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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 2015년부터 2017년까지 3년간 부산지역 주요 지하역사의 PM10과 PM2.5 농도자료를 이용하여 미세먼지의 특성을 체계적으로 고찰하였다.
대상 데이터
- Yim et al.(2014)은 2008년 1월부터 2012년 12월까지 4년간 지하철 4호선에 위치한 지하역사를 대상으로 대합실, 승강장, 터널유입부 및 외기에서 1시간 평균농도 자료를 이용하여 통계적으로 분석하였다. Park et al.
- 70 μg/m3을 초과한 일수는 총 3일로 서면 1호선 승강장에서 2016년과 2017년에 1일씩 발생하였다.
- 미세먼지는 부산광역시 보건환경연구원에서 베타선흡수법으로 자동측정장비를 이용하여 측정되었으며, 정도관리하여 공식적으로 배포된 자료를 사용하였다. 남포역을 제외한 모든 역은 환승역이며, 서면역은 1호선과 2호선의 대합실과 승강장에서 각각 측정되었으며, 나머지는 모두 대합실에서 측정된 자료이다. 지하역사의 청소, 보수 등 시설관리 등으로 실내공기질 평가에 영향을 줄 수 있는 심야시간대를 제외한 0500 LST부터 2400 LST까지(20시간)의 자료를 사용하였다.
- 지하역사의 청소, 보수 등 시설관리 등으로 실내공기질 평가에 영향을 줄 수 있는 심야시간대를 제외한 0500 LST부터 2400 LST까지(20시간)의 자료를 사용하였다. 또한 지하역사의 미세먼지를 실외의 미세먼지와 비교하기 위해서 각 지하역사와 가장 근접한 부산광역시 보건환경연구원의 대기오염자동측정망 자료를 사용하였다. 서면역과는 전포동, 덕천역과는 덕천동, 동래역과는 온천동, 남포역과는 광복동 자료를 동일한 기간(2015년~2017년)과 시간(0500~2400 LST) 자료를 사용하여 비교하였다.
- 5 농도 자료를 이용하였다. 미세먼지는 부산광역시 보건환경연구원에서 베타선흡수법으로 자동측정장비를 이용하여 측정되었으며, 정도관리하여 공식적으로 배포된 자료를 사용하였다. 남포역을 제외한 모든 역은 환승역이며, 서면역은 1호선과 2호선의 대합실과 승강장에서 각각 측정되었으며, 나머지는 모두 대합실에서 측정된 자료이다.
- 부산지역 지하역사의 미세먼지 농도 특성을 고찰하기 위해서 Fig. 1과 같이 부산도시철도 1호선~4호선의 서면역, 연산역, 동래역, 수영역, 미남역, 사상역, 덕천역, 남포역에서 2015년부터 2017년까지 3년간 측정된 PM10과 PM2.5 농도 자료를 이용하였다.
- 또한 지하역사의 미세먼지를 실외의 미세먼지와 비교하기 위해서 각 지하역사와 가장 근접한 부산광역시 보건환경연구원의 대기오염자동측정망 자료를 사용하였다. 서면역과는 전포동, 덕천역과는 덕천동, 동래역과는 온천동, 남포역과는 광복동 자료를 동일한 기간(2015년~2017년)과 시간(0500~2400 LST) 자료를 사용하여 비교하였다.
- 남포역을 제외한 모든 역은 환승역이며, 서면역은 1호선과 2호선의 대합실과 승강장에서 각각 측정되었으며, 나머지는 모두 대합실에서 측정된 자료이다. 지하역사의 청소, 보수 등 시설관리 등으로 실내공기질 평가에 영향을 줄 수 있는 심야시간대를 제외한 0500 LST부터 2400 LST까지(20시간)의 자료를 사용하였다. 또한 지하역사의 미세먼지를 실외의 미세먼지와 비교하기 위해서 각 지하역사와 가장 근접한 부산광역시 보건환경연구원의 대기오염자동측정망 자료를 사용하였다.
성능/효과
- 1) 연평균 PM10 농도는 서면 1호선 승강장(51.3 μg/m3), 서면 1호선 대합실(49.6 μg/m3), 남포동(47.5 μg/m3) 순이었으며 사상역(34.4 μg/m3)이 가장 낮았고, 전반적으로 PM10 농도는 매년 감소하는 경향을 보였다.
- 2) 연평균 PM2.5/PM10 농도비는 서면 1호선 대합실 (0.58)이 높았고, 동래역과 서면 1호선 승강장이 0.53이었고, 동래역과 서면 1호선 대합실은 매년 농도비가 증가하는 추세를 보여주었다. PM10 농도의 일변화를 peak가 나타내는 개수와 시점을 중심으로 분석한 결과, 네 개의 type으로 분류할 수 있었고, 이는 지하역사 이용객수의 일변화와 지하역사 주변환경의 영향으로 판단된다.
- 3) PM10 농도의 계절변화를 보면, 실외의 경우 대부분 봄철에 가장 높은 농도를 보이는 형태와는 달리, 지하역사는 봄철(남포역, 서면 1호선 대합실과 승강장, 서면 2호선 대합실과 승강장, 수영역), 겨울철(동래역, 사상역, 연산역), 심지어 여름철(덕천역, 미남역)에 가장 높은 농도를 보이기도 하였다. 또한 실외는 여름철이 가장 낮은 농도를 보였으나 지하역사는 가을철에 가장 낮은 농도를 보인 지점이 많이 나타났다.
- 4) 요일별 PM10 농도를 보면, 목요일에 가장 높은 농도를 보인 동래역, 서면 1호선 승강장, 수영역, 연산역을 제외하고 모두 주말인 토요일에 가장 높은 농도를 보였으며, 가장 낮은 농도를 보인 요일은 예상대로 유동인구가 가장 작은 일요일에 나타났다. PM2.
- 5) 지하역사와 주변 외기의 미세먼지 농도를 비교하면, PM10의 경우, 남포동은 광복동의 1.04배, 덕천역은 덕천동의 1.08배, 서면 1호선 대합실은 전포동의 1.10배로 지하역사가 외기보다 높은 농도를 보였고, PM2.5의 경우, 서면 1호선 대합실이 전포동의 1.06배로 실외보다 높았으나, 도로변의 온천동은 동래역에 비해 PM10은 1.46배, PM2.5는 1.34배로 외기의 농도가 높은 결과를 보였다.
- 6) 부산의 지하역사에서 지난 3년간 PM10이 100 μg/m3를 초과일수는 총 36일이었고, 80 μg/m3를 초과일수는 총 239일이었으며, 연도별로 초과일수는 감소하는 경향을 보였다.
- 53이었고, 동래역과 서면 1호선 대합실은 매년 농도비가 증가하는 추세를 보여주었다. PM10 농도의 일변화를 peak가 나타내는 개수와 시점을 중심으로 분석한 결과, 네 개의 type으로 분류할 수 있었고, 이는 지하역사 이용객수의 일변화와 지하역사 주변환경의 영향으로 판단된다.
- 가장 높은 계절의 농도와 가장 낮은 계절의 PM10 농도 차이는 서면 1호선과 2호선의 승강장이 각각 15.5 μg/m3와 14.5 μg/m3로 가장 큰 차이를 보였고, 남포역과 덕천역이 각각 9.9 μg/m3와 8.3 μg/m3로 낮은 값을 보였다.
- 5는 부산지역 도시철도 주요 지하역사의 2017년도 이용 승객수(승·하차)의 일변화를 나타낸 것이다 (Busan Transportation Corporation, 2018). 대부분의 지하 역사에서 출근 시간인 0800~1000 LST와 퇴근 시간인 1800~1900 LST에 이용객이 높은 double peak를 보여주었고, 퇴근 시간의 이용객이 출근 시간보다 높았다. 다만, 서면 1호선의 이용객이 약 3천 1백만명/년으로 다른 지하역사에 비해 월등히 높은 이용률을 보였으며, 다음으로 연산역(약 2천 3백만명/년)과 서면 2호선(약 2천 1백만명/년)이었다.
- 먼저 PM10 농도의 경우, 주중인 목요일에 가장 높은 농도를 보인 동래역, 서면 1호선 승강장, 수영역, 연산역을 제외하고 모두 주말인 토요일에 가장 높은 농도를 보였다.
- 실외의 경우 대부분이 봄철에 가장 높은 농도를 보이는 형태와는 특이한 결과를 보여주었다. 서면 1호선과 2호선의 대합실과 승강장에서의 겨울철이 두 번째로 높은 농도를 나타내었고, 남포역과 수영역은 여름철, 덕천역은 가을철, 동래역, 미남역, 사상역, 연산역은 봄철에 두 번째 높은 농도를 보였다. 가장 낮은 농도를 보인 계절은 남포역과 덕천역이 겨울철, 서면 2호선 승강장이 여름철인 것을 제외하고 다른 모든 지점이 가을철에 나타났다.
- 첫 번째 type(Fig. 4a)은 연산역과 미남역 그리고 서면 2호선 승강장에서 나타났는데, 서면 2호선 승강장의 경우, 0700 LST에 54.0 μg/m3으로 최대 농도를 나타낸 후 지속적으로 감소하여 오전과 오후 중에 45 μg/m3 전후의 농도를 유지하다가 1900 LST 이후 급격히 농도가 감소하였다.
- 특히 덕천역과 미남역의 감소폭이 각각 13.8 μg/m3과 10.6 μg/m3으로 가장 컸으며, 전반적으로 부산시 지하역사의 PM10 농도는 매년 감소하고 있는 것으로 나타났다.
후속연구
- 7) 향후 본 연구는 유동인구가 많은 지하역사 내의 실내공기질을 적정하게 유지하여 시민의 건강보호 및 환경상의 위해를 예방하고, 또한 효율적인 실내공기질 관리를 위해 과학적인 측정 자료를 근거로 시정정책 방향 수립, 시민들의 환경관심 유도와 알권리를 충족하는데 통찰력을 제공할 수 있을 것이다.
- 5 농도자료를 이용하여 미세먼지의 특성을 체계적으로 고찰하였다. 본 연구 결과는 유동인구가 많은 지하역사 내의 실내공기질을 적정하게 유지하여 시민의 건강보호 및 환경상의 위해를 예방할 수 있고, 또한 효율적인 실내공기질 관리를 위해 과학적인 측정 자료를 근거로 시정정책 방향 수립, 시민들의 환경관심 유도와 알권리를 충족할 수 있을 것이다.
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