초록 ▼

우리나라는 기후학적으로 봄, 가을철에는 주로 서풍 계열의 바람이 불고, 겨울철에는 북서풍이 주류를 이루고 있으며, 여름철에는 남풍 또는 남서풍의 바람이 많이부는 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 위

우리나라는 기후학적으로 봄, 가을철에는 주로 서풍 계열의 바람이 불고, 겨울철에는 북서풍이 주류를 이루고 있으며, 여름철에는 남풍 또는 남서풍의 바람이 많이부는 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 환경보전협력 방안에 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, 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 대기오염 물질은 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
• I. 서론 ... 17
• 1.1 연구배경 및 필요성 ... 17
• 1.2 연구내용 및 추진체계 ... 23
• II. 측정 및 분석 ... 25
• 2.1 측정소 ... 25
• 2.1.1 개요 ... 25
• 2.1.2 고산측정소 ... 26
• 2.1.3 덕적도측정소 ... 28
• 2.2 측정 장치 및 방법 ... 31
• 2.2.1 측정일시 ... 31
• 2.2.2 측정항목 및 측정 주기 ... 31
• 2.2.3 입자상 물질 측정장치 및 방법 ... 32
• 2.2.4 VOCs 측정 장비 및 방법 ... 35
• 2.2.5 가스상 (CO, SO₂, NO₂, O₃) 측정 장치 및 방법 ... 35
• 2.2.6 입경별 수농도 측정 ... 36
• 2.3 성분별 분석방법 ... 38
• 2.3.1 성분별 분석방법 및 분석 기관 ... 38
• 2.3.2 시료의 전처리 ... 38
• 2.3.3 질량농도 측정방법 ... 39
• 2.3.4 이온성분 분석방법 ... 40
• 2.3.5 가스상 성분 분석방법 ... 40
• 2.3.5.1 기체상 성분의 농도 분석 ... 40
• 2.3.6 탄소성분 분석방법 ... 41
• 2.3.7 원소성분 분석방법 ... 46
• 2.3.8 VOCs 분석방법 ... 49
• 2.3.8.1 내부 정도관리 ... 49
• 2.3.8.2 내부 정도관리 결과 ... 51
• III. 분석 결과 및 고찰 ... 57
• 3.1 집중관측시의 기상 특성 ... 57
• 3.2 기존의 상시 및 집중 측정자료 분석을 통한 동북아 장거리 이동 오염물질의 특성 변화 파악 및 향후 추세 시나리오 작성 ... 63
• 3.2.1 기존의 측정 자료 및 문헌조사를 통한 동북아 장거리이동 오염물질 (입자상, 가스상) 변화 특성 도출 ... 63
• 3.2.1.1 제주 고산과 덕적도에서의 2005년~2007년 사이 입자상 물질의 특성 변화 ... 63
• 3.3 다양한 관측자료(상시, 집중, 원격측정) 분석을 통한 동북아지역 장거리 이동 입자상 오염물질의 거동 및 변화 특성 파악 ... 76
• 3.3.1 대기 중 입자상 물질의 화학적 성분조성 파악 ... 76
• 3.3.1.1 입자상 성분의 화학적 성분 특성 ... 76
• 3.3.1.2 입자상 성분의 중금속 성분 특성 ... 94
• 3.3.1.3 미국 IMPROVE 알고리즘을 기초로 보정된 미세입자 중화학 물질의 재구성 ... 116
• 3.3.1.4 입경별 수농도 특성 및 입경별 화학 조성 ... 125
• 3.3.2 대기 중 가스상 물질의 화학적 성분조성 파악 ... 137
• 3.3.2.1 가스상 성분 특성 ... 137
• 3.4 과거 및 측정 자료를 기반으로 한 동북아지역에서의 입자상 대기오염물질에 대한 배출원- 수용지 관계 도출 ... 154
• 3.4.1 측정지점에 유입된 기류별 특징 분석 및 HYSPLIT 모델을 이용한 공기궤의 역궤적 모사 ... 154
• 3.4.1.1 HYSPLIT 역궤적 모사 ... 154
• 3.4.1.2 HYSPLIT 모델에 의한 기류 영역의 구분 및 특성: 2009년 집중관측기간 동안에 덕적도와 제주도 고산 ... 154
• 3.4.2 위성을 포함한 원격측정 자료 분석을 통한 동북아지역 장거리 이동 입자상 오염물질의 거동 및 변화 특성 파악 ... 157
• 3.4.3 장거리 이동물질 에어로졸의 이동 유형의 동역학적 분석 ... 160
• 3.4.3.1 덕적도에서의 1차 봄철 집중 관측 분석 ... 160
• 3.4.3.2 제주도 고산에서의 1차 봄철 집중 관측 분석 ... 165
• 3.4.3.3 덕적도에서의 2차 여름철 집중 관측 분석 ... 168
• 3.4.3.4 제주도 고산에서의 2차 여름철 집중 관측 분석 ... 171
• 3.4.3.5 덕적도와 제주도 고산에서의 3차 가을철 집중 관측 분석 ... 175
• 3.4.4 PMF 모델을 이용한 장거리 이동 물질의 오염원과 기여도 분석 ... 186
• 3.4.4.1 PMF (Positive Matrix Factorization)의 개요 ... 186
• 3.4.4.2 고산에서의 2008년 집중관측기간 동안 관측된 농도와 모델링된 농도 비교 ... 189
• 3.4.4.3 2008년 집중관측 기간 동안에 고산에서의 오염원 요소의 구성성분 기여도와 농도 시계 변화 ... 192
• 3.4.4.4 덕적도에서의 2008년 집중관측기간 동안 관측된 농도와 모델링된 농도 비교 ... 201
• 3.4.4.5 2008년 집중관측 기간 동안에 덕적도에서의 오염원　요소의　구성성분 기여도와　농도의　시계 변화 ... 206
• IV. 요약 ... 215
• V. 참고문헌 ... 222
• VI. 부록 ... 226