초록 ▼

Ⅰ. 서 론
대기질 모델링은 대기환경의 문제를 파악하고 배출량 저감 계획의 효율성을 예측하기 위한 중요한 도구이며, 이러한 대기질 모델의 신뢰성을 향상시키는 중요한 과정으로 입력 자료의 개선이 요구되고 있는 실정이다 (Liu et al, 2001).
선행 연구들에 의하면 수도권과 같이 해안선을 포함하는 복합지형의 경우에는 기상장 모사에 많은 불확실성이 존재함에 따라, 대기질 예측 결과에도 큰 영향을 미치는 것으로 알려져있다(김유근 등, 2007; 이화운 등, 2005). 따라서 대기질 예측 결과의 정확도를 높이기 위해서는

Ⅰ. 서 론
대기질 모델링은 대기환경의 문제를 파악하고 배출량 저감 계획의 효율성을 예측하기 위한 중요한 도구이며, 이러한 대기질 모델의 신뢰성을 향상시키는 중요한 과정으로 입력 자료의 개선이 요구되고 있는 실정이다 (Liu et al, 2001).
선행 연구들에 의하면 수도권과 같이 해안선을 포함하는 복합지형의 경우에는 기상장 모사에 많은 불확실성이 존재함에 따라, 대기질 예측 결과에도 큰 영향을 미치는 것으로 알려져있다(김유근 등, 2007; 이화운 등, 2005). 따라서 대기질 예측 결과의 정확도를 높이기 위해서는 기상장 모사 결과의 정확도 향상 연구가 선행되어야 한다(황미경 등, 2010; 이종범 등, 2009).

최근 2010년까지 국내 기상청에서 MM5를 이용하여 3시간 간격 48시간 예보자료를 제공하였으며, 지금까지 수도권 대기환경개선 특별법을 위한 기본계획수립 및 시행계획 평가와 다양한 대기질 예측 연구에서 중규모 기상모델로 MM5 모델을 활용하였다(김용건 등, 2004; 이종범 등, 2009; 유철 등, 2011). 하지만 최근에는 전 세계적으로 차세대 기상예보 모델로 WRF의 사용 비중이 높아지고 있으며, 현재 국내에서도 WRF를 사용한 중규모 기상 수치 모의를 통한 연구가 활발히 이루어지고 있다(함수련 등, 2005; 설경희와 홍성유, 2006; 김순태, 2011; 문난경 등, 2011). 이에 따라 국가 대기정책모델링을 수행하기 위하여 보다 신뢰성 및 활용성이 높은 기상 결과를 도출하기 위한 중규모 기상 모델의 선정 및 영향 분석이 반드시 선행되어야한다.

따라서 본 연구에서는 지금까지 중규모 기상 모델로 적극 활용되어온 MM5와 차세대 기상 예보 모델인 WRF와의 모사 결과 비교를 통하여 대기정책모델링에 신뢰성을 높일 수 있는 모델 결과를 파악해보고자 한다. 또한 MM5와 WRF 모델의 차이에 따른 대기질 예측 결과를 파악하여 두 기상 모델을 활용한 기존 및 향후 연구 간의 연계성을 확보하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 MM5와 WRF 간의 물리적 조건을 동일하게 선정하여 모델 자체의 알고리즘 차이에 따른 영향을 확인하였으며, 국립환경과학원(2013)의 연구 결과인 WRF의 최적 물리적 옵션 결과를 활용하여 WRF 모델의 물리적 옵션에 따른 영향까지 분석하고자 하였다.

( 출처 : 본론 Ⅰ. 서론 7p )

Abstract ▼

The Community Multiscale Air Quality (CMAQ) model has been developed and applied to address various air quality issues as well as to understand the complex physical and chemical processes in the atmosphere and to develop air quality management strategies. The CMAQ model is capable of providing high

The Community Multiscale Air Quality (CMAQ) model has been developed and applied to address various air quality issues as well as to understand the complex physical and chemical processes in the atmosphere and to develop air quality management strategies. The CMAQ model is capable of providing high quality atmospheric chemistry profiles through the utilization of high-resolution meteorology and emissions files. One of the most important inputs required by CMAQ is meteorological fields, which continue to affect model predictions throughout the simulations. Untill now we use PSU/NCAR Fifth-generation Mesoscale Model (MM5) for the CMAQ simulation to prepare CMAQ-ready meteorological fields. However, these days WRF which is a next-generation mesoscale numerical weather prediction system is widely used to serve both atmospheric research and operational forecasting needs. This study compares air quality simulation over the Seoul Metropolitan Area during June, 2010, simulated by two regional models: MM5 and WRF. An identical model setup is carried out for two of the experiments using MM5 and WRF and except for the physical option differences in second scenario using WRF. Two experiments are carried out to investigate difference of modeling system between MM5 and WRF. The last experiment is designed to figure out the impact of modeling scheme in WRF. The WRF improves the correlation and bias for wind field and air quality as compared to those from the MM5. The result of experiments indicated that NO₂ variation and high ozone concentration of WRF was shown more similar distribution with observational data, compared with those of MM5. Especially the differences of physical schemes implemented in WRF, they distinctly affect predicted performance of meteorology and air quality. Then it is necessary to analyse optimal schemes and investigate the impact of physical options additionally.

( 출처 : Abstracts 6p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 표목차 ... 4
• 그림목차 ... 5
• Abstract ... 6
• Ⅰ. 서 론 ... 7
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 8
• 1. 기상 모델 ... 8
• 가. MM5 ... 8
• 나. WRF ... 9
• 2. 모델링 수행 조건 ... 11
• 가. 사례일 선정 ... 11
• 나. 모델링 수행 조건 ... 14
• 다. 모델링 시나리오 ... 17
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 19
• 1. 기상 결과 비교 ... 19
• 가. 온도 모사 결과 ... 19
• 나. 바람성분 모사 결과 ... 23
• 2. 대기질 결과 비교 ... 28
• 가. NO2 모사 결과 ... 28
• 나. O3 모사 결과 ... 32
• Ⅳ. 결 론 ... 37
• 참 고 문 헌 ... 39
• 끝페이지 ... 42