초록 ▼

우리나라는 기후학적으로 봄, 가을철에는 주로 서풍 계열의 바람이 불고, 겨울철에는 북서풍이 주류를 이루고 있으며, 여름철에는 남풍 또는 남서풍의 바람이 많이 부는 것으로 조사되고 있다. 이는 동북아시아에서 배출되는 대기오염물질이 주로 봄, 가을 및 겨울에 서풍을 타고 우리나라로 장거리 이동되어 올 수 있음을 의미한다. 이런 대기오염물질의 배출과 장거리이동에 따른 우리나라의 대기오염에 대한 영향이 상당할 것으로 예상된다. 서울의 경우 중국 산둥 반도의 거리가 약 400km 밖에 되지 않아 중국에서 발원한 오염물질의 직접적인 영향권에

우리나라는 기후학적으로 봄, 가을철에는 주로 서풍 계열의 바람이 불고, 겨울철에는 북서풍이 주류를 이루고 있으며, 여름철에는 남풍 또는 남서풍의 바람이 많이 부는 것으로 조사되고 있다. 이는 동북아시아에서 배출되는 대기오염물질이 주로 봄, 가을 및 겨울에 서풍을 타고 우리나라로 장거리 이동되어 올 수 있음을 의미한다. 이런 대기오염물질의 배출과 장거리이동에 따른 우리나라의 대기오염에 대한 영향이 상당할 것으로 예상된다. 서울의 경우 중국 산둥 반도의 거리가 약 400km 밖에 되지 않아 중국에서 발원한 오염물질의 직접적인 영향권에 위치하고 있다. 대기오염물질의 장거리 이동에 대한 보다 종합적이고 체계적인 조사를 위한 노력은 10여년 이상 이뤄져왔다. 1995년부터 환경부에서 “동북아 대기오염 장거리이동과 환경보전협력방안에 관한 조사(Ⅰ∼Ⅳ)” 연구가 시작되어 1999년까지 수행되었고, “배경농도지역 장거리 이동오염물질 집중조사(Ⅰ∼Ⅴ)”가 2000년부터 2005년까지 수행되었다. 그리고 본 사업인 “장거리이동 입자상 물질의 화학적 특성과 거동에 관한 연구”가 2005년∼2007년에 걸쳐 수행되었다. 이 사업들은 강화, 제주도 고산 등 배경농도지역에서 지속적인 측정과 분석을 통하여 동북아시아 지역 대기 오염물질의 거동을 규명하기 위한 사업의 일환이었다.
오늘날 한국을 비롯한 중국, 일본 등 아시아지역은 지속적이고 빠른 경제성장이 이뤄지고 있으며, 이에 수반되는 환경오염문제 역시 주목받고 있다. 특히 대기오염물질은 장거리 이동되는 특성으로 인하여 여러 국가의 공동적인 연구가 다각도로 시도되고 있다. 동북아시아지역은 아시아 지역 중에서도 많은 인구와 높은 에너지 소비율에 의해 주요 인위적 오염물 발생원지역으로 알려져 있으며 그 발생량이 계속 증가하고 있다. 환경문제는 지역적이거나 한 국가적인 문제를 떠나 이미 지구적인 수준으로 이슈화되었고, 특히 국경을 초월하는 장거리 이동 대기오염문제는 국가간의 피해 분쟁을 일으킬 수 있는 중요한 문제로 부각되고 있다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 제목 차례 ... 3
• 표 차례 ... 6
• 그림 차례 ... 9
• Ⅰ. 서론 ... 21
• 1.1 연구배경 및 필요성 ... 21
• 1.2 연구내용 및 추진체계 ... 28
• Ⅱ. 측정 및 분석 ... 30
• 2.1 측정소 ... 30
• 2.1.1 개요 ... 30
• 2.1.2 제주도 고산 측정소 ... 31
• 2.2 측정 장치 및 방법 ... 33
• 2.2.1 측정일시 ... 33
• 2.2.2 측정항목 및 측정주기 ... 33
• 2.2.3 입자상 물질 측정장치 및 방법 ... 34
• 2.2.4 가스상 (CO, SO2, NO2, O3, NH3, HNO3 ) 측정장치 및 방법 ... 36
• 2.2.5 입경별 수농도 측정 ... 38
• 2.3 성분별 분석방법 ... 40
• 2.3.1 성분별 분석방법 ... 40
• 2.3.2 시료의 전처리 ... 41
• 2.3.3 질량농도 측정방법 ... 41
• 2.3.4 이온성분 분석방법 ... 42
• 2.3.5 가스상 성분 분석방법 ... 47
• 2.3.5.1 기체상 성분의 농도 분석 ... 47
• 2.3.6 탄소성분 분석방법 ... 48
• 2.3.7 원소성분 분석방법 ... 52
• Ⅲ. 분석 결과 및 고찰 ... 55
• 3.1 집중관측시의 기상 특성 ... 55
• 3.2 다양한 관측자료(집중, 원격측정) 분석을 통한 동북아 장거리이동 대기오염물질의 거동 및 변화 특성 파악 ... 59
• 3.2.1 대기 중 입자상 물질의 화학적 성분 파악 ... 59
• 3.2.1.1 입자상 물질의 화학적 분포 특성 ... 59
• 3.2.1.2 입자상 물질의 중금속 성분 특성 ... 65
• 3.2.1.3 유기탄소 및 원소탄소 분포 특성 ... 68
• 3.2.2 대기 중 가스상 물질의 화학적 성분 성분 파악 ... 69
• 3.2.2.1 가스상 성분 특성 ... 69
• 3.3 측정 자료를 기반으로 한 동북아지역에서의 입자상 대기오염물질에 대한 배출원 - 수용지 관계 도출 ... 72
• 3.3.1 측정지점에서 유입된 기류별 특징 분석 및 HYSPLIT 역궤적 모사 ... 72
• 3.3.1.2 HYSPLIT 모델에 의한 기류 영역의 구분 및 특성: 2011년 집중관측기간 ... 72
• 3.3.2 위성을 포함한 원격측정 자료 분석을 통한 동북아지역 장거리 이동 입자상 오염물질의 거동 및 변화 특성 파악 ... 73
• 3.4 최근 5년간 (’07~’11) LTP 프로젝트 관측 자료와 수용모델을 이용한 미세먼지의 주요 오염원과 기여도 분석 ... 75
• 3.4.1. 양행렬 인자분석 ... 75
• 3.4.2.자료 구성 개발과 최적의 인자수 ... 77
• 3.4.3.자료의 유효성 및 이용 가능성 ... 79
• 3.4.4. 결과 및 고찰 ... 81
• 3.5 OH 반응도 관측 ... 86
• 3.5.1. 연구방법 ... 90
• 3.5.2.결과 및 토의 ... 91
• 3.5.2.1. Alkane 분석결과 ... 92
• 3.5.2.2. Alkene 및 aromatic compounds 분석결과 ... 93
• 3.5.2.3. Oxygenated species 분석결과 ... 95
• 3.5.2.4. 화학종별 반응성 ... 96
• Ⅳ. 오존에 대한 동북아 국가간 상호 영향평가 ... 98
• 4.1. 연구의 배경 및 목적 ... 98
• 4.1.1. 연구의 배경 ... 98
• 4.1.2. 연구 목적 및 내용 ... 100
• 4.2. 연구내용 및 방법 ... 101
• 4.2.1. Multi-methods를 이용한 한·중·일 3국간 배출원-수용지 관계 산정 ... 101
• 4.2.1.1. Brute-force, HDDM과 source tagging 복수 방법론 적용 ... 101
• 4.2.1.1.1. CMAQ 모델링 시스템에 대한 복수의 기여도 분석 방법론 설계 및 예비 테스트 ... 102
• 4.2.1.1.2. 복수의 방법론을 이용한 오존 배출원-수용지 관계 산정, 결과 비교 및 차이 해석, 비선형성 및 민감도 분석 ... 113
• 4.2.2. 최근년도 동북아 국가별 오존 regime(VOC-limited or NOx-limited) 제시 ... 245
• 4.2.2.1. 최근년도 동북아 NOx 및 VOC 배출에 대한 국가별 오존 민감도 산정 ... 245
• V. 참고문헌 ... 264