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김해공항에서 항공기에 의한 대기오염물질과 온실가스의 배출량 산정 및 특성 분석
Emissions of Air Pollutants and Greenhouse Gases from Aircraft Activities at the Gimhae International Airport 원문보기

한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, v.28 no.2, 2012년, pp.190 - 202  

송상근 (부산대학교 지구환경시스템학부) ,  손장호 (동의대학교 환경공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Emissions of air pollutants and greenhouse gases (GHGs) by aircraft at the Gimhae International Airport (GIA) were investigated using the Emissions and Dispersion Modeling System (EDMS) version 5.1.3. The number of Landing and Take-Off (LTO) at the GIA for aircraft B737 was dominant, accounting for ...

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제안 방법

  • 0분이 적용되었다. GSE에 의한 배출량을 산출하기 위해 승무원 및 여객을 수송하는 차량, 화물을 이송하는 Belt Loader, 항공유 공급차량, 항공기 견인차량 등의 지상장비의 배출계수와 사용시간을 이용하여 배출량을 산출하였다. 이들 자료는 유형별 정보가 미흡하여 EDMS의 default 값을 적용하였다.
  • 항공기에서 배출되는 대기오염물질은 항공기 운항 모드에 따라 서로 다르다. 따라서 2009~2010년에 대해 항공기 운항 모드별 배출량의 변화를 분석하였다(표 4). CO 배출량은 Taxi-Out 모드에서 가장 크고(341~355 ton/yr, 전체 모드의 약 57% 차지) Take-Off 모드에서 가장 낮았다(8.
  • 또한 공항에서의 꾸준한 항공 수송의 증가에 의한 배기가스의 증가는 해안지역을 포함한 대도시 및 인접 수도권 지역의 광화학오염물질 농도 증가에 일조하리라 예상된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 연안항구도시(활발한 선박 수송)인 부산시와 매우 인접해 있는 김해국제공항(GIA: Gimhae International Airport)에서 항공기에 의한 대기오염물질 및 온실가스의 배출량을 Tier 3 방법을 이용하여 산출하였다. 또한 이것을 활용하여 일별 및 월별 배출량 분포와 항공기 기종별 및 운항모드별 배출량 분포 등을 분석하였으며, 항공기 배출이 공항 주변지역의 대기질에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다.
  • 이들 자료는 유형별 정보가 미흡하여 EDMS의 default 값을 적용하였다. 또한 공항의 고정오염원(소각시설, 발전시설, 연료저장탱크 등)에 의한 배출량도 산출하였다. 반면, 본 연구에서 군용기에 의한 배출량 산출은 보안문제로 인해 제외하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 우리나라 연안항구도시(활발한 선박 수송)인 부산시와 매우 인접해 있는 김해국제공항(GIA: Gimhae International Airport)에서 항공기에 의한 대기오염물질 및 온실가스의 배출량을 Tier 3 방법을 이용하여 산출하였다. 또한 이것을 활용하여 일별 및 월별 배출량 분포와 항공기 기종별 및 운항모드별 배출량 분포 등을 분석하였으며, 항공기 배출이 공항 주변지역의 대기질에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다.
  • 이렇게 산출된 항공기 배출량의 시간 변화를 면밀히 살펴보기 위하여 일별, 월별, 계절별, 연간 별로 구분하였으며, 또한 항공기 기종별 및 운항모드별 배출량 특성도 분석하였다. 마지막으로, 항공기 배출이 공항 주변지역의 대기질에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다.
  • 본 연구에서는 최근 2년(2009~2010년) 동안 김해 국제공항(GIA)에서의 항공기 LTO (Tier 3 방법 적용) 에 의한 대기오염물질 및 온실가스의 배출량을 EDMS (항공기 오염물질 배출 및 확산모델)를 이용하여 산출하였다. 이렇게 산출된 항공기 배출량의 시간 변화를 면밀히 살펴보기 위하여 일별, 월별, 계절별, 연간 별로 구분하였으며, 또한 항공기 기종별 및 운항모드별 배출량 특성도 분석하였다.
  • GSE에 의한 배출량을 산출하기 위해 승무원 및 여객을 수송하는 차량, 화물을 이송하는 Belt Loader, 항공유 공급차량, 항공기 견인차량 등의 지상장비의 배출계수와 사용시간을 이용하여 배출량을 산출하였다. 이들 자료는 유형별 정보가 미흡하여 EDMS의 default 값을 적용하였다. 또한 공항의 고정오염원(소각시설, 발전시설, 연료저장탱크 등)에 의한 배출량도 산출하였다.
  • 본 연구에서는 최근 2년(2009~2010년) 동안 김해 국제공항(GIA)에서의 항공기 LTO (Tier 3 방법 적용) 에 의한 대기오염물질 및 온실가스의 배출량을 EDMS (항공기 오염물질 배출 및 확산모델)를 이용하여 산출하였다. 이렇게 산출된 항공기 배출량의 시간 변화를 면밀히 살펴보기 위하여 일별, 월별, 계절별, 연간 별로 구분하였으며, 또한 항공기 기종별 및 운항모드별 배출량 특성도 분석하였다. 마지막으로, 항공기 배출이 공항 주변지역의 대기질에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다.
  • 일반적으로 항공기 배출량 산정방법은 세 가지로 분류할 수 있다. 즉, 항공기의 연료사용량을 이용한 방법(Tier 1), LTO 횟수와 연료사용량의 혼용을 이용한 방법(Tier 2), LTO 횟수를 이용한 방법(Tier 3) 등으로 배출량을 산출한다. KTI (Korea Transport Institute, 2009) 조사에 따르면, 대부분의 항공수송 배출량 조사연구는 연료사용량을 이용한 Tier 1 방법을 기초로 하여 산출되고 있다고 한다.
  • 한국공항공사에서 제공하는 항공기 기종별 LTO 횟수와 미국 연방항공국(FAA: Federal Aviation Administration, 2010)에서 개발한 항공기 오염물질 배출 및 확산모델(EDMS: Emission and Dispersion Modeling System)로부터의 기종별, 운항모드별, 화학종별 배출계수를 이용하여 배출량을 산출하였다. 배출량 산정을 위한 김해국제공항의 기종별 LTO 횟수는 한국 공항공사에서 제공하는 자료를 활용하였으며(http:// www.
  • 항공기 LTO에 의한 배출량이 공항 주변지역의 대기질에 미치는 영향을 살펴보기 위해 2년간(2009~ 2010년) 공항 인접 두 지점(동상동 및 대저 2동)에서의 풍계 패턴에 따른 대기오염물질(오존, NO2, CO) 농도의 공간 분포를 분석하였다(그림 6). 먼저 공항의 북쪽방향에 위치한 동상동 지점은 2년간 모두 북서풍계열이 주풍이지만, 일부 남풍계열(10% 미만 빈도)의 바람이 공항지점에서 불어올 때 상대적으로 높은 오존농도(2년 동안 평균 25~28 ppb)와 중간 정도의 NO2 농도(평균 19~21 ppb)가 관측된 반면, CO 농도는 다소 낮은(평균 360~400 ppb) 편이었다.

대상 데이터

  • 한국공항공사에서 제공하는 항공기 기종별 LTO 횟수와 미국 연방항공국(FAA: Federal Aviation Administration, 2010)에서 개발한 항공기 오염물질 배출 및 확산모델(EDMS: Emission and Dispersion Modeling System)로부터의 기종별, 운항모드별, 화학종별 배출계수를 이용하여 배출량을 산출하였다. 배출량 산정을 위한 김해국제공항의 기종별 LTO 횟수는 한국 공항공사에서 제공하는 자료를 활용하였으며(http:// www.airport.co.kr/), 모드별 할당시간 (TIM)과 연료 흐름(FF)은 EDMS으로부터 얻었다. 예를 들면, 모델에서 내정된(default) Taxi In과 Taxi Out 시간은 각각 7분과 19분이 사용되었으며, 이륙, 상승, 접근, 시동 모드의 default 시간은 각각 0.
  • 본 연구의 대상영역은 김해국제공항 및 주변지역으로써 공항의 일반적 특성과 주변 지리적 특성 및 대기질 측정지점의 위치 등은 표 1과 그림 1에 각각 나타내었다. 김해국제공항은 부산광역시 강서구 대저 2동에 위치하고 있으며, 1958년 8월 부산 수영비행장을 최초로 개설한 후, 1963년 9월 부산국제공항으로 승격되었다.
  • 5×106m2이고 2개의 비행 활주로(18R/36L, 18L/36R)로 구성되어 있다. 한편, 본 연구에 이용된 대기오염물질 농도 자료는 최근 2년(2009~2010년) 동안의 공항에 인접한 부산시 대저 2동(Daejae 2 site) 및 김해시 동상동(Dongsang site)에 위치한 측정소 자료를 이용하였다.

이론/모형

  • 본 연구에서는 LTO 횟수(Tier 3)를 이용한 항공기 배출량 산정법을 이용하였다. 항공기에 의한 대기오염 물질 배출은 크게 세 부분 -항공기의 LTO, 항공기의 순항(cruise), LTO 후의 지상부대장비(GSE: Ground Support Equipment) 운행- 으로 구분할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대기오염물질의 고농도에 영향을 주는 인자 중 중요한 것은 무엇인가? 도시지역 대기오염물질의 고농도에 영향을 주는 여러 인자 중에서 1차 오염물질의 배출은 매우 중요하다. 따라서 이러한 오염물질에 대해 보다 정확한 배출량 산정이 요구되고 있지만, 여전히 배출량 정량 분석에 있어 불확실도는 높은 것으로 나타나고 있다.
대부분의 항공수송 배출량 조사연구는 어떤 연구방법을 이용하는가? 일반적으로 항공기 배출량 산정방법은 세 가지로 분류할 수 있다. 즉, 항공기의 연료사용량을 이용한 방법(Tier 1), LTO 횟수와 연료사용량의 혼용을 이용한 방법(Tier 2), LTO 횟수를 이용한 방법(Tier 3) 등으로 배출량을 산출한다. KTI (Korea Transport Institute, 2009) 조사에 따르면, 대부분의 항공수송 배출량 조사연구는 연료사용량을 이용한 Tier 1 방법을 기초로 하여 산출되고 있다고 한다.
항공기 배출량 산정방법의 기준 세가지는? 일반적으로 항공기 배출량 산정방법은 세 가지로 분류할 수 있다. 즉, 항공기의 연료사용량을 이용한 방법(Tier 1), LTO 횟수와 연료사용량의 혼용을 이용한 방법(Tier 2), LTO 횟수를 이용한 방법(Tier 3) 등으로 배출량을 산출한다. KTI (Korea Transport Institute, 2009) 조사에 따르면, 대부분의 항공수송 배출량 조사연구는 연료사용량을 이용한 Tier 1 방법을 기초로 하여 산출되고 있다고 한다.
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참고문헌 (21)

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  21. Yoo, K.Y. and M.K. Kim (2008) The measurement of aircraft emission at the airport, Aviation Management Society of Korea, 471-478. 

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