초록 ▼

연구개요
본 연구는 전 지구적으로 기후변화 및 복사수지에 큰 영향을 주고 있는 에어로졸에 의한 복사강제력(DARF: direct radiative forcing of aerosol) 추정 연구로서, 과거 선행연구와는 달리 다양한 지역에서의 시간별 에어로졸 화학성분 자료를 이용한 DARF 예측기술개발의 기반연구이다. 먼저, 에어로졸(예, PM2.5) 화학성분 자료(시간별, 일별)를 이용하여 대도시 및 청정지역 등 다양한 지역에서 에어로졸 화학조성에 따른 시·공간적 농도분포 특성을 상세히 분석하고, 주변 해양에서 에어로졸 전구물질

연구개요
본 연구는 전 지구적으로 기후변화 및 복사수지에 큰 영향을 주고 있는 에어로졸에 의한 복사강제력(DARF: direct radiative forcing of aerosol) 추정 연구로서, 과거 선행연구와는 달리 다양한 지역에서의 시간별 에어로졸 화학성분 자료를 이용한 DARF 예측기술개발의 기반연구이다. 먼저, 에어로졸(예, PM2.5) 화학성분 자료(시간별, 일별)를 이용하여 대도시 및 청정지역 등 다양한 지역에서 에어로졸 화학조성에 따른 시·공간적 농도분포 특성을 상세히 분석하고, 주변 해양에서 에어로졸 전구물질의 대기로의 배출량을 정량적으로 산출한다. 모델링을 통해 다양한 지역(도시, 청정 및 해양 등)에서 시간별 에어로졸 화학성분에 따른 광학특성(광학변수)과 DARF를 추정하고 서로 비교분석한다. 또한 미래 기후변화시나리오(RCP)의 기후요소(상대습도 등) 변화를 모델에 적용하여, 에어로졸 화학성분별 미래 DARF를 예측하고 전망한다. 최종 인위적/자연적 에어로졸 화학성분의 DARF 예측기술개발의 기반을 마련한다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 연차별 연구목표에 따라 면밀하게 체계적으로 연구를 수행하였으며, 수행내용 및 연구결과는 다음과 같다. 먼저, 다양한 지역(서울, 대전, 부산, 제주)에서 에어로졸 화학성분(water-soluble, insoluble, BC, sea-salt) 농도의 시·공간 분포특성을 시간별 및 일별 자료로 구분하여 상세하게(연변화, 월변화, 일중변화 등) 분석하였으며, 이를 통해 성분별 광학특성과 DARF를 추정하였다. 지역에 따라 에어로졸 성분별 농도 특성은 서로 다르게 나타났으며, 지역별 에어로졸 광학특성과 DARF는 대체로 화학성분 농도 및 상대습도 변화와 유사한 패턴을 보였다. 또한 해양기원 에어로졸(DMS-관련 황 에어로졸)의 광학특성과 자연적 DARF 변화는 대상지역 해양에서의 풍속(해상풍)과 해수 DMS 등에 의한 황 에어로졸의 농도와 상대습도로 인한 흡습성장의 복합적인 효과가 크게 기여한 것으로 사료된다. 이외에도 기후변화시나리오의 미래 상대습도를 적용하여 DARF를 추정한 결과, 제주(애월)는 현재기준에 비해 미래 DARF의 크기가 가장 크게 나타났으며, 특히 water-soluble, BC 성분에서 뚜렷하였다. 제주를 포함한 대부분 지역(부산, 서울 등)에서의 DARF 크기 차이(현재기준과 미래 사이에)는 대체로 여름∼초가을에 가장 큰 차이를 보이는 것으로 전망되었다. 특히, 제주지역 water-soluble에 의한 음의 DARFTOA 크기는 현재에 비해 미래에 약 49∼56 W/m² 증가, BC는 약 4.2∼5.5 W/m² 증가하는 것으로 예측되었다.

연구개발결과의 중요성
본 연구의 시간별 에어로졸 화학조성 및 해양기원 에어로졸에 따른 광학특성과 직접적 복사강제력 추정, 미래 기후요소 변화에 따른 복사효과 예측/전망 등 복사강제력 예측기술기반 연구는 다양한 지역에서 에어로졸의 화학적 특성 메커니즘 이해, 지구복사수지 변화 이해, 그리고 기후변화대응 및 영향 평가 등 대기환경 수치모의 연구를 위한 기술력 확보에 크게 기여한 것으로 판단된다. 또한 국내외적으로 거의 시도되지 않은 여러 다양한 지역(청정, 대도시 등)에서 에어로졸 화학조성별 시간 변화 특성을 잘 고려하고 이와 함께 해양기원 에어로졸의 영향을 잘 반영시켜 모델링 개선에 크게 기여한 것으로 사료된다. 향후 대상지역 대기질 관리 및 정책수립에 매우 중요한 기초자료를 제공할 것이며, 더 나아 본 연구에서 개발된 모델링 관련 개선을 통해 보다 정확한 고농도 에어로졸(특히, PM2.5) 예보체제가 이루어진다면 국민들의 건강 및 경제적 손실을 줄이는 데 일조할 것으로 사료된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. 에어로졸 화학성분별 농도분포 특성 분석 ... 4
• 2.2. 해양에서 대기로의 DMS flux 산출 및 시·공간 분포 특성 ... 7
• 2.3. 에어로졸 화학성분별 광학특성과 복사강제력 분석 ... 9
• 2.4. 해양기원 황 에어로졸의 광학특성 및 복사강제력 분석 ... 14
• 2.5. RCP 기후변화시나리오 상대습도를 이용한 직접적 복사강제력 추정 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 21
• 대표적 연구실적 ... 25
• 끝페이지 ... 40