초록 ▼

본 연구는 수용지점에서 계절별 미세입자 성분들(수용성 성분, 중금속을 포함한 원소, 원소탄소 및 유기탄소)의 화학적 특성을 조사하였고, 미세입자를 배출하는 중요 배출원에서 미세입자를 직접 측정하여 배출원 특성 및 배출원 구성물질 성분비 (source profiles)를 조사ㆍ개발하였다. 또한, 수용모델(receptor model)을 이용하여 미세입자의 배출원 특성 및 각 배출원 기여도 등을 정확하게 파악하여 효과적인 도시지역 미세입자 제어방안을 제안하였다.

우리나라 도시지역에 살고 있는 많은 사람들은 대기오염(특히 미세

본 연구는 수용지점에서 계절별 미세입자 성분들(수용성 성분, 중금속을 포함한 원소, 원소탄소 및 유기탄소)의 화학적 특성을 조사하였고, 미세입자를 배출하는 중요 배출원에서 미세입자를 직접 측정하여 배출원 특성 및 배출원 구성물질 성분비 (source profiles)를 조사ㆍ개발하였다. 또한, 수용모델(receptor model)을 이용하여 미세입자의 배출원 특성 및 각 배출원 기여도 등을 정확하게 파악하여 효과적인 도시지역 미세입자 제어방안을 제안하였다.

우리나라 도시지역에 살고 있는 많은 사람들은 대기오염(특히 미세입자)에 대한 심각성을 경험해 왔다. 특히, 대기오염물질 중에서도 호흡기 계통의 질병, 산성비, 시정장애에 영향을 많이 미치는 미세입자(PM2.5)에 관심을 가져야 한다. 미세입자 저감대책을 세우기 위해서는 중요 배출원을 정성적으로 파악하고, 그 영향을 정량화 하는 것은 아주 중요하다. 그러기 위해서는 배출원과 대기질의 관계를 정확히 이해해야 한다. 또한 미세입자 성분에 대한 계절별 화학적 및 물리적 특성, 미세입자의 배출원 특성 및 각 배출원 기여도 등을 정확하게 파악하는 과정이 요구된다. 본 연구에서는 이를 위한 일반적인 접근 방법으로 시료의 채취지점(수용지점)에서 발생원을 추정하는 수용모델을 이용하여 배출원 기여도를 산정하였다.
본 연구의 연구 성과를 요약하면, 수용지점인 서울지역에서의 미세입자의 계절별 화학적 특성을 조사한 결과, 서울지역의 미세입자농도는 외국 대도시에 비해 상당히 높은 수준을 나타내고 있었다. 계절별로는 가을철과 겨울철에 높은 농도를 보이는
반면, 여름철에 낮은 농도를 나타냈다. 수용지점에 영향을 미치는 배출원중에서 자동차, 특히 디젤 자동차의 배출원 기여도가 가장 높게 나타났으며, 이차입자, Biomass burning, 중국에서 유입되는 ‘Chinese aerosol’ 등의 순으로 높은 기여도를 나타냈다.
이러한 수용모델 결과는 역궤적 분석 및 통계적 분석방법에 의해 검증되었다. 도시지역에서의 효과적인 미세입자 제어방안으로는 디젤 자동차의 배출저감을 위한 세제보완 및 배출허용기준 강화 등을 고려할 수 있었고, Biomass burning과 Chinese aerosol에 대한 관리방안으로는 퇴비화 및 국제적인 협력체계가 이루어져야 할 것으로 조사되었다. 또한, 이차입자에 대한 연구도 수행되어야 한다.

Abstract ▼

The contents of this study could be divided into three parts; ⅰ) evaluation of the seasonal and chemical characteristics of fine particles at the receptor site by the measurements of the PM2.5 mass and its components such as ionic species, trace elements, and carbonaceous species, ii) development of

The contents of this study could be divided into three parts; ⅰ) evaluation of the seasonal and chemical characteristics of fine particles at the receptor site by the measurements of the PM2.5 mass and its components such as ionic species, trace elements, and carbonaceous species, ii) development of source profiles through the investigation and measurements on the potential emission sources which may impact on the receptor site, and ⅲ) estimation of the source apportionment using the CMB (chemical mass balance) receptor model. From these results, the scientific and systemic control strategies of fine particles were presented.

The cities of Korea have experienced severe air pollution problems, specially for fine particles(PM2.5). Among air pollutants, we have to focus on fine particles which have been associated with respiratory diseases, acid rain and visibility reduction. The key to the development of a rational control strategy of fine particles is an understanding of the relationship between the sources and air quality at a receptor site. So, we have evaluated the seasonal and chemical characteristics of PM2.5 as well as the identification and contribution of sources using the CMB receptor model.
In summary, the concentrations of the PM2.5 mass and its components at a receptor site(i.e., Seoul city) were much higher than those in other cities. The seasonal mean of the PM2.5 mass and its components showed the lowest in the summer, and the highest in the winter and fall when experienced five hazy days. From the results of CMB receptor model, major sources, which may impact on the receptor site, were motor vehicle, secondary aerosols, biomass burning, and chinese aerosol. In particular, diesel vehicle exhausts showed the highest contribution among these sources. In addition, the results of backward trajectory and statistical analyses confirmed the CMB results. Therefore, to reduce severe air pollution problems, specially for fine particles in the city area, it is necessary to try the tax reform and the strengthening of emission permissible standard for the reduction of diesel vehicle exhausts, composting process for biomass burning sources, and the extension of international cooperation for chinese aerosol sources. Additionally, it also needs to study regarding the secondary aerosols.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 1.1 연구배경 및 목적 ...6
• 1.2 연구범위 ...7
• 2. 연구방법 및 이론 ...10
• 2.1 수도권 주요 배출원 ...10
• 2.2 환경대기 및 주요배출원에서 미세입자 측정 ...20
• 2.3 수용모델 ...32
• 2.4 연구결과에 대한 QA/QC ...33
• 3. 결과 및 고찰 ...39
• 3.1 수용지점에서의 미세입자 농도특성 ...39
• 3.2 배출원 구성물질 성분비 개발 ...67
• 3.3 수용지점에서의 배출원 기여도 ...82
• 3.4 미세입자 관리 프로그램 ...95
• 4. 결론 ...99
• 5. 인용문헌 ...103