초록 ▼

자연적 혹은 산업 활동을 통한 인위적인 가스-입자상 오염물질들은 동아시아 지역 및 한반도 대기오염뿐만 아니라 기후 변화에 상당한 영향을 미치고 있는 것으로 추정되고 있다. 이들 영향은 한반도에서 시정(visibility)을 악화시키는 것은 물론, 기체상 및 입자상 배출/생성물을 통해 호흡기 및 심장계 질환을 유발하는 것으로 알려져 있다. 뿐만 아니라, 봄철 내몽골과 고비사막 등으로부터 유입되는 황사와 황산염(sulfate), 질산염(nitrate), 이차유기입자(SOAs), 블랙카본(BC) 등으로 구성된 미세 오염 입자들은 태양 광

자연적 혹은 산업 활동을 통한 인위적인 가스-입자상 오염물질들은 동아시아 지역 및 한반도 대기오염뿐만 아니라 기후 변화에 상당한 영향을 미치고 있는 것으로 추정되고 있다. 이들 영향은 한반도에서 시정(visibility)을 악화시키는 것은 물론, 기체상 및 입자상 배출/생성물을 통해 호흡기 및 심장계 질환을 유발하는 것으로 알려져 있다. 뿐만 아니라, 봄철 내몽골과 고비사막 등으로부터 유입되는 황사와 황산염(sulfate), 질산염(nitrate), 이차유기입자(SOAs), 블랙카본(BC) 등으로 구성된 미세 오염 입자들은 태양 광선을 흡수, 산란시키는 작용이 강하기 때문에 동아시아 지역 및 한반도 기후에 커다란 영향을 미치는 것으로 보인다. 그림 1-1에서 나타내는, 최근 Hansen과 Sato (2001)에 의해 계산된 주요 대기 오염 인자별 기후 강제력에 따르면, Kyoto protocol에 의해 규제 대상으로 정해진 물질들 즉, 이산화탄도($CO_2$), 메탄($CH_4$,), 아산화질소($N_2O$), HCFCs, PFCs, $SF_6$ 외에도 오존($O_3$), 황사, 블랙카본(BC), 2차 입자상 오염물질(sulfate, nitrate, SOAs)들 역시 기후 변화에 중요한 요소들임이 밝혀지고 있다. 하지만, 이들 가스상 및 입자상 오염물질들이 동아시아 및 한반도의 대기 환경 및 기후 변화에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 해외의 경우, 최근 들어 대기환경 감시를 위한 가스상 오염물질의 양을 측정(그림 1-2와 1-3)하는 위성이 늘고 있으며 GOME (Global Ozone Monitoring Experiment)은 ERS-2 위성에 탑재된 센서로 대류권의 화학조성에 있어 중요한 기체들을 관측할 수 있으며, $O_3$(Valks et al., 2003), $NO_2$ (Richter and Burrows, 2002), HCHO (Chance et al., 2000), BrO(Van Roozendael et al., 1999), $SO_2$ (Eisinger and Burrow, 1998)를 구하는 알고리즘을 개발한 바 있다. 또한 유럽의 ESA와 미국의 NASA는 DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) 기법을 이용하여 기체의 총 SCD (Slant Column Density)를 구하고, 화학수송 모델과 복사 전달모델을 이용하여 이전 단계에 구해진 대기의 총 SCD를 대류권에서의 VCD(Vertical Column Density)로 바꾸어 GOME, SCIAMACHY, OMI의 관측 자료로부터 대기 미량 기체 농도를 산출하고 있다.

목차 Contents

• 제출문...1
• 보고서 초록...2
• 목차...6
• 제1장 서론...9
• 가. 연구개발의 중요성 및 필요성...9
• 나. 연구개발의 국내외 현황...11
• 가). 해외 기술개발 현황...11
• 나). 국내 기술개발 현황...12
• 다. 연구개발대상 기술의 차별성...14
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용...15
• 가. 연구의 최종목표...15
• 나. 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법...16
• 가). 연도별 연구개발의 목표 및 내용...16
• 나). 연도별 평가의 착안점 및 기준...17
• 다. 연도별 추진체계...19
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획...21
• 가. 연구개발 결과 및 토의...21
• 가). 미세대기 프로세스 연구...21
• 나). 오염물질 배출량 자료 확립...25
• 다). 위성관측 자료를 이용한 black carbon과 CO의 상관성 분석...28
• 라). 위성자료 및 3차원 광화학 모델링을 통한 시공간적 NO2 특성 연구...56
• 마). 위성자료 및 3차원 광화학 모델링을 통한 시공간적 에어로솔 특성 연구...67
• 바). 위성자료에서의 SO2와 sulfate 산출...78
• 사). 동아시아 지역의 오염기체 및 에어로솔...89
• 아). 동아시아 및 한반도 지역의 NO2 및 HCHO 층적분 농도 비교 및 배출량 평가...94
• 자). Nested-grid CMAQ simulation을 이용한 한반도 NOx 배출량 평가...112
• 차). 동아시아 해양영역에서 MODIS를 활용한 에어로솔 유형별 직접복사효과 산출...118
• 카). 에어로솔의 수문순환에 미치는 효과 연구...126
• 타). 기후 강제력 계산을 개선을 위한 고려사항...136
• 파). 위성자료의 신뢰성...140
• 나. 연구개발 결과 요약...141
• 다. 연도별 연구개발목표의 달성도...144
• 라. 연도별 연구성과(논문ㆍ특허 등)...145
• 마. 관련분야의 기술발전 기여도...147
• 바. 연구개발 결과의 활용계획...149
• 제4장 참고문헌...151