초록 ▼

연구의 목적 및 내용
현재 우리나라 대도시에서 측정되는 대기 중 초미세먼지(PM_2.5) 수준은 미국 국가 대기환경기준의 연평균 기준을 3배 이상 상회하는 수준으로서, 이로 인한 조기사망 등 상당한 질병부담이 추산되고 있다. 이러한 문제를 해결하는 데에 도움이 되고자 본 연구에서는 다음과 같은 목적을 가지고 연구를 진행하였다.
- PM_2.5 직접 측정과 분석을 통한 시‧공간적 분포 특성 파악
- 수용모델을 사용하여 장거리 이동과 국지적 영향 각각의 오염원별 기여도 및 분포 특성의

연구의 목적 및 내용
현재 우리나라 대도시에서 측정되는 대기 중 초미세먼지(PM_2.5) 수준은 미국 국가 대기환경기준의 연평균 기준을 3배 이상 상회하는 수준으로서, 이로 인한 조기사망 등 상당한 질병부담이 추산되고 있다. 이러한 문제를 해결하는 데에 도움이 되고자 본 연구에서는 다음과 같은 목적을 가지고 연구를 진행하였다.
- PM_2.5 직접 측정과 분석을 통한 시‧공간적 분포 특성 파악
- 수용모델을 사용하여 장거리 이동과 국지적 영향 각각의 오염원별 기여도 및 분포 특성의 파악
- PM_2.5의 화학성분별, 오염원별, 영향별(장거리/국지적) 건강영향 평가
- 화학성분과 오염원 등 다양한 요인별 PM_2.5의 건강영향평가
- 활성산소(ROS) 노출평가를 통한 발생원별 오염원 위해도 파악

연구결과
- PM_2.5 분석을 통한 시‧공간적 분포 특성 파악
: 서울은 2013년 9월부터 총 636개의 샘플을 측정
: 베이징에서는 362개의 PM_2.5 시료를 측정
: 질량농도와 탄소성분(OC와 EC), 이온성분(NO₃^-, SO₄^2-, NH₄⁺), 그리고 미량원소 성분을 분석

- 수용모델을 사용하여 장거리 이동과 국지적 영향 각각의 오염원별 기여도 및 분포 특성 파악
: 서울의 PM_2.5 오염원을 아홉 개로 구분(oil combustion, secondary sulfate, mobile, roadway emission, aged sea salt, soil, coal combustion, biomass burning+industry, secondary nitrate)
: 베이징의 PM_2.5는 여덟 개의 오염원을 구분(mobile, secondary aerosol, road dust, oil combusiton, biomass burning, secondary sulfate, soil, secondary nitrate).

- PM_2.5의 화학성분별, 오염원별, 영향별(장거리/국지적) 건강영향 평가
: RTA를 활용하여 서울과 베이징의 고농도 발생일의 장거리와 국지적 오염 발생을 구분
: 서울의 경우 장거리 이동에 의해 영향을 받은 날은 중국에서 38%, 우리나라에서 12%, 국지적 오염 발생으로 구분되었을 때는 중국에서 18% 체류, 한국에서 머무른 시간은 30%
: 베이징이 장거리 이동의 영향을 받은 고농도 일에 중국의 영향은 31%였고, 러시아와 몽골은 각각 33%와 24%
: 베이징 국지적 오염 발생으로 인한 날은 중국의 영향이 74%

- 화학성분과 오염원 등 다양한 요인별 PM_2.5의 건강영향평가
: 장거리와 국지적 이벤트 사이의 평균 사망자수의 차이는 유의하지 않음
: 온도의 경우 구분된 날들 사이에 통계적으로 유의한 차이가 있음
: lag3일에서 PM_2.5의 농도와 응급실 방문의 연관성이 관찰됨
: PM_2.5의 농도 lag3에서 봄에 심혈관계 질환의 응급실 방문 오즈가 증가
: 호흡기계 질환의 경우 PM_2.5 lag6에서 여름과 겨울에 응급실 방문 오즈가 증가
: 장거리이벤트 일 때 호흡기계 질환의 응급실 방문 증가의 오즈가 유의하게 높음

- 활성산소(ROS) 노출평가를 통한 발생원별 오염원 위해도 파악
: Warm과 cold에서 공통적으로 OC, EC, Zn, Br, Cu 등 자동차 발생 관련 화학성분과 ROS 발생량이 높은 상관 관계를 보임
: Warm에서는 Al, Ca, Fe, K, Mn, Si 그리고 Ti 등 지각원소 성분들이 높은 상관관계를 보임
: Cold에서는 Ni, V 등 기름연소 오염원의 주요 마커들이 ROS와 높은 상관관계를 보임

연구결과의 활용계획
- 서울과 베이징에서 동일한 측정기기를 사용하고, 분석을 진행하였기 때문에 측정과 분석에서 발생할 수 있는 오차를 최소화하여 거의 같은 조건에서 PM_2.5의 농도와 구성성분을 비교하는 것이 가능

- 장거리 이동과 국지적 오염 발생을 구분하는 방법을 확립하여 화학성분별, 오염원별, 그리고 영향별로 나누어 PM_2.5의 결과를 비교 분석하고, 건강영향평가 또한 세분화하여 진행함으로써 대기오염 관련 역학연구 발전에 기여함

- 중국의 북경대학교와 협력연구를 진행하여 활발한 교류와 방문을 하였으며, 향후에도 교류를 지속하고 연구영역을 넓혀서 국제연구에 대한 발판이 될 것으로 예상됨

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
In Korea, an annual PM_2.5 concentrations measured in big cities are three times higher than that of national air quality standard of US. To solve the problem, research was developed as follows:
-Understanding of spatial and temporal characteristics by direct measure

Purpose&contents
In Korea, an annual PM_2.5 concentrations measured in big cities are three times higher than that of national air quality standard of US. To solve the problem, research was developed as follows:
-Understanding of spatial and temporal characteristics by direct measurement and analysis of PM_2.5
-Understanding of contributions of sources and distribution characteristics for both long range transport effects and local effects by using receptor model
-Several health impact assessments for chemical composition of PM_2.5, sources, and effects (LRT/local)
-Health impact assessments for different aspects such as chemical composition, sources and etc.
-Assessing risk of polluting sources by Reactive Oxygen Species (ROS) analysis

Result
-Understanding of spatial and temporal characteristics by direct measurement and analysis of PM_2.5
: Total number of 636 samples were collected from September 2013 in Seoul
: Total number of 362 samples were collected in Beijing
: Mass concentrations, carbons (OC and EC), ions (nitrate, sulfate, and ammonium), and metals were analyzed

-Understanding of contributions of sources and distribution characteristics for both long range transport effects and local effects by using receptor model
: For PM_2.5 in Seoul, 9 contributing sources were identified (oil combustion, secondary sulfate, mobile, roadway emission, aged sea salt, soil, coal combustion, biomass burning+industry, secondary nitrate)
: For PM_2.5 in Beijing, 8 contributing sources were identified (mobile, secondary aerosol, road dust, oil combustion, biomass burning, secondary sulfate, soil, secondary nitrate)

-Several health impact assessments for chemical composition of PM_2.5, sources, and effects (LRT/local)
: Identified LRT and local effects of high concentration events for both Seoul and Beijing by using RTA
: For Seoul, under LRT effects, average percentage of RTA was 38% in China and 12% in Korea; under local effects, average percentage of RTA was 18% in China and 30% in Korea
: For Beijing, under LRT effects, average percentage of RTA was 31% in China, 33% in Russia and 24% in Mongolia; under local effects, average percentage of RTA was 74% in China

-Conducting health impact assessments for different aspects such as chemical composition, sources and etc.
: Average mortality rate difference between LRT and local events was not significant
: In terms of temperature, there was a significant difference of average mortality rate
: Lag 3-days, correlation between PM_2.5 concentration and emergency visits was observed
: For lag 3-days of PM_2.5 concentrations, increase in odds of emergency visits due to cardiovascular diseases in spring
: For respiratory diseases, when lag 6-days of PM_2.5 concentrations, increase in odds of emergency visits in summer and winter was observed.
: Odds of emergency visits due to respiratory diseases is significantly high for the LRT events

-Assessing risk of polluting sources by Reactive Oxygen Species (ROS) analysis
: Mobile related chemical species such as OC, EC, Zn, Br and Cu showed high correlation with ROS in both warm and cold
: For warm days, soil related chemical species such as Al, Ca, Fe, K, Mn, Si, and Ti showed high correlation with ROS
: For cold days, oil combustion related chemical species such as Ni and V showed high correlation with ROS

Expected Contribution
-Using same measuring devices for collecting and analyzing samples allowed us to compare PM_2.5 mass concentrations and compositions with minimized error.

-Establishment of identifying LRT and local effects enabled us to compare results of PM_2.5 in terms of chemical compositions, sources, and effects. Furthermore, conducting of more detailed health impact assessment contributed the development of Epidemiological research related to air pollution.

-Active interactions with Peking University in China will be a stepping stone of continuing interactions and broadening of international joint research.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 82
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 84
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 84
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 85
• 8. 참고문헌 ... 86
• 9. 연구성과 ... 88
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 89
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 89
• 12. 기타사항 ... 89
• 별첨1 대 표 연 구 실 적 ... 90
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 96
• 끝페이지 ... 111