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자료명/저자사항
한반도 주변 유출입 대기갈색구름(스모그)의 거동 특성 연구 : 국립환경과학원 연구용역과제 최종보고서. 2 [전자자료] / 국립환경과학원 인기도
발행사항
인천 : 국립환경과학원, 2014
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
내용구분
연구자료 : 통계
출처
외부기관 원문
총서사항
NIER-SP ; 2014-242
면수
129
제어번호
MONO1201552807
주기사항
주관연구기관: 서울대학교
주관연구책임자: 김상우
원문

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표제지

목차

I. 서론 12

1. 연구의 배경 12

2. 연구의 목적 17

3. 참여 연구자 18

II. 연구내용 및 방법 19

1. 동북아 및 한반도 지역의 대기갈색연무의 거동 특성 분석 19

가. 연구 내용 19

나. 연구 방법 20

2. 권역별 집중측정소 물리특성 모니터링 장비 정도관리 표준운영방법(SOP) 작성 및 운영 기술지원 23

가. 연구 내용 23

나. 연구 방법 24

3. 한반도 배경대기지역과 도심지역의 대기갈색연무 특성 26

가. 연구 내용 26

나. 연구 방법 27

III. 연구 결과 및 고찰 31

1. 동북아 및 한반도 지역의 대기갈색연무의 거동 특성 분석 31

가. 지상관측 자료를 통한 동북아 및 한반도 지역 대기갈색연무의 특성 분석 31

나. 위성 관측(passive and active) 자료를 통한 동북아 및 한반도 지역 대기갈색연무의 특성 분석 65

다. 동북아 및 한반도 지역의 대기갈색연무 유입경로 특성 분석 67

2. 권역별 집중측정소 물리특성 모니터링 장비 정도관리 표준운영방법(SOP) 작성 및 운영 기술지원 83

가. 6개 권역별 대기오염집중측정소 모니터링장비의 표준운영방법(SOP)과 정도관리 매뉴얼 작성 및 운영기술지원 83

나. 에어로졸 광학장비의 비교관측(inter-lab calibration) 실험 84

3. 한반도 배경대기지역과 도심지역의 대기갈색연무 특성 88

가. 한반도 대기갈색연무의 특성 측정 자료의 정도관리 88

나. 한반도에서 관측되는 대기갈색연무 특성 비교 분석 88

다. UNEP ABC-Asia 관측소(한반도 외 지역)에서의 대기갈색연무측정 자료 비교 분석 92

IV. 결론 및 세부수행계획상 목표 달성 97

1. 결론 97

2. 세부수행계획상 목표 달성 100

V. 참고문헌 101

VI. 첨부문서 105

1. Integrating Nephelometer의 정도 관리(Standard Operating Procedure) 및 운영기술 방안 105

2. Condensation Particle Counter(CPC)의 정도 관리(Standard Operating Procedure) 및 운영 기술 방안 115

3. 에어로졸 광학두께의 연변화 경향 통계표 128

표 1. 서울(SL), 백령도(BN)의 평균과 +1σ 기준 범위 43

표 2. 장거리이동 연무(LS), 황사(YS)와 도시 연무(US)에 대한 요약 44

표 3. 장거리이동 연무의 각 사례에 대한 기간 내 최댓값과 도달시간 52

표 4. 황사의 각 사례에 대한 기간 내 최댓값과 도달시간 56

표 5. 도시연무의 각 사례에 대한 기간 내 최댓값과 도달시간 60

표 6. 장거리이동 연무(LS), 황사(YS)와 도시연무(US)의 시간규모에 대한 요약 60

표 7. 한반도 대기오염 집중측정소의 에어로졸 광학특성(2011~2012년) 89

그림 1. 지역별 대기갈색연무의 연평균 단파복사강제력 13

그림 2. 각 지역에서 블랙카본 측정결과와 모델링 결과의 비 14

그림 3. 동북아시아 지역에서 장거리이동 에어로졸(대기갈색연무) 복사효과를 개략적으로 보여주는 도식도 21

그림 4. 광주 대기오염 집중측정소(2011년)에서 상대습도 변화에 따른 PM2.5와 에어로졸 산란계수의 상관성 분석 22

그림 5. 201 년 백령도(BN, 빨간색)와 서울(SL, 초록색) 대기오염 집중측정소의 에어로졸 산란계수 시간변화 29

그림 6. 한반도 내 대기오염집중측정소와 고산기후관측소의 위치 31

그림 7. 한반도 내 주요 지역에서 측정한 2011~2014년의 (a) 에어로졸 산란계수, (b) 블랙카본 질량농도(백령도-보라, 대전-하늘색, 제주 고산-녹색, 광주-검정, 서울-빨강) 32

그림 8. 2013~2014년 제주 고산 지역의 에어로졸 산란계수(위), 에어로졸 흡수계수(가운데), 단산란 알베도(아래) 33

그림 9. 2006 3월~2014년 8월에 서울지역에서 Lidar로 측정한 0~6km 고도의 황사 에어로졸 소산계수(위), 0~1km 고도의 황사 에어로졸 소산계수(가운데), 1~6km 고도의 황사 에어로졸... 35

그림 10. 그림 9와 동일. 그러나 구형 입자 에어로졸 36

그림 11. 2012~2013년 서울지역에서 선포토미터로 측정된 에어로졸 광학두께(위)와 에어로졸 광학두께의 옹스트롬지수(아래)의 월변화 38

그림 12. 에어로졸 산란계수(σsp)의 자료 검증 절차 39

그림 13. 2012년 서울, 백령도, 대전, 광주의 PM2.5와 산란계수간의 99% 신뢰 수준 및 선형성 검토(QC전) 40

그림 14. 2012년 서울, 백령도, 대전, 광주의 PM2.5와 산란계수간의 99% 신뢰 수준 및 선형성 검토(QC후) 41

그림 15. 장거리이동 연무, 황사와 국내의 도시 연무 분류를 위한 흐름도 42

그림 16. 장거리이동 연무사례(2012년 1월 27일)의 성분별(PM2.5, PM10, σsp) 시계열 그래프 46

그림 17. 장거리이동 연무사례(2012년 5월 4 일)의 성분별(PM2.5, PMl0, σsp) 시계열 그래프 47

그림 18. 장거리이동 연무사례(2013년 1월 10~18일)의 성분별(PM2.5, PM10, σsp) 시계열 그래프 48

그림 19. 장거리이동 연무사례(2012년 1월 27일)의 성분별(PM2.5, σsp) 자기상관 그래프 49

그림 20. 장거리이동 연무사례(2012년 5월 4일)의 성분별(PM 2.5, σsp) 자기상관 그래프 50

그림 21. 장거리이동 연무사례(2013년 1월 10~18일)의 성분별 (PM 2.5 , σsp) 자기상관 그래프 51

그림 22. 황사사례(2011년 5월 12일)의 성분별(PM2.5, PM10, σsp) 시계열 그래프 52

그림 23. 황사사례(2012년 11월 28일)의 성분별(PM2.5, PM10, σsp) 시계열 그래프 53

그림 24. 황사사례(2011년 5월 12일)의 성분별(PM10, σsp) 자기상관 그래프 54

그림 25. 황사사례 (2012년 11월 28일)의 성분별(PM10, σsp) 자기상관 그래프 55

그림 26. 도시연무사례(2011 년 6월 3일)의 성분별(PM2.5, PM10, σsp) 시계열 그래프 56

그림 27. 도시연무사례(2012년 5월 13일)의 성분별(PM2.5, PM10, σsp) 시계열 그래프 57

그림 28. 도시연무사례(2011 년 6월 3일)의 성분별(PM 2.5, σsp) 자기상관 그래프 58

그림 29. 도시연무사례(2012년 5월 13일)의 성분별(PM 2.5, σsp) 자기상관 그래프 59

그림 30. 서울에 대한 σsp 시간규모 비교 그래프 61

그림 31. 황사(YS), 장거리이동 연무 (LS), 도시연무(US) 그리고 2011~2012년(Total)의 τa(500nm) 와 Å(440~675nm) 비교  62

그림 32. 황사, 장거리이동 연무, 도시연무에 대한 (1-e-¹)와 τcal 비교 63

그림 33. 황사, 장거리이동 연무, 도시연무에 대한 σext와 VISeue의 관계 64

그림 34. 동아시아 각 지역의 구분(지역1~지역5) 66

그림 35. 각 지역 에어로졸 광학두께의 연변화 67

그림 36. 2000~2007년 동아시아 지역 에어로졸 광학두께의 월평균 68

그림 37. 2011년 1월 25일~2월 15일 서울, 광주, 백령도, 고산의 에어로졸 산란계수 시간변화 69

그림 38. NOAA HYSPLIT4 모델을 사용하여 계산한 역궤적 추적 결과(빨강-서울, 파랑-고산) 70

그림 39. PSCF 방법을 통해 산출한 고산지역 블랙카본 질량농도의 배출원 추정 결과(블랙카본 질량농도 상위 25%) 73

그림 40. 그림 39와 동일. 에어로졸 산란계수 73

그림 41. 지역 1과 지역 2 부근의 중국과 한국에서 장기간 PM10 이 관측된 station의 구분 74

그림 42. 중국 대륙의 1~10 station의 MODIS AOD(검정)과 PM10(파랑) 질량농도의 연변화 75

그림 43. 한반도 내 관측소(11~15)의 MODIS AOD(검정)과 PM10(파랑) 질량농도 그리고 PM2.5(빨강) 미세먼지의 연변화 76

그림 44. 중국 대륙과 한반도의 주요 station의 에어로졸 광학두께의 연간 추세(왼쪽) PM10 농도의 연간 추세(오른쪽) 77

그림 45. A1, A2, A3, A4에 대한 연구 도메인 78

그림 46. 서울, 광주, 안면, 고산의 MODIS와 AERONET τa 비교 79

그림 47. A1, A2, A3, A4 영역에서의 τa 경년변화 80

그림 48. A1, A2, A3, A4 영역에서의 τa 연변화 81

그림 49. A1, A2, A3, A4지역의 계절 τa 변화 82

그림 50. 국립환경과학원 수도권 대기오염집중측정소에서 수행된 네펠로미터의 비교관측. (a) 전면 (b) 측면 84

그림 51. 2014년 10월 국립환경과학원 수도권 대기오염집중측정소에서 수행된 비교관측 기간동안 (a) 각 네펠로미터로 측정된 에어로졸 산란계수, (b) 각 에어로졸 산란계수의... 85

그림 52. 국립환경과학원과 서울대학교 네펠로미터에서 측정된 (a) 대기압 및 (b) 상대습도의 비교 86

그림 53. SNU 네펠로미터의 상대습도 증가에 따른 SNU/NIER 네펠로미터의 에어로졸 산란계수 비의 변화 87

그림 54. 한반도 내 주요 지역에서의 (a) 에어로졸 산란계수 분포 (b) 블랙카본 질량농도 분포(실선-분포, 점선-평균) 89

그림 55. 2012년 백령도(보라색)와 제주 고산(연두색)에서의 (a) 평균 에어로졸 입경 분포, (b) 총수농도 발생빈도 91

그림 56. 안면도(AMY), 제주 고산(GSN), 대만 루린(LLN) 지역에서의 입경별 에어로졸 산란/흡수계수 및 단산란 알베도 93

그림 57. 안면도(AMY), 제주 고산(GSN), 대만 루린(LLN) 지역에서의 에어로졸 산란/흡수계수 및 단산란 알베도 입경별 분포 94

그림 58. 백령도, 서울, 대전, 광주, 고산, 안면도, 대만 루린, 네팔 히말라야, 몰디브 하니마두에서 측정된 에어로졸 산란계수와 블랙카본 질량농도(수염은 표준편차) 95

첨부표목차

표 2.1. CPC 기기 개요 116

표 2.2. 필터 교체 스케줄 124

표 2.3. TSI 3776 CPC 운영 시 발생하는 오류메세지와 해결 방안 124

표 3.1. A1, A2, A3, A4 영역에 대한 τa의 계절변화 백분위수 128

표 3.2. A1, A2, A3, A4 영역에 대한 τa의 연변화 백분위수 128

표 3.3. A1, A2, A3, A4 영역에 대한 τa의 경년변화 백분위수 129

첨부그림목차

그림 1.1. 네필로미터의 SOP 과정 106

그림 1.2. 네펠로미터의 정도관리 전후 비교 107

그림 1.3. 낮은/높은 산란계수를 갖는 공기를 이용한 보정계수(K₂) 109

그림 1.4. 네펠로미터 보정 프로그램 Display 110

그림 1.5. Inlet과 outlet의 플러그, DQ 필터와 가스 주입선 112

그림 1.6. 네펠로미터 정도관리 프로그램의 폴더 구조 113

그림 2.1. Model 3776 CPC 계측기의 전면과 조절기(Control knob) 118

그림 2.2. Model 3776 CPC 후면 118

그림 2.3. Model 3776 CPC의 왼쪽 측면 119

그림 2.4. Model 3776 CPC의 내구 구성 요소 120

그림 2.5. Model 3776 CPC를 통과하는 에어로졸의 흐름 120

그림 2.6. bracket 장착 122

그림 2.7. 자료처리 프로그램의 폴더 위치 126

그림 2.8. Export parameter 127

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