의 유의확률은 이산화황의 배출원이 상대적으로 적은 산림지역에 비해 도시지역 (p<0.
- 산림지역의 대기 중 이산화황 농도의 계절적 변화 특성을 파악하기 위해 1993~2008년간 월별 자료를 평균한 결과, 연간 U자형 농도 변화를 보였다 (Fig. 3). 계절별로는 겨울 (12~2월) 6.
- 전체 조사기간 동안의 전체 산림지역 조사지의 이산화황 평균 농도는 5.6 ppb로 환경부에서 조사한 도시지역의 연평균 농도 10.1 ppb에 비해 낮은 수준이었으며, 국내 대기환경기준치 (20 ppb)와 비교해서도 현저히 낮은 수준이었다. 또한 유럽연합에서 제시하고 있는 식생과 생태계 보호를 위한 연평균 이산화황 농도의 기준치(7.
- 전체적으로 겨울철과 봄철에 이산화황 농도가 상대적으로 높은 결과는 동절기 동안에 난방연료 소비량 증가에 따른 황산화물 배출량 증가에 기인한 것으로 판단된다. 반면 하절기에는 난방연료 소비가 줄고 기온 상승에 따른 대기 혼합고 (mixing height)의 상승으로 대기의 활발한 대류현상이 발생되어 대기오염물질의 확산이 원활함은 물론 잦은 강우에 의해 오염도가 낮아지는 것과 관련이 깊을 것으로 판단된다 (임 등, 2007).
- 또한 이러한 결과는 그림 4에서 나타난 환경부의 도시지역에 대한 도별 평균치와도 유사한 경향을 보였다. 전체적으로 인구밀도가 높고 대규모 공단을 포함하는 지역에서 이산화황 농도가 높게 나타나 산림지역의 이산화황 농도가 지역별 오염발생원의 규모 및 근접도 등과 관계가 있을 것으로 판단된다.
후속연구
- 6 ppb, 20 ㎍ m-3)와 비교해서도 낮은 수준이었다(EC Directive, 1999). 그러나 이산화황이 산림의 건강성을 위협하는 주요 대기오염물질임을 감안할 때 산림 건강성 평가를 위한 종합적인 판단지표로서 지속적인 관측이 요구된다.
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