초록
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Ⅰ. 서 론
대기오염물질은 호흡기, 심혈관 등 인체 유해성이 높은 것으로 알려져 있다. 우리나라에서는 대기질 예보(미세먼지 2014년 2월, 오존 2015년 4월)가 시행됨에 따라 대기질에 대한 국민의 관심이 증가하고 있으며, 농도 변화에 따른 피해 영향 등에 대한 연구가 진행되고 있다.
대기오염물질 중 대류권 오존은 강력한 산화제로, 호흡기 및 페 기능을 저해시키는 위해성을 가지고 있다(Jacobson, 2012). 대류권 오존은 대기복사와 대기 중 화학과정에 상호 영향을 미치며, CO2와 C
Ⅰ. 서 론
대기오염물질은 호흡기, 심혈관 등 인체 유해성이 높은 것으로 알려져 있다. 우리나라에서는 대기질 예보(미세먼지 2014년 2월, 오존 2015년 4월)가 시행됨에 따라 대기질에 대한 국민의 관심이 증가하고 있으며, 농도 변화에 따른 피해 영향 등에 대한 연구가 진행되고 있다.
대기오염물질 중 대류권 오존은 강력한 산화제로, 호흡기 및 페 기능을 저해시키는 위해성을 가지고 있다(Jacobson, 2012). 대류권 오존은 대기복사와 대기 중 화학과정에 상호 영향을 미치며, CO2와 CH4 다음으로 지구온난화에 큰 영향을 미치는 온실가스로 알려져 있다(IPCC, 2011). 특히 동아시아에서 대류권 오존의 고농도 현상이 많이 발생하는 것으로 알려져있다(e.g.Wang et al., 2006; Chan and Yao, 2008, Shao et al., 2009). 대류권 오존은 대기 중으로 바로 배출되지 않고, 질소산화물(NO+NO2=NOx) 와 VOCs산화에 따른 이차 생성으로 발생되며, 광화학적 생성, 대기중 이동, 지면 침착 및 식생 등에 의해 변화한다. 특히 우리나라의 풍상측에 있는 중국의 경우, 발전소, 산업체, 교통문제 등에 의한 NOx 의 주요 배출원이 존재하는 것으로 알려져 있다(Zhao et al., 2013). VOCs의 경우 대부분 자연적 VOCs(BVOCs)가 인위적 VOC(NMVOCs)보다 강한 반응을 보여 오존생성에 큰 영향을 미친다(Wei et al., 2007). 이 외에 장거리이동 영향(Jiang et al.,2010; Nagashima et al., 2010), 기상영향 등이 존재하므로, 효과적 오존 저감 정책 수립을 위해 동아시아에서의 오존의 분포를 이해하고 NOx와 VOCs에 대한 영향 등 변동요인을 조사하는 것이 필요하다.
동아시아 대류권 오존 분포 및 전구물질 영향 등 변동 요인에 대한 연구는 대부분 지상관측자료 분석과 대기질 모델 모의를 통해 진행되어왔다. 모델을 통한 모의결과는 시‧공간 연속적인 명시적 결과를 제공할 수 있으나, 배출량, 기상장, 화학반응모듈 등에 불확실한 처방으로 정확도가 떨어진다(Zhang et al., 2007). 지상관측의 경우 정확한 농도 관측값을 얻을 수 있으나, 관측이 불가능한 영역에 대한 한계가 존재하는 단점이 있다(Zhang et al., 2008; Kanaya et al., 2009).
광역에서의 대기오염물질 분포 특성을 이해하기 위해서는 위성자료를 사용하는 것이 유일 수단이다. 특히 오존 저감 정책 수립을 위해 위성에서 관측되는 HCHO와 NO2산출물을 이용하여 VOCs와 NOx regime 연구가 전구 대상 또는 또는 북아메리카 등에서 수행되어왔다(Martin et al., 2004, Duncan et al., 2010). 동아시아 영역의 경우, 중국 및 특정 계절을 대상으로 연구가 수행되어 왔으며(Tang et al., 2012, Witte et al., 2009, Jin and Holloway,2015) 우리나라를 포함한 동아시아에서 대류권 오존 특성에 대한 연구는 거의 없는 실정이다.
본 연구에서는 OMI와 MLS 위성자료를 이용하여 지난 10년간 (2005-2014) 동아시아에서 대류권 오존의 시‧공간 분포 특성을 분석하고자 한다. 나아가 오존 전구물질 및 기후 요소와의 상관성 분석을 통해 오존 변동요인을 파악하고자 한다. 본 연구를 통해 위성을 통한 환경 위성자료로부터 대기오염물질 분포 특성 분석의 가능성을 확인하고 2019년 발사 예정인 정지궤도 환경위성(GEMS)의 광역감시 연구의 기반을 마련하고자 한다.
( 출처 : 본론 Ⅰ. 서론 5p )
Abstract
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In this study, we examined temporal and spatial variation of tropospheric column ozone (TCO) and its determinants such as precursors for 10 years from 2005 to 2014 over East Asia using Ozone Monitoring Instrument (OMI) and Microwave Limb Sounder (MLS) satellites and ground observation data. To retri
In this study, we examined temporal and spatial variation of tropospheric column ozone (TCO) and its determinants such as precursors for 10 years from 2005 to 2014 over East Asia using Ozone Monitoring Instrument (OMI) and Microwave Limb Sounder (MLS) satellites and ground observation data. To retrieve TCO, we used Tropospheric Ozone Residual (TOR) method and it tends to overestimate about 50% compared with ozone sonde. The result of the variability of ozone using retrieved TCO from satellite, high concentration and strong increasing trend of TCO prevails around the 35N in East Asia for spring and summer. In case of surface ozone, diurnal fluctuation is apparent in Seoul and temporal variation has similar pattern with ratio between NO2 and NOx. In Jeju Gosan, there is two-peaks in seasonal variation unlike Seoul which has one-peak. It is estimated that there is an influx of ozone into the clean area due to the high concentrations transport in spring. In spatial distribution of Formalehyde to nitrogen dioxide Ratio (FNR), that is related with ozone reduction sensitivity, there are huge NOx-limited area in East Asia where reduction of NOx is effective in ozone reduction. But in downtown, VOC-limited where reduction of VOCs is effective, is prevailed, and NOx-limited area is expended when summer comes due to increase of isoprene emission. In low-middle latitude, in summer, precipitation has negative effect like washout on tropospheric column ozone and there is positive correlation with temperature due to increasing solar radiation. To reduce ozone in East Asia, these complex determinants have to be considered in detail. We expect that after launch the GEMS, it is possible to understand characteristics of ozone and its precursors in a hour.
( 출처 : Abstracts 4p )
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 그림목차 ... 3
- Abstract ... 4
- Ⅰ. 서 론 ... 5
- Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 7
- 1. 자료 ... 7
- 가. OMI, MLS 위성자료 ... 7
- 나. 지상관측자료 ... 7
- 다. 기후 재분석자료 ... 8
- 2. 방법 ... 8
- 가. 대류권 오존농도 산출 ... 8
- 나. 대류권 오존농도 산출결과 검증 ... 9
- Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 11
- 1. 동아시아 오존 변동 특성 분석 ... 11
- 가. 총 컬럼 오존 시‧공간 분포 특성 ... 11
- 나. 대류권 오존 시‧공간 분포 특성 ... 12
- 2. 동아시아 오존 변동 요인 분석 ... 16
- 가. 오존 전구물질 변동 특성 ... 16
- 나. 오존과 기후요소와의 관계 ... 24
- 다. 대기환경 개선 정책에 따른 오존 분포 변화 ... 26
- 3. 향후계획 ... 27
- Ⅳ. 결 론 ... 28
- 참고문헌 ... 30
- 끝페이지 ... 32
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