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보로노이 기법과 밀도분석을 활용한 미세먼지 측정소 공간적 위치 문제 연구
A Study on the Spatial Position Problem of PM Monitoring Stations Using Voronoi Technique and Density Analysis 원문보기

지적과 국토정보 = Journal of cadastre & land informatix, v.48 no.2, 2018년, pp.185 - 195  

정종철 (남서울대학교 공간정보공학과)

초록
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서울시에서 시민들이 사용하는 미세먼지 앱은 위치기반으로 자신의 위치에서 가장 가까운 측정소의 미세먼지 농도를 제공받는다. 현재 환경부에서 고려하는 미세먼지 측정망 선정 방법은 측정소의 분포 및 인구밀도를 고려한 방식과 지도상의 표현방식이 주 결정방법이나 인위적인 변수 및 다른 환경요인을 고려하지 않는다. 본 연구에서는 미세먼지 측정소와 행정동의 대표성을 보여주는 행정동 중심점을 활용하여 측정소와 동중심의 거리에 대해 분석하였으며, 측정값을 제공하는 측정소의 개수를 확인하였다. 또한 보로노이 알고리즘과 헥사곤 격자를 활용하여 각 측정소의 제공범위를 면적으로 나타내며 현 측정소의 공간적인 위치의 문제점을 지적하였다. 공간분석을 위한 환경변수는 단독주택, 공동주택, 제1종 근린생활권, 제2종 근린생활권, 쓰레기처리장, 위험물처리시설, 공장이며 분석결과로 만들어진 신규 측정소 위치는 기존의 환경부에서 제공하는 선정기준이 아닌 추가적인 변수를 고려한 선정기준을 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the Seoul Metropolitan City, the PM(pariculate matter) application used by the citizens provides the PM concentration of the nearest monitoring stations located on the PM monitoring stations. Currently, the selecting method of the PM monitoring network considered by the Ministry of Environment is...

주제어

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 미세먼지 측정소에서 제공되는 측정값의 위치정보와 측정정보의 제공방법 개선에 관한 연구이며, 미세먼지 앱 사용자의 위치에 대한 표본으로 행정동의 중심을 선정하였다. 행정동의 중심은 행정구역의 공간적인 대표성을 나타내는 지역으로서 실험 표본으로 사용하였다.
  • 또한 공간정보의 활용과 다양한 환경변수의 적용을 위한 실험으로 서울시 건물에 대한 자료는 공공데이터 포탈에서 제공하는 통합건물정보를 활용하였다. 본 연구에서는 토지이용 변수를 환경변수로 선정하였으며, 도로 교통량 등의 자료는 대로변을 제외한 다른 공간적인 부분에 있어서는 그 값이 낮으며, 풍향, 풍속 등의 계절적인 요인은 서울시 전체를 격자로 구분하였을 시 각 격자에 대한 정확한 변수값을 확인하는데에 있어서 어려움이 있다고 판단하였다. 이에 본 연구는 정량화가 가능한 토지이용 변수를 활용하였다.
  • 본 연구에서는 거리분석을 통하여 미세먼지 측정소를 중심으로 행정동의 거리를 분석하였으며 동일거리산정기법인 보로노이 기능을 토대로 서울시 건물정보와 헥사곤 격자를 활용하여 미세먼지 측정소와 행정동의 공간적인 분석을 실시하였다. 이러한 분석을 통해 미세먼지 측정소 농도를 제공하는 측정소 위치와 미세먼지 앱에서 제공하는 측정 농도의 제공범위를 공간분석하고 이의 문제점을 제시하는데 본 연구의 목적이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
단독주택과 공동주택의 특징은 무엇인가? 본 연구에 활용된 공간변수는 단독주택, 공동주택,제1종 근린생활권, 제2종 근린생활권, 쓰레기처리장,위험물 처리시설, 공장으로 선정하였다. 단독주택과 공동주택은 미세먼지에 영향을 받는 시민들이 거주하는 지역으로 인구분포에 대한 공간적인 지표가 될 수 있으며 근린생활권 지역 또한 시민들이 활동지수를 대표하는 지역인자이다. 쓰레기처리장, 위험물 처리시설, 공장은 공간적인 변수로서는 그 수가 적으나 해당 지역의 미세먼지 배출에 직접적인 영향을 보여주기 때문에 본 연구에서 공간변수로 활용하였다.
서울시 및 정부가 미세먼지 저감을 위해 운용중인 정책은 무엇인가? 9㎍/㎥로 41개국 중 가장 나빴다(OECD, 2018). 서울시는 미세먼지 저감을 위하여 교통비 무료, 자동차배출가스 상설단속반 운영정책 등을 실시하였으며,정부 또한 대기오염의 저감을 위하여 매년 대기오염 측정망 운영계획을 발표하며 대기오염 저감에 힘쓰고 있다
환경부에서 규정한 미세먼지 측정지점 결정 방법은 무엇인가? 환경부(2018)에서 규정한 미세먼지 측정지점 결정 방법은 다음과 같다. 첫째, 인구비례에 의한 방법으로 측정대상지역 내의 인구분포와 인구 밀도를 고려하여선정한다. 둘째, TM(Transverse Mercator)좌표에 의한 방법으로 지도상에서 2~3km 간격으로 가로세로 격자를 만든 후 구획별로 선정한다. 셋째, 중심점에 의한 동심원을 이용하는 방법은 특정 지역의 대표지점을 중심으로 한 동심원과 방위별 직선을 이용하여 만나는 점을 측정점으로 선정한다. 이처럼 환경부에서 고려하는 선정 방법은 인구분포 및 인구밀도를 고려한 방식과 지도상의 표현방식이 주 결정방법으로 제시되고 있으나 인위적으로 미세먼지를 발생시키는 다양한 변수요인과 환경적인 요인을 고려하지 않는다.
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참고문헌 (9)

  1. Kim AY, Kwon CH. 2016. Study on Optimal Location of Air Pollution Monitoring Networks in Urban Area Using GIS : Focused on the case of Seoul City. Journal of the Korean Society of Disaster Information. 12(4):358-365. 

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  3. Kim HJ, Joe WK. 2012. Assessment of PM-10 Monitoring Stations in Daegu using GIS Interpolation. Journal of the Korean Society for Geospatial Information Science. 20(2): 3-13. 

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  5. Park SA, Shin HJ. 2016. Analysis of the Factors Influencing PM2.5 in Korea : Focusing on Seasonal Factors. Journal of the KCI. 25(1): 227-248 

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  7. Myrna M.T. de Rooij, Dick J.J. Heederik, Floor Borlee, Gerard Hoek, Inge M. Wouters. 2017. Spatial and temporal variation in endotoxin and PM10 concentrations in ambient air in a livestock dense area. Journey of the Environmental Research. 153:161-170. 

  8. Hu JL, Wang YG, Ying Q, Zhang HL. 2014. Spatial and temporal variability of PM2.5 and PM10 over the North China Plain and the Yangtze River Delta, China. Journey of the Environmental Research. 95:598-609. 

  9. Wang YQ, Zhang XY, Sun JY, Zhang XC, Che HZ, Li Y. 2015. Spatial and temporal variations of the concentrations of PM10, PM2.5 and PM1 in China. Journey of the Atmospheric Chemistry and Physics. 15:13585-13598. 

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