초록 ▼

Ⅳ. 연구 결과
고층기상 관측은 2014년 11월 4일부터 진행되었고 하루 5번, 00시, 09시, 14시, 16시, 21시에 진행되었다. 관측 기간 중 항공기 관측이 실시될 동안은 그 시각에 맞추어 추가로 관측을 진행하였다. 아래 그림은 11월 6일의 시간별 온위와 혼합비의 연직 변화를 나타낸다. 혼합층의 고도는 낮시간 동안 약 800m 까지 성장하였으며, 상층에 혼합비와 온위가 일정한 또 다른 층이 나타났다. 상층의 혼합층은 오염물질의 장거리 수송과 연관되어 나타나는 특징이 있어, 11월 6일에는 오염물질의 장거리 수송 가

Ⅳ. 연구 결과
고층기상 관측은 2014년 11월 4일부터 진행되었고 하루 5번, 00시, 09시, 14시, 16시, 21시에 진행되었다. 관측 기간 중 항공기 관측이 실시될 동안은 그 시각에 맞추어 추가로 관측을 진행하였다. 아래 그림은 11월 6일의 시간별 온위와 혼합비의 연직 변화를 나타낸다. 혼합층의 고도는 낮시간 동안 약 800m 까지 성장하였으며, 상층에 혼합비와 온위가 일정한 또 다른 층이 나타났다. 상층의 혼합층은 오염물질의 장거리 수송과 연관되어 나타나는 특징이 있어, 11월 6일에는 오염물질의 장거리 수송 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

2010년 5월 기간 동안 중국 동부 연안지역 내에서 위성 관측한 각 pixel에 대해 모델결과를 추출하여 등위경도 격자체계로 재계산 된 NO₂ column의 결과이다. EDGARv.4.2와 INTEX-B를 이용한 경우는 NASA OMI 관측된 NO₂ column 보다 현저히 값이 낮게 모의된 것을 확인할 수 있으며, MICS-ASIA를 입력 자료로 이용한 모델 결과는 대체로 잘 일치 하는 것을 확인 할 수 있다. 특히, 베이징의 남서쪽에 위치하고 있는 고농도의 NO₂ column 값 (그림14에서 검정 원으로 표시된 지역)을 EDGARv.4.2와 INTEX-B를 이용한 모델 결과에서는 모의하지 못했으며, MICS-ASIA를 이용한 경우에는 약 20% 정도 낮게 모의한 것으로 나타났다. 또한 산둥반도, 상하이와 서해 일부 지역에 대해서는 MICS-ASIA 배출량을 이용하여 모의된 NO₂ column이 관측 값에 비해 과대 모의된 것을 확인할 수 있다.

모델링 도메인을 중국측에서 수정하자는 제안이 있었다. 중국의 Meng Fan 교수, 일본의 Kagino 박사와의 협의를 통하여 아래 그림과 같이 도메인을 확정하였다. 중국은 총 5개의 지역, 한국은 북한, 남한으로 이루어진 2개 지역, 일본은 하나의 영역으로 설정하였다. 각 sub-regions에 대한 정보는 중국 측에서 제공하는 것으로 하였으며, 11월 마지막 주 이내에 각 국가에 배포하기로 하였다. 중국의 제안으로 이루어진 도메인 설정인 만큼 중국에서 좋은 결과를 낼 수 있을 것이라 기대되며, 이미 중국에서는 어느 정도의 모델링이 수행되어 있기 때문에 한중일 3국의 모델링 결과 제출에 문제가 없을 것으로 판단된다. 또한 sub-regions을 중국의 성(province) 별로 나누었기에, SRR (Source Receptor Relationship) 계산 결과로부터 중국의 성별 배출량 감축 정책에도 도움이 될 수 있을 것이다.

아래 그림은 2010년 물질별 평균(1, 4, 7, 10월) 평균 농도를 수도권지역 관측농도와 함께 보인 공간분포로서 SO2의 경우, 경기북부 및 경기서부 지역의 과대모사 경향이 큰 것으로 판단된다. 반면, PM10은 과소모사의 경향이 크다.

위 그림은 2010년 4월의 PM2.5에 대한 WRF-Chem과 CMAQ의 Source-Receptor Relationship을 보여준다. 두 모형은 비슷한 결과를 보이지만 WRF-Chem이 우리나라의 자체 기여율을 약 2% 가량 작게 모의한 반면에 일본에 의한 영향을 약 7%로 CMAQ 모형보다 약5%가량 많이 모의 하였다. 그러나 전체적인 S-R 경향은 유사하게 보이고 있다. WRF-Chem 모형의 모의 결과는 다양한 관측 자료를 이용하여 보다 면밀한 모의 성능 검증이 지속적으로 필요할 것이나, CMAQ 결과와의 정성적 비교 결과 배출원-수용지 관계 산정에 있어 CMAQ의 결과를 검증 및 뒷받침할 수 있는 독립적인 모형으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
(출처 : 요 약 문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 3요약문 ... 4목차 ... 10표목차 ... 12그림목차 ... 13제I장 서 론 ... 17 1. 연구의 배경 및 당해연도 연구목표 ... 17제II장 연구 내용 및 방법 ... 21 1. 과업의 범위 ... 21 2. 연구원 편성 및 연구 추진 체계 ... 21제III장 연구결과 및 고찰 ... 23 1. 중국 오염 플륨의 수치 모의 능력 개선 ... 23 가. 집중관측을 통한 우리나라 황해 해양대기경계층 특성 조사 ... 23 나. 대기경계층의 scheme별 수치 모의 불확도 분석 ... 30 2. 인공위성 자료의 모델 검증 활용 방안 ... 36 가. 위성 관측 자료 ... 36 나. 동북아 배출량의 상호간 비교 ... 37 다. 동북아 배출량의 불확도 평가 ... 38 3. 모델링 가이드라인 수정 ... 41 가. 2013년도 모델링 가이드라인 ... 41 나. 모델링 가이드라인 수정 ... 49 4. 인위적 기원 PM2.5의 배출원-수용지 관계 산정 ... 50 가. 모사기간에 대한 기상장 및 배출량 ... 50 나. CMAQ을 이용한 미세먼지 모델링 ... 63 다. WRF-Chem 모형을 이용한 미세먼지 모델링 ... 99 5. 미세먼지 입경별 연직 분포 특성 분석 ... 122 가. 항공기 측정 ... 122 2. 상층 기상 관측 ... 126 3. 항공기 관측 ... 127제IV장 결론 ... 136제V장 기대성과 ... 138제VI장 참고문헌 ... 140끝페이지 ... 143