초록 ▼

1) 기초 자료 수집 및 집중측정
- 연안 및 인접지역 주요 오염물질의농도분석, 미세먼지의 집중 측정 및 화학 분석
- 선박배출 및 유류유출시 주요 오염물질(NOx, VOCs 등)의 배출량 산출
- 대상지역에서 광화학 측정망 자료(NOx, VOCs 등) 수집
2) 기초 자료 특성분석 및 해석
- 대상지역 전역의 주요 대기오염물질과 기상요소의 시·공간적 농도 특성 분석
- 국내외 다른 연안지역과의 오존 및 기타오염물질 농도 비교
- 미세먼지의 물리적 및 화학적 성상 조사
- 본 연구에 적용할

1) 기초 자료 수집 및 집중측정
- 연안 및 인접지역 주요 오염물질의농도분석, 미세먼지의 집중 측정 및 화학 분석
- 선박배출 및 유류유출시 주요 오염물질(NOx, VOCs 등)의 배출량 산출
- 대상지역에서 광화학 측정망 자료(NOx, VOCs 등) 수집
2) 기초 자료 특성분석 및 해석
- 대상지역 전역의 주요 대기오염물질과 기상요소의 시·공간적 농도 특성 분석
- 국내외 다른 연안지역과의 오존 및 기타오염물질 농도 비교
- 미세먼지의 물리적 및 화학적 성상 조사
- 본 연구에 적용할 모델 선정 및 적용할 화학반응 및 수송 메커니즘 결정
3) 모델 구축 및 수행
- 최적의 기상-대기질 모델 선정, 개선 및 평가
- 중규모 기상장 모델을 이용한 대상지역 기상장 구축
- 선박배출원 고려 여부를 통한 모델 실행 후 출력자료 검증 및 모델 개선
4) 모델 결과 분석 및 개선
- 미세먼지 중의 2차 입자 농도 추정
- Process Analysis(PA) 기법의 적용을 통해 주요 오염물질의 물리적 및 화학적 현상의 수치모의(기상효과 및 화학작용의 상대적 기여도 분석)
- 주요 오염물질의 농도 생성과 관련된 광화학 메커니즘 규명 및 영향 예측 프로그램 개발
5) Ship emissions(선박 배출량 산정 프로그램)
- 항만의 선박 대기오염 배출량 자동 산정 프로그램
- 선박의 입출항이 많은 항구도시에서 선박부터의 대기오염 배출량 파악 및 그로 인한 1차, 2차 대기오염에 대한 영향을 파악하여 대기환경 정책 자료로 활용 가능
- 대기질 관련 연구를 하는 학교, 연구소 등에서 대기질 모델에 입력자료로 활용
6) 기상-대기질 모델링 자동화 Script(선박배출 영향 예측프로그램)
- 실시간 대기오염 예·경보 시스템 구축을 위한 선행 기초 제반 연구
- 연안/항만 주변지역의 선박배출 및 유류유출 현황을 파악하여 향후 부산지역의 대기환경 연구에 중요한 기초자료로 활용
- 고농도오염 현상의 원인규명 및 선박배출과 유류유출의 영향을 평가함으로서 향후 연안도시 항만사업의 기초자료로 활용
- 지역설정에 맞는 대기오염(선박오염 포함) 예측 프로그램을 구축함으로서 최적화된 대기질 개선방안 및 대기환경정책수립을 위한 기초자료로 활용

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 초록 ... 3
• 목차 ... 7
• 표 목차 ... 12
• 그림 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 25
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 25
• 제2절 연구개발의 국내·외 현황 ... 29
• 1. 해외 기술개발 동향·시장 ... 29
• 2. 국내 기술개발 동향·시장 ... 32
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ... 35
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 39
• 제1절 연구개발의 최종목표 ... 39
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 40
• 제3절 연도별 추진체계 ... 41
• 1. 연구개발의 추진전략 ... 42
• 2. 연차별 추진체계 ... 43
• 3. 연구원 역할분담 ... 44
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 47
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 47
• 1. 미세먼지의 집중 측정 및 성분 분석 ... 47
• 가. 개요 ... 47
• 나. 시료채취 및 분석방법 ... 49
• (1) 측정 지점 및 시료 채취 ... 49
• (2) 저울 및 이분식 공기샘플러의 QA/QC ... 51
• (가) PM10 측정 저울 QA/QC ... 51
• (나) 이분식 공기샘플러 QA/QC ... 52
• (3) 분석방법 ... 53
• (가) PM10 농도 ... 53
• (나) 금속성분 농도 ... 53
• (다) 이온성분 농도 ... 56
• 다. 연구결과 및 고찰 ... 58
• (1) PM10의 농도분포 ... 58
• (가) 1차년도 PM10의 농도분포 ... 58
• (나) 2차년도 PM10의 농도분포 ... 60
• (2) PM10 중 금속성분 농도분포 ... 62
• (가) 1차년도 PM10 중 금속성분 농도분포 ... 62
• (나) 2차년도 PM10 중 금속성분 농도분포 ... 64
• (3) PM10 중 수용성 이온성분의 농도분포 및 기여율 ... 68
• (4) 상관관계 분석 ... 74
• (5) PM10과 기상요소와의 관계 ... 76
• (6) PM10과 기단 역궤적 분석 ... 80
• 2. 선박 배출량 산정 ... 87
• 가. 1차년도 연구 ... 87
• (1) 2008년 부산항 선박배출량 산정 ... 87
• (가) 개요 ... 87
• ① 부산항 일반 ... 87
• ② 선박의 종류 ... 89
• (나) 선박배출 오염물질의 배출량 산정기법 ... 90
• ① 부산의 항구 시설, 정박지, 항로 위치 파악 ... 90
• ② 선박의 종류, 정박지, 이동량 및 이동경로 파악 ... 90
• ③ 선박의 대기오염물질 배출특성 파악 ... 90
• ㉮ 선박의 대기오염물질 배출량 산정기법 개요 ... 90
• ㉯ 원양항해선박 (Ocean Going Vessel) 주엔진 대기배출량 산출법 ... 90
• ㉰ 원양항해선박 (Ocean Going Vessel) 보조엔진 배출량 ... 90
• ㉱ Harbor craft 엔진 ... 91
• ㉲ 부산항 입출항 개별선박 정보 획득(해운항만 물류정보센터) ... 91
• (다) 선박의 주요 대기오염 배출량 산정 ... 93
• ① 선박의 배출량 산정 ... 93
• ㉮ 개별선박 배출량 산출법 ... 93
• ㉯ Load factor ... 97
• ㉰ 배출계수 ... 98
• ㉱ 2008년 부산항 선박 배출량 계산 결과 ... 101
• 나. 2차년도 연구 ... 105
• (1) 2009년 부산항 선박배출량 산정 ... 105
• (가) Load factor ... 105
• (나) 배출계수 ... 108
• (다) 2009년 부산항 선박 배출량 계산 결과 ... 112
• (2) 선박의 배출량 산정 프로그램 제작 ... 115
• (가) 프로그램의 개요 ... 115
• (나) 프로그램 알고리즘 ... 116
• (다) 프로그램 사용자 환경 ... 120
• 3. 대기오염물질 농도 및 주요 기상인자의 시·공간적 특성 분석 ... 123
• 가. 1차년도 연구 ... 123
• (1) 부산 전역 대기오염물질 농도 및 기상요소의 시·공간적 특성 ... 123
• (2) 해안 및 내륙지역의 오염물질 농도 변화와 관련된 화학 분석 및 기상특성 ... 133
• (3) 2차 오염물질 생성(미세먼지)에 미치는 광화학 반응의 영향 ... 139
• 나. 2차년도 연구 ... 152
• (1) 부산 전역 대기오염물질 농도 및 기상요소의 시·공간적 특성 ... 152
• (2) 해안 및 내륙지역의 오염물질 농도 변화와 관련된 화학 분석 및 기상특성 ... 169
• (3) 2차 오염물질 생성(미세먼지)에 미치는 광화학 반응의 영향 ... 180
• (4) 대기환경 기준 초과 빈도수 ... 205
• 4. 기상 모델 개선 및 영향 예측 프로그램 개발 ... 208
• 가. 1차년도 연구 ... 208
• (1) 최적의 기상 모델 선정 및 개선 ... 208
• (가) 모델 개요 및 구성 ... 209
• ① 모델 개요 ... 209
• ② 모델 구성 및 수행조건 ... 211
• (나) 모델 개선 내용 ... 214
• (2) 기상 모델 개선효과 분석 ... 215
• (가) 지표면 물리상태 개선 ... 215
• (나) 도시 토지피복도 개선 ... 216
• (다) 정밀 지형자료 개선 ... 220
• (3) 기상 모델 결과 및 평가 ... 222
• 나. 2차년도 연구 ... 224
• (1) 주요 대기오염물질의 생성에 미치는 선박배출 및 유류 유출의 영향평가 ... 224
• (가) 선박배출이 주변 연안지역의 O3 생성에 미치는 영향 분석 ... 224
• ① 자료 및 방법 ... 224
• ㉮ 연구영역 ... 224
• ㉯ 연구방법 ... 224
• ㉰ 선박배출량 산정 ... 226
• ② 모델 구성 ... 230
• ③ 대기오염물질과 기상요소의 시·공간적 분포 ... 231
• ④ O3 농도에 미치는 선박배출의 영향 ... 232
• (나) 유류유출이 인근 연안지역 O3 농도에 미치는 영향 분석 ... 241
• ① 자료 및 방법 ... 242
• ㉮ 주요 오염물질의 배출량 및 VOC 휘발량 산정 방법 ... 242
• ㉯ 주요 오염물질 및 유류유출에 따른 VOC 배출량 산정 결과 ... 245
• ② 모델 구성 ... 247
• ③ 유류유출에 따른 VOC 농도 분석 ... 248
• ④ 유류유출로 인한 오염물질이 O3 농도에 미치는 영향 평가 ... 249
• (2) 선박배출 및 유류유출시 광화학 오염물질 생성의 주요한 원인 규명 ... 253
• (가) 기상조건과 화학작용이 O3 농도에 미치는 상대적 기여도 평가 ... 253
• ① 선박배출 사례 ... 253
• ② 유류유출 사례 ... 254
• (나) O3 생성에 영향을 주는 화학 메커니즘 분석 ... 256
• ① 선박배출 사례 ... 256
• ② 유류유출 사례 ... 260
• (3) 기상 및 대기질 모델링 자동화 시스템 ... 262
• 제2절 연구개발 결과(요약) 및 결론(제언) ... 269
• 1. 미세먼지의 집중측정 및 성분 분석 ... 269
• 2. 선박 배출량 산정 ... 270
• 3. 대기 오염물질 농도 및 주요 기상인자의 시·공간적 특성분석 ... 271
• 4. 기상 모델 개선 및 영향 예측 프로그램 개발 ... 272
• 제3절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 274
• 제4절 연도별 연구성과 ... 275
• 1. 국내외 전문학술지(논문) 게재 성과 ... 275
• 2. 국내외 학술회의(세미나) 발표 성과 ... 279
• 3. 과학기술인력 양성 및 활용성과(장/단기 연구지원 성과) ... 301
• 4. 공개 세미나 개최 ... 302
• 5. 지식재산권 출원/등록 성과(software 등록) ... 303
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 304
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 306
• 제 4 장 참고문헌 ... 311