초록 ▼

I.서 론

아시아는 70년대부터 급속한 경제 성장을 경험하고 있으며 이러한 경향은 앞으로도 지속될 전망이다. 이러한 경제 규모의 확장은 높은 인구 증가율과 에너지 소비 증가로 이어져 대기오염물질 및 온실기체 배출량을 증가시키는 부작용을 발생시켰다. 대기오염 물질은 시정악화와 호흡기，심혈계 및 면역계 질환은 물론 심근경색，뇌경색의 발병，고령환자의 인지기능을 저하시킬 수 있다는 연구보고가 있으며， 세계보건기구(WHO)는 초미세먼지를 폐암을 일으키는 충분한 증거가 뒷받침되는 1급 발암물질로 지정하였다. 그리고 대기오염물질은

I.서 론

아시아는 70년대부터 급속한 경제 성장을 경험하고 있으며 이러한 경향은 앞으로도 지속될 전망이다. 이러한 경제 규모의 확장은 높은 인구 증가율과 에너지 소비 증가로 이어져 대기오염물질 및 온실기체 배출량을 증가시키는 부작용을 발생시켰다. 대기오염 물질은 시정악화와 호흡기，심혈계 및 면역계 질환은 물론 심근경색，뇌경색의 발병，고령환자의 인지기능을 저하시킬 수 있다는 연구보고가 있으며， 세계보건기구(WHO)는 초미세먼지를 폐암을 일으키는 충분한 증거가 뒷받침되는 1급 발암물질로 지정하였다. 그리고 대기오염물질은 지역 기상 현상에 영향을 주고 지역 규모의 연무를 발생시키기도 한다.

국민들이 다양한 매체를 통해 대기 오염물질에 의한 인체 유해성을 인지하게 되어 관심도 크게 증가하고 있으며，이에 따라 국민들의 건강을 보호하기 위하여 국가가 적극적으로 대응해야 한다는 여론이 형성되었다. 이러한 배경 하에 환경부와 국립환경과학원은 2013년 8월 31일 수도권을 대상으로 미세먼지 시범 예보제를 실시하였으며，이후 2013년 12월 31일 예보 지역을 전국으로 확대하였고 2014년 2월 6일 본 예보로 전환하였다. 이와 동시에 그간 국민 혼란을 방지하기 위하여 예보 발표 창구를 일원화하였고 (‘14丄20)， 환경 • 기상 통합예보실을 구축하여(‘14.2.14) 기상청과 협업을 시작하였다. 이후 예보 전담 조직으로 대기질통합예보센터가 신설되 었으며(‘14.5.22)，예보 대상 물질도 초미세먼지와 오존으로 확대되어 시범예보제 기간(‘14.5.30)을 거친 후，2015년 법정 예보가 실시되었다

대기질 예보 결과는 각종 언론，기상청 홈페이지，환경부 대기질 홈페이지 (Airkorea)，대국민 문자서비스 (SMS)，스마트폰 맵 (우리동네 대기질) 등을 통해 유관기관 및 국민들에게 전파되고 있으며， 미세먼지의 유해성이 널리 알려지면서 국가 예보의 파급 효과는 매우 커져 설문조사에 따르면 60세 이상 연령층의 약 70 %가 미세먼지 예보 결과에 따라 외출을 자제한다고 한다.

국민들의 예보 활용이 증가함에 따라 국내외 측정자료와 모델 예측자료， 위성자료 등을 활용하여 예보에 만전을 기하고 있으며，이와 더불어 예보시스템 안정화，예보관 경험 축적에 의해 대기질 예보 적중률은 지속적으로 향상되고 있다.

그러나 때때로 발생하는 오경보는 국민들에게 잘못된 정보를 제공함으로써 국민 활동에 불편함을 초래함과 동시에 반복적으로 발생할 경우 예보 정보의 신뢰성을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한，고농도 현상에 대한 예보 적중률은 전체 적중률과는 다소 차이를 보여 개선이 필요하다. 그리고 지역간 예보 적중률 차이，모델 예측값의 정량적인 검토를 통한 모델 모사능력 개선이 필요하다.

따라서 본 연구에서는 신뢰성 있는 예보 정보 제공하고 예측 한계성을 보완하기 위해 오경보 사례의 특성을 분석하고，백령도 집중 측정소 자료와의 비교를 통해 모델 예측능력을 평가하였다. 또한 앙상블 예측 기법의 대기질 예보 적용성 검토를 수행하였다. 이러한 예보 사례 분석 및 모델 평가는 선진화된 국가 대기질 예보 체계를 구축하는데 계기를 마련할 것이다.

(출처:본문 I. 서론 p.7)

Abstract ▼

The smog phenomenon increase has been caused by the rapid economic growth in Northeast Asia. Recently, the public has the great concern over the hazardousness by air pollutants. Under this condition, NIER started national PM forecast since 31 Aug., 2013 and provides the nation with PM2.5 and ozone f

The smog phenomenon increase has been caused by the rapid economic growth in Northeast Asia. Recently, the public has the great concern over the hazardousness by air pollutants. Under this condition, NIER started national PM forecast since 31 Aug., 2013 and provides the nation with PM2.5 and ozone forecast. The forecast covers the whole nation by 18 subregion nationwide and issues 4 times per day.

The accuracy has been improved by forecast system stabilization, modeling system enhancement and increase of analysis data, accumulation of forecaster's experiences. However, the forecast accuracy and model performance is required to be improved continuously.

This study conducted the characterization of false alarm cases, its cause analysis in view of PM production mechanism and feasibility study of ensemble technique, following the system development for in-depth forecast analysis and evaluation, forecast accuracy evaluation, false forecast case study in the previous year

False alarms usually occurred during mid-autumn and winter when PM concentration is high. They are greatest when forecast is between the forecast categories, showing high frequency in SMA and western Gangwon as well as the west coast directly influenced by foreign pollution

We evaluated the forecast capacity of CMAQ by the observation data during winter. The CMAQ under-predicted the observed PM2.5 by 4.5 旧/㎥ and has the correlation coefficient of 0.77.

It is required to upgrade emission inventory, actualize tempo-spatial allocation, improve the chemical reaction module in CMAQ. Ensemble technique had the higher forecast accuracy and less bias among sub-regions
than single model.

It is expected that the improvement of forecast will enhance the utilization of forecast for protecting human health and lay the foundation of forecast improvement.

(출처:Abstract p.5)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 3
• 그림목차 ... 4
• Abstract ... 5
• I. 서 론 ... 7
• II. 연구내용 및 방법 ... 9
• 1. 국가 대기질 예보 개요 ... 9
• 2. 국가 대기질 예보 적중률 평가 ... 10
• 3. 오경보 사례의 특성 및 원인 분석 ... 11
• 4. 미세먼지 메커니즘 측면의 원인 분석 ... 12
• 5. 앙상블(Ensemble) 기법의 대기질 예보 적용성 평가 ... 13
• III. 연구결과 및 고찰 ... 16
• 1. 대기질 예보 적중률 변화 ... 16
• 2. 오경보 사례의 특성 및 원인 분석 ... 17
• 3. 미세먼지 생성 메커니즘 측면의 원인 분석 ... 21
• 4. 앙상블 예보 적용성 평가 ... 25
• 가. 기상 입력 자료 및 배출량 목록에 따른 예측 불확실성 ... 25
• 나. 앙상블 평균값을 활용한 대기질 예보 적용성 평가 ... 29
• 5. 향후계획 ... 34
• IV. 결 론 ... 35
• 참고문헌 ... 36
• 끝페이지 ... 38