[논문]부산지역 PM10과 PM2.5농도의 시간 및 공간적 변화 특성

전병일

doi:10.5322/jes.2010.19.8.1013

부산지역 PM10과 PM2.5농도의 시간 및 공간적 변화 특성
Characteristics of Spacio-Temporal Variation for PM10 and PM2.5 Concentration in Busan 원문보기

한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, v.19 no.8, 2010년, pp.1013 - 1023

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The purpose of this study was to analyze the characteristics of spacio-temporal variation for $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ concentration in Busan. $PM_{10}$ concentration has been reduced for the past three year and exceeded $50\;{\mu}g/m^3$ of the national standard for $PM_{10}$. $PM_{2.5}$ concentration showed gradual decrease or stagnant trends and exceeded the U.S. EPA standard. Seasonal analysis of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ suggested spring>winter>fall>summer(by Asian dust) and winter>spring>summerenlifall(by anthropogenic effect) in the order of high concentration, respectively. Characterization of diurnal variations suggests that $PM_{10}$ levels at all the three sites consistently exhibited a peak at 1000LST and $PM_{2.5}$ at Jangrimdong experienced the typical $PM_{2.5}$ diurnal trends such that a peak was observed in the morning and the lowest level at 1400LST. In the case of seasonal trends, the $PM_{2.5}/PM_{10}$ ratio was in the order of summer>winter>fall>spring at all the study sites, with a note that spring bears the lowest concentration. During AD events, $PM_{10}$ concentration exhibited the highest level at Jangrimdong and the lowest level at Joadong. And $PM_{2.5}/PM_{10}$ ratio in AD was 0.16~0.28.

주제어

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문제 정의

5의 시 · 공간적 특성을 동시에 구체적으로 연구한 경우는 아직 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 부산지역에서 2006년 1월부터 2008년 12월까지 최근 3년간 대기오염자동측정망에서 측정된 PM₁₀과 PM_2.5농도자료를 이용하여, 미세먼지의 계절별, 월별, 시간별 특성과 PM_2.5/PM₁₀ 비의 특징을 밝혀, 향후 부산시의 미세먼지 대기질 관리대책 수립과 미세먼지 대기질 기준의 설정에 기여하고자 한다.

제안 방법

부산지역에서 최근 3년간(2006～2008) 대기오염 자동측정망에서 측정된 PM₁₀과 PM_2.5 농도자료를 이용하여, 미세먼지의 계절별, 월별, 시간별 특성과 PM_2.5/PM₁₀ 비 그리고 황사시/비황사시의 고찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

측정자료의 선택은 일평균 자료의 경우, 24시간 중에서 70%(18시간)이상 측정된 자료를 유효자료로서 취급하였고, 월평균 자료의 경우는 30일을 기준으로 관측치가 20일 이상일 때이고, 연평균 자료는 12개월 중 9개월 이상의 자료가 존재할 경우 유효한 자료라고 하였다(전 등, 2003). PM₁₀과 PM_2.5를 동시에 측정하는 지점은 Fig. 1과 같이 공업지역인 장림동, 주거지역인 연산동, 기 장읍, 좌동으로 세 지점이다. 그러나 연산동의 PM_2.
본 연구에서 사용한 PM₁₀, PM_2.5의 측정자료는 2006년 1월부터 2008년 12월까지 3년간의 시간별 평균자료로, 부산지역 19개 자동관측망 중(도로변 2개소 포함)에서 PM₁₀과 PM_2.5를 동시에 관측하는 장림동, 기장읍, 좌동의 자료를 사용하였다. 측정자료의 선택은 일평균 자료의 경우, 24시간 중에서 70%(18시간)이상 측정된 자료를 유효자료로서 취급하였고, 월평균 자료의 경우는 30일을 기준으로 관측치가 20일 이상일 때이고, 연평균 자료는 12개월 중 9개월 이상의 자료가 존재할 경우 유효한 자료라고 하였다(전 등, 2003).

성능/효과

1. PM₁₀의 질량농도는 매년 감소하는 추세를 보였으며, 장림동은 연평균 기준치인 50 ㎍/㎥를 초과하였다. PM_2.
2. 지점간의 상관성을 보면, PM₁₀은 0.87～0.99의 상관계수를 나타내었고, PM_2.5는 PM₁₀에 비해 다소 낮은 0.80～0.94의 상관계수를 나타내었으며, 기장읍과 좌동은 0.99(PM₁₀)과 0.94(PM_2.5)의 매우 높은 상관도를 나타내었다.
3. 월변화 특성을 보면, PM₁₀은 4월에 가장 높은 농도를 나타내었고 9월에 가장 낮은 농도를 나타내었다. PM_2.
4. 일변화 특성을 보면, PM₁₀은 네 지점 모두 오전 10시 부근에 최고농도를 나타내고 이후 계속 하강하여 오후, 저녁 그리고 새벽에 일정한 농도를 나타내었다. PM_2.
5. 주중의 미세먼지 농도는 주말보다 높은 농도를 나타내었으며, 그 변동폭은 공업지역이 주거지역보다 크게 나타나 교통량과 인구활동에 의해 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
6. PM_2.5/PM₁₀ 비를 보면, 장림동이 가장 높아 0.59이었고, 기장읍과 좌동이 0.51로 동일하였다. 계절별로 보면, 세 지점 무두 여름철>겨울철>가을철>봄철 순으로 봄철이 가장 낮았다.
7. 황사발생시의 PM₁₀과 PM_2.5농도는 장림동이 가장 높았고 좌동이 가장 낮은 농도를 나타내었다. 그리고 PM_2.
1 ㎍/㎥에 비해 약 15%정도 감소하여 주중과 주말의 농도차는 공업지역인 장림동에 비해 작게 나타났다. 따라서 교통량과 인구활동이 많은 공업지역이 주거비역보다 주중과 주말의 차이가 확실하게 나타났다. PM_2.
5 ㎍/㎥)정도 작게 나타났다. 특히 경제활동이 가장 왕성한 화요일(69.2 ㎍/㎥)부터 목요일까지 높은 농도를 나타내었으며, 금요일부터 미세먼지농도가 하강하는 추세를 보였다. 그러나 아파트단지나 개인주택이 있는 기장읍과 좌동은 일요일에 각각 35.

후속연구

8. 향후 부산지역의 미세먼지 농도에 영향을 미치는 기상인자(바람, 기온, 습도 등)를 체계적으로 분석한다면 연안지역의 미세먼지농도예측에 기여할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PM2.5의 주요성분은 무엇인가?	PM2.5는 대기 중의 질소산화물, 황산화물, 암모니아, 휘발성유기화합물의 화학반응에 의해 2차 생성된 황산염, 질산염, 비휘발성유기물이 주요 성분이다(Seifeld와 Pandis, 1998). PM2.
	2006년부터 2008년까지 3년간 측정된 부산지역 장림동, 기장읍, 좌동의 PM10과 PM2.5의 연평균농도 추이는 어떠한가?	5의 연평균농도를 나타낸 것이다. PM10농도의 경우, 세 지점 모두 2006년에서 2008년으로 갈수록 농도는 감소하고 있다. 장림동을 제외한 두 지점은 PM10의 연평균 기준치인 50 ㎍/㎥을 만족하고 있다. 그리고 장림동은 2008년의 농도가 58.8 ㎍/㎥으로 2007년에 비해 16.3% 감소하여 최근의 부산시 미세관리 대책이 어느 정도 실효성을 거두고 있는 것으로 판단된다. PM2.5의 경우도 PM10과 마찬가지로 장림동의 농도는 매년 감소하고 있는 추세이나, 기장읍과 좌동은 거의 변함이 없다. 세 지점 모두 미국 EPA의 PM2.
	미세먼지의 악영향은 무엇인가?	미세먼지는 인간의 건강에 심각한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 태양복사량을 산란시켜 장기적으로 지구적인 기후변화를 초래하고, 미세먼지에 의한 악시정이 발생할 경우에 자동차 및 항공기의 운행에 지장을 초래하며, 토양이나 연안수에 침적되어 잠재적으로 생태계에 악영향을 줄 수 있다(Wexler와 Ge, 1998; Gao 등, 2002).

참고문헌 (34)

공주부, 한진석, 문광주, 안준영, 정다위, 이석조, 김정은, 김영준, 2002, 제주도 고산에서의 PM2.5/PM10 성분 특성 분석, 한국대기환경학회 2002 추계학술대회 논문집, 147-148.
기상청 황사정보센터, http://yellow.meteri.re.kr.
김기현, 최규훈, 강창희, 2002, 2001년 봄철 서울시 북동 부지점에서 관측한 중금속성분의 농도분포, 한국지구과학회지, 23(6), 514-525.

원문보기 상세보기
김학성, 정용승, 2009, 2005년 동아시아지역에서 발생한 모래폭풍과 먼지침전(황사)의 관측, 한국지구과학회지, 30(2), 196-209.

원문보기 상세보기
박지연, 임호진, 2006, 대구지역 겨울철과 봄철 미세먼지의 수용성 이온성분 특성, 한국대기환경학회지, 22(5), 627-641.
전병일, 2003, 부산지역 PM10농도의 시간 및 공간적 변화 특성, 한국환경과학회지, 12(10), 1033-1041.

원문보기 상세보기
전병일, 2007, 2005년 봄철 부산 서부지역 PM10, PM2.5 의 금속성분 특성, 환경영향평가, 16(5), 327-340.

원문보기 상세보기
전병일, 김유근, 이화운, 1994, 부산지역 $SO_{2}$ 농도변화 특성에 관한 고찰, 한국대기보전학회지, 10(4), 245-251.
전병일, 황용식, 2008, 최근 5년간 부산지역의 미세먼지 (PM10)농도 특성에 관한 연구, 환경영향평가, 17(5), 533-542.
전병일, 황용식, 윤장희, 2006, 2006년 봄철 부산지역 미세먼지(PM10, PM2.5) 중의 중금속 농도 특성, 한국대기환경학회지 2006학년도 추계학술대회발표집, 309-310.
Chen, S. J., Hsieh, L. T., Kao, M. J., Lin, W. Y., Huang, K. L., Lin, C. C., 2004, Characteristics of particles sampled in southern Taiwan during the Asian dust storm periods in 2000 and 2001, Atmos. Environ., 38, 5925-5934.

상세보기
DeGaetano, A. T., Doherty, O. M., 2004, Temporal, spatial and meteorological variations in hourly PM2.5 concentration extremes in New York City, Atmos. Environ., 38, 1547-1558.

상세보기
Dockery, D. A., Pope, C. A., 1994, Acute respiratory effects of particular air pollution, Annual Review Public Health, 15, 107-132.

상세보기
Duan, F. K., He, K. B., Ma, Y. L., Yang, F. M., Yu, X. C., Cadle, S. H., Chan, T., Mulawa, P. A., 2006, Concentration and chemical characteristics of PM2.5 in Beijing, China: 2001-2002, Science of the Total Environment, 355, 264-275.

상세보기
Ehrlich, C., Nolla, G., Kalkoff, W-D., Baumbach, G., Dreiseidler, A., 2007, PM10, PM2.5 and PM1.0. Emissions from industrial plants.Results from measurement programmes in Germany, Atmos. Environ., 41, 6236-6254.

상세보기
Fang, G. C., Chang, C. N., Wu, Y. S., Fu, P. P., Yang, D. G., Chu, C. C., 1999, Characterization of chemical species in PM2.5 and PM10 aerosols in suburban and rural sites of central Taiwan, Science of the Total Environment, 234, 203-212.

상세보기
Fraser, M. P., Yue, Z. W., Buzcu, B., 2003, Source apportionment of fine particulate matter in Houston, TX, using organic molecular markers, Atmos. Environ., 37, 2117-2123.

상세보기
Gao, Y., Nelson, E. D., Field, M. P., Ding, Q., Li, H., Sherrell, R. M., Gigliotti, C. L., Van Ry, D. A., Glenm, T. R., Eisenreich, S. J., 2002, Characterization of atmospheric trace elements on PM2.5 particulate matter over the New York-New Jersey harbor estuary, Atmos. Environ., 36, 1077-1086.

상세보기
Gehrig, R., Buchmann, B., 2003, Characterizing seasonal variations and spatial distribution of ambient PM10 and PM2.5 concentrations based on long-term Swiss monitoring data, Atmos. Environ., 37, 2571-2580.

상세보기
Ho, K. F., Lee, S. C., Chan, C. K., Yu, J. C., Chow, J. C., Yao, X. H., 2003, Characterization of chemical species in PM2.5 and PM10 aerosols in Hong Kong, Atmos. Environ., 37, 31-39.

상세보기
Lee, B. K., Jun, N. Y., Lee, H. K., 2004, Comparison of particulate matter characteristics before, during, and after Asian dust events in Incheon and Ulsan, Korea, Atmos. Environ., 38, 1535-1545.

상세보기
Lee, C. T., Chuang, M. T., Chan, C. C., Cheng, T. J., Huang, S. L., 2006, Aerosol characteristics from the Taiwan aerosol supersite in the Asian yellow-dust periods of 2002, Atmos. Environ., 40, 3409-3418.

상세보기
Lonati, G., Giugliano, M., Cernuschi, S., 2006, The role of traffic emissions from weekends and weekdays fine PM data in Milan, Atmos. Environ., 40, 5998- 6011.

상세보기
Morawska, L., Jayaratne, E. R., Mengersen, K., Jamriska, M., Thomas, S., 2002, Differences in airborne particle and gaseous concentrations in urban air between weekdays and weekends, Atmos. Environ., 36, 4375-4383.

상세보기
Qin, Y., Tonnesen, G. S., Wang, Z., 2004, Weekend/ weekday differences of ozone, NOx, Co, VOCs, PM10 and the light scatter during ozone season in southern California, Atmos. Environ., 38, 3069-3087.

상세보기
Querol, X., Alastuey, A., Rodrl'guez, S., Viana, M. M., Artinano, B., Salvador, P., Mantilla, E., Garcia Do Santos, S., Fernandez Patier, R., De La Rosa, J., Sanchez De La Campa, A., Menendez, M., 2004, Levels of PM in rural, urban and industrial sites in Spain, Science of the Total Environment 334-35, 359-76.
Seinfeld, J. H., Pandis, S. N., 1998, Atmospheric chemistry and physics, John Wiley & Sons, Inc., 1360.
Shaka, H., Saliba, N. A., 2004, Concentration measurements and chemical composition of PM10-2.5 and PM2.5 at a coastal site in Beirut, Lebanon, Atmos. Environ., 38, 523-531.

상세보기
Tecer, L. H., Suren, P., Alagha, O., Karaca, F., Tuncel, G., 2008, Effect of meteorological parameters on fine and coarse particulate matter mass concentration in a coal-mining area in Zonguldak, Turkey, Journal of Air & Waste Manage. Assoc., 58, 543-552.

상세보기
US Environmental Protection Agency(US EPA), 1997, National Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter, Final Rule, Federal Register, 1997, 62(138), Part II, EPA, 110.
Wexler, A. S., Ge, Z., 1998, Hydrophobic particles can activate at lower relative than slightly hygroscopic ones: a Kohler theory incorporating surface fixed charge, Journal of Geophy. Reser., 103, 6083-6088.

상세보기
WHO, 2005, World Health Organization Air Quality Guidelines Global Update, 30.
Wojas, B., Almquist, C., 2007, Mass concentrations and metals speciation of $PM_{2.5}$ , $PM_{10}$ , and total suspended soilds in Oxford, Ohio and comparison with those from metropolitan sites in the Greater Cincinnati region, Atmos. Environ., 41, 9064-9078.

상세보기
Zhao, X., Zhang, X., Xu, X., Xu, J., Meng, W., Pu, W., 2009, Seasonal and diurnal variation of ambient PM2.5 concentration in urban and rural environmental in Beijing, Atmos. Environ., 43, 2893-2900.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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