초록 ▼

한반도 대도시에서 연무가 발생한 사례를 대도시 자체의 대기오염 배출이 우세한 사례와 중국으로부터의 대기오염 물질 장거리 이동이 우세한 경우로 분류하고 각각의 분류된 군집의 기상특성을 분석하였다. 우선 (1차 년도)에서는 한반도에서 발생한 연무의 발생 빈도 및 종관기상 상태를 통계적으로 분석하였으며, 특별히 연무 현상이 장거리 이동 사례가 있는지를 조사하기 위하여 850hPa 기상 변수들을 모두 계산하여 해석하였다. (2차년도)에서는 연무 발생했던 정체성과 장거리 이동성 군집사례 각각에 대하여 3 차원 입자 생성 및 장거리 이동 모델

한반도 대도시에서 연무가 발생한 사례를 대도시 자체의 대기오염 배출이 우세한 사례와 중국으로부터의 대기오염 물질 장거리 이동이 우세한 경우로 분류하고 각각의 분류된 군집의 기상특성을 분석하였다. 우선 (1차 년도)에서는 한반도에서 발생한 연무의 발생 빈도 및 종관기상 상태를 통계적으로 분석하였으며, 특별히 연무 현상이 장거리 이동 사례가 있는지를 조사하기 위하여 850hPa 기상 변수들을 모두 계산하여 해석하였다. (2차년도)에서는 연무 발생했던 정체성과 장거리 이동성 군집사례 각각에 대하여 3 차원 입자 생성 및 장거리 이동 모델링을 수행하여 입자상 오염물질의 장거리 이동 특성을 규명하였으며, 아울러 (3차 년도)에서는 선행 연구에서 사용된 동아시아 배출량 자료로 모델링을 수행하여 연무 사례의 배출원-수용지 관계를 동북아시아 도메인에서 정립하였다. 1, 2, 3차년도를 종합하여 최근 10년간 우리나라 대도시의 연무 발생 및 이와 연관된 종관기상 상태 분석을 완료하였고, 연무 발생 사례를 자체 대기오염 배출량이 우세한 사례와 중국으로부터의 대기오염 물질 장거리 이동이 우세한 경우로 분류하는 기준 및 분류된 이후의 기상 및 대기질 특성을 해석하였다.
연구 결과 연무일의 기상학적인 발생 빈도는 약 16%정도로서 강수일과 맞먹은 발생 빈도를 보였다. 특히 연무일에는 미세먼지(PM10)농도를 제외하고는 SO₂, NO₂, 일 최고 O3농도가 모두 가장 높게 나타났고, 미세먼지 농도는 황사일에 125.7(±53.3)㎍/㎥로 최고였으나 연무 발생일 또한 97.0(±32.3)㎍/㎥로 매우 높게 나타났다. 또한 연무일의 사례별 발생빈도는 장거리 수송 사례(35.5%)보다 정체성 사례(64.5%)가 더 우세하게 나타났으며 서울만 연무현상이 관측된 날, 부산만 연무현상이 관측된 날에는 서울과 부산에서 동시에 연무현상이 관측된 날보다 정체성 사례가 훨씬 우세한 반면, 서울과 부산 두 지역 모두 연무가 발생한 날은 장거리 수송 사례가 더 많이 나타났다. 연무의 정체성과 장거리 이동성 사례 각각에 대하여 각각 3 차원 입자상 대기질 모델링인 CMAQ(Community Air Quality Model)을 수행하여 입자상 오염물질의 질량 농도 및 화학 성분의 차이를 도출하였는데, 두 사례의 발생 특성, 이동 경향 및 차이점을 분석해 정체성사례 (2006.06.20) 및 장거리 이동성 사례 (2007.02.06.)로 각각 독립적으로 선정하여 모델링 수행 후 분석 결과 사례별 매우 뚜렷한 특징 살펴 보았다. 그 결과 장거리 수송의 경우 SO2 및 PM10 농도는 중국의 동해안 공업지역으로부터 오염물질들이 배출되어 서해 및 남해상으로 유입되었으며, 특히 2차 오염 물질들은 장거리 이동성 사례에서는 내륙보다는 해상에서 주로 고농도를 나타내었다. 장거리 이동성 연무 일의 대기오염물질 농도는 1차 오염물질인 NOx와 SO2는 집중 배출 지역의 고농도 현상과 수송으로 인한 확산 효과가 더욱 뚜렷하게 나타나는 것을 확인 할 수 있었고, 정체성의 경우 PM10은 발해만 지역을 중심으로 고농도 현상이 나타났고, SO2와 SO4 농도는 중국의 주요 공업지대에 국지적인 고농도 현상이 나타났고, 이동하는 양상이 거의 모의되지 않았다.
끝으로 선행 연구에서 사용된 동아시아 배출량 자료 및 모델링 을 통해 우리나라에서 발생한 연무 사례의 배출원-수용지 관계를 정립하였는데, 이 연구에서는 장거리 이동을 얼마로 기준설정을 하느냐에 따라 배출원-수용지 관계가 크게 차이가 남을 확인하였고, 전형적인 종관규모 공간 스케일인 가로-세로 2000km로서 한반도를 충분히 커버하는 영역(면적 4.3×10⁶㎢)으로 설정하여 기준 설적영역을 횡단하는 경우를 장거리 이동 그룹, 그렇지 않은 경우를 정체성 그룹으로 분류하였을 때 그 발생 빈도는 이동성 연무 27.2%, 정체성 63.8%로 계산되었다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 17