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제안 방법
- 5 농도 자료는 2015년 1월 1일부터 2016년 12월 31일까지 2년간 자료를 이용하였으며, 비교를 위해 서울의 1995년 이후와 춘천의 2000년 이후의 기상청 PM10 농도 자료를 환경부 대기연보의 PM10 농도 자료와 함께 이용하였다. 2001년 6월 13일까지는 시정을 3시간 간격으로 관측하였으므로 연중 낮 시간에 해당하는 9시, 12시, 15시에 대해 분석을 수행하였다. 그 중 9시 시정 자료는 전반적으로 상대습도가 높고 안개의 영향을 많이 받아 결과에서 제외하였다.
- 2015~2016년 일별 12시와 15시의 시정과 PM2.5 농도를 상대습도 구간별로 나눈 후 각각 시정-PM2.5 농도 간 관계식을 도출하였다(그림 4). 서울과 춘천에서 시정과 PM2.
- 관계식을 구하는 과정에서 제외된 시정 ‘20 이상’ 자료와 상대습도 91% 이상의 자료에서 발생하는 오차는 해당 조건의 2015~2016년 평균 농도 편차를 앞서 추정한 PM2.5 농도에 더해주는 방법으로 보정하였다.
- 본 연구에서는 2015~2016년 서울과 춘천의 PM2.5 농도와 시정의 상관관계를 도출하고, 이를 1982~2014년에 관측된 시정에 대입하여 장기간 PM2.5 농도의 변화 추이를 추정하였다. 추정한 PM2.
- 본 연구에서는 시정과 PM2.5 농도 관계식으로부터 과거 장기간 PM2.5 농도 변화 추이를 추정하고 분석하였다. 2015~2016년 서울과 춘천의 시정, 상대습도, PM2.
- (2012)의 결과를 참고하여 선정하였다. 서울과 춘천의 각 시간별, 상대습도별 시정-PM2.5 농도 관계식에 1982년부터 2014년까지 시정 자료를 적용함으로써 서울과 춘천의 12시와 15시 상대습도 구간별 PM2.5 농도를 추정하였다. 관계식을 구하는 과정에서 제외된 시정 ‘20 이상’ 자료와 상대습도 91% 이상의 자료에서 발생하는 오차는 해당 조건의 2015~2016년 평균 농도 편차를 앞서 추정한 PM2.
- 앞서 도출한 상대습도 구간별 시정-PM2.5 농도 관계식으로부터 1982년 5월 1일부터 2014년 12월 31일까지 32년 8개월간 일별 PM2.5 농도를 추정하였다. 추정한 일별 PM2.
- 5 농도를 구하는 데 적용하였다. 이때, 상대습도의 영향을 반영하기 위해 상대습도를 네 구간으로 나누어각 구간별 관계식을 적용하였다. 이후 연평균 PM10 농도를 함께 비교하고 서울과 춘천에서 측정된 PM2.
- 5 농도를 증가시킨다. 이러한 상대습도에 따른 시정-PM2.5농도 관계식은 지역적인 특성에 따라 달라지므로 서울과 춘천에서 각각 구한 관계식을 해당 지역의 과거 시정 관측 자료에 적용하였다.
- 이때, 상대습도의 영향을 반영하기 위해 상대습도를 네 구간으로 나누어각 구간별 관계식을 적용하였다. 이후 연평균 PM10 농도를 함께 비교하고 서울과 춘천에서 측정된 PM2.5 농도에 대해 검증하였다. 그 결과 연평균 PM2.
- 장기간 PM2.5 농도의 변화 추이를 추정하기에 앞서 활용 가능한 PM10 농도의 장기 변화 추이를 살펴보았다(그림 1). 연평균 PM10 농도는 서울에서 1995년 78 μg/m3, 2002년 76 μg/m3로 높았다가 해가 지날수록 감소하는 경향을 보인다.
- 시정은 12시보다 15시에 더 증가하는데 이는 상대적으로 12시에 비해 15시의 상대습도가 서울과 춘천에서 각각 5%와 10% 더 낮기 때문이며 따라서 12시보다 15시에 상대습도에 의한 영향을 덜 받는다고 해석할 수 있다. 전반적으로 시정과 PM2.5 농도 간 서울과 춘천의 12시와 15시 상관성은 높게 나타나 이를 바탕으로 시정으로부터 PM2.5 농도를 추정하기 위한 조건별 관계식을 도출하였다.
- 추정한 PM2.5 농도의 신뢰성을 확인하기 위하여 이전의 국내 연구에서 보고된 과거 서울과 춘천의 PM2.5 농도 측정 자료에 대해 검증하였다.
- 5 농도의 변화 추이를 추정하였다. 추정한 PM2.5 농도의 장기 변화 추이를 검증하기 위해 국내 학술자료에 보고된 과거 PM2.5 농도와 비교한 후, 32년에 걸친 장기적인 서울과 춘천의 PM2.5 농도 경향을 분석하였다.
- 5 농도를 추정하였다. 추정한 일별 PM2.5 농도를 서울과 춘천 12시와 15시에 대해 각각 연도별 평균하여 장기간 농도 변화 추이를 살펴보았다(그림 5). 추정한 연평균 PM2.
대상 데이터
- 5 농도 변화 추이를 추정하고 분석하였다. 2015~2016년 서울과 춘천의 시정, 상대습도, PM2.5 농도 자료를 이용하여 관계식을 도출하였고, 이를 해당 지역의 1982년부터 2014년까지의 연평균 PM2.5 농도를 구하는 데 적용하였다. 이때, 상대습도의 영향을 반영하기 위해 상대습도를 네 구간으로 나누어각 구간별 관계식을 적용하였다.
- 시정과 상대습도 등기상 자료는 1982년 5월 1월부터 2016년 12월 31일까지 34년 8개월간 자료를 이용하였다. PM2.5 농도 자료는 2015년 1월 1일부터 2016년 12월 31일까지 2년간 자료를 이용하였으며, 비교를 위해 서울의 1995년 이후와 춘천의 2000년 이후의 기상청 PM10 농도 자료를 환경부 대기연보의 PM10 농도 자료와 함께 이용하였다. 2001년 6월 13일까지는 시정을 3시간 간격으로 관측하였으므로 연중 낮 시간에 해당하는 9시, 12시, 15시에 대해 분석을 수행하였다.
- 5 농도를 기존 측정 결과와 비교하여 표 1에 나타내었다. 검증에 사용한 측정 농도 자료는 연평균 PM2.5 농도를 구할 수 있는 2003년 이후 기간에 한정되었다(Han and Kim, 2015; NIER, 2013). 기존 측정 농도를 본 연구의 추정 농도와 비교한 결과, PM2.
- 과거 시정 자료로부터 PM2.5 농도를 추정하기 위한 관계식은 서울과 춘천의 2015~2016년 2년간 자료를 사용하여 구하였다. 이 관계식에 상대습도의 영향을 반영하기 위해 상대습도 네 구간(30% 이하, 31~50%,51~70%, 71~90%)의 시정-PM2.
- 대상 지역은 대한민국 제 1의 도시인 서울과 연중 안개 발생일수가 많은 강원도 춘천이다. 선정한 두 도시는 사전 조사에서 대한민국 여러 도시 중 PM2.
- 상대습도의 영향을 고려한 시정과 PM2.5 농도와의 상관성을 분석하기 위해 서울과 춘천의 기상청 종관기상관측소 자료와 환경부 도시대기측정소(서울 중구,춘천 중앙로) 자료를 이용하였다. 시정과 상대습도 등기상 자료는 1982년 5월 1월부터 2016년 12월 31일까지 34년 8개월간 자료를 이용하였다.
- 5 농도와의 상관성을 분석하기 위해 서울과 춘천의 기상청 종관기상관측소 자료와 환경부 도시대기측정소(서울 중구,춘천 중앙로) 자료를 이용하였다. 시정과 상대습도 등기상 자료는 1982년 5월 1월부터 2016년 12월 31일까지 34년 8개월간 자료를 이용하였다. PM2.
- 춘천은 장기간 연평균 PM2.5 농도 측정 자료가 없어 대신 Park (2017)의 2012년 4월부터 2014년 12월까지 월별 PM2.5 농도 자료를 이용하여 검증하였다(그림 7). 춘천 월평균 PM2.
이론/모형
- 5 농도 관계식을 각각 얻었다. 상대습도의 구간은 Chen et al. (2014)에서 적용한 세 구간(30% 이하, 31~70%, 71% 이상)을 바탕으로 상대습도 90% 이상인 조건에서는 미세먼지와 시정 간 상관성이 낮아진다는 Lee et al. (2012)의 결과를 참고하여 선정하였다. 서울과 춘천의 각 시간별, 상대습도별 시정-PM2.
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