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목차
요약문 3
연구용역과제 결과보고서 초록 8
1장. 연구 배경 및 필요성 15
2장. 연구내용 및 방법 19
1절. 한ㆍ중 대기분야 공동연구단 운영 19
1. 한ㆍ중 대기분야 공동연구단 운영 기반 구축 19
2. 한ㆍ중 대기분야 공동 연구 수행 계획 20
2절. 한ㆍ중 대기분야 자료 공유 시스템 관리 21
1. 정보 공유 전용선(FTP)을 활용한 관측 자료 공유 및 DB화 21
3절. 동북아 대기질 예보 모델의 정확도 개선을 위한 기반 연구 21
1. 모델 입력 자료 개선을 위한 기상 및 미세먼지 특성조사 21
2. 한ㆍ중 고농도 사례 분석 21
3. 집중 측정을 통한 중국 배출 특성 분석과 대기화학수송 모델 검증 22
4. 자료 동화 및 앙상블 등 예보기법의 현황 조사 22
3장. 연구결과 및 고찰 23
1절. 한ㆍ중 대기분야 공동연구단 운영 23
1. 한ㆍ중 대기분야 공동연구단 운영 23
가. 한ㆍ중 공동연구단 운영위원회 협의 내용 23
나. 전문가 워크샵(제2차 워크샵) 24
2. 한ㆍ중 대기분야 공동연구단 수행 내용 24
가. 한ㆍ중 공동연구단 인력교류 및 기반 확인 24
나. 한ㆍ중 공동연구단 자료 공유 및 공동연구 기반 확보 25
(1) 중국 내 대기질 자료 공유 25
(2) 연구 세미나 및 학회 교류 26
2절. 한ㆍ중 대기분야 자료 공유 시스템 관리 27
1. 정보 공유 전용선(FTP)을 활용한 관측 자료 공유 및 DB화 27
2. 연구용 측정 자료와 수치 모델 입력자료 교환 시스템 기반 구축 29
3절. 동북아 대기질 예보 모델의 정확도 개선을 위한 기반 연구 30
1. 모델 입력자료 개선을 위한 북경 현지 기상 특성과 배출 특성 조사 30
가. 북경 현지 기상 및 대기질 특성 조사 30
나. 황사 사례 시 북경 기상 및 황사 배출 특성 집중 조사 31
2. 한ㆍ중 공동의 미세먼저 고농도 사례 분석 32
가. 북경 미세먼지 포집시료 분석결과 (중국 연구진) 32
나. 북경 PM2.5 포집시료 분석결과 35
다. 북경과 한국 고농도 사례의 비교 36
3. 집중 측정을 통한 중국 배출 특성 분석과 대기화학수송 모델 검증 38
가. 2016년 북경 PM2.5 집중측정 및 분석 38
4. 자료 동화 및 앙상블 등 예보 기법의 현황 조사 40
가. CMAQ(Community Multi-scale Air Quality) 모델의 프로세싱 방법 및 버전별 개선 현황 40
나. 배출량 인벤토리 및 배출량 처리 절 현황 조사 45
다. 기상 모델링 현항 조사 48
라. CMAQ/WRF 모델링을 활용한 동아시아 지역 대기질 연구 사례 50
(1) 3차원 광화학 모델링을 통한 시공간작 에어로솔 특성 연구 50
(2) 3차원 광화학 모델링과 위성자룔 이용한 배출량 자료의 정확성 평가 52
4장. 결론 54
5장. 기대성과(활용방안) 또는 향후계획 55
6장. 참고문헌 56
7장. 부록 59
1. 한ㆍ중 대기질 공동연구 워크샵 발표 내용 및 자료 59
2/7-2. 공동연구단 운영 수칙 및 3대 상세 과제(안) 89
3/(3) 2016년 3월 월보 및 1분기 대기질 보고 (번역본) 120
4/7-4. 중국 환경과학연구원 공유 자료(Raw data) 목록 171
Table 2-1. 한ㆍ중 공동연구단 기관별 역할 20
Table 2-2. 중국에서 활용되고 있는 3차원 대기 모델 현황 22
Table 3-1. 한중 공동연구단 연구 인력 명단 25
Table 3-2. 북경 현지 미세 먼지 특성 구분 (PM10과 PM2.5 질량 농도 기준) 34
Table 3-3. 2013년 12월에서 2014년 2월까지 북경에서 실시간으로 측정한 반응성기체와 PM2.5 농도의 하루 평균값과 국가대기환경기준(NAAQA)에서 제공한 각 항목별 기준치 34
Table 3-4. CMAQ 모델에 적용되는 프로세스 모듈 42
Table 3-5. CMAQ 모델의 버전별 개선 사항 43
Table 3-6. 동아시아 지역 적용 가능한 배출인벤토리 46
Table 7-1. 2015년 6월 12일 한․중 공동연구단 워크샵 일정표 59
Fig 1-1. 동북아시아지역의 PM2.5 농도(source: Global satellite-derived map of PM2.5 averaged over 2001-2006, Donkelaar et al., 2010) 15
Fig 1-2. 1998년부터 2010년까지 SeaWiFS에 의해 관측된 에어로졸광학두께의 전지구와 각 지역의 연변화 추세. (source: Hsu et al., 2012 ) 16
Fig 1-3. 2007년 4월 ~ 2008년 3월까지 PSCF를 이용한 서울에서 측정된 PM2.5의 기원 추적 (source: Jeong et al., 2011 ) 17
Fig 2-1. 한ㆍ중 대기분야 공동 연구 운영단 구성도 19
Fig 3-2(a). 중국 주요도시 PM2.5와 PM10 현황 (FTP 자료) 28
Fig 3-2(b). 중국 주요도시의 가스 측정자료(4종) 현황 28
Fig 3-3. 2016년 1-5월에 관측한 북경 PM2.5의 시계열 및 기상상태 사진 예 30
Fig 3-4. 2016년 3월 황사 발생 시 북경에서 관측된 PM10과 PM2.5 질량 농도의 시계열 31
Fig 3-5. 2016년 첫 황사 사례인 3월 6일의 인터넷 기사 사진. 마스크를 쓴 어린이들의 모습 (좌)과 뿌연 서울 하늘의 모습 (우). Source: 경향신문 (좌), 연합뉴스 (우) 32
Fig 3-6. PM2.5와 PM10의 질량 농도 시계열 그림 (위)과 그 평균 질량 농도와 중국 기준치와 의비교 표 (아래). (측정 시기: 2013년 12월~2014년 2월, 측정 장소: 중국 북경) 33
Fig 3-7. 2013년 12월부터 2014년 2월까지 북경에서 포집한 PM2.5시료의 화학분석 결과 35
Fig 3-8. 2013년 12월부터 2014년 2월까지 북경에서 측정한 PM2.5와 PM10, 한국(서울, 광산, 백령도)에서 측정한 PM10의 시계열 36
Fig 3-9. 각 사례별(사례 1: 서울만 고농도, 사례 2: 북경만 고농도, 사례 3: 북경-서울 순차적 짧은 기간 고농도, 사례 4: 북경-서울 동시 긴 기간 고농도) 북경(a)과 서울(b)로 이동해온 공기괴의 3일간의 역궤적 분석 결과 37
Fig 3-10. 2016년 1월부터 6월 현재까지 중국 환경과학연구원의 샘플링 기기를 사용하여 포집한 북경 포집시료 (좌:PM2.5, 우:PM10) 의 예 39
Fig 3-11. 2016년 북경 포집 시료의 광학 특성의 예 40
Fig 3-12. CMAQ의 구조도 42
Fig 3-13. SMOKE에 의한 model-ready input 파일 생성 흐름도 48
Fig 3-14. WRF 기상 모델링 수행 절 49
Fig 3-15. NASA 알고리즘과 M-BAER 알고리즘을 이용하여 MODIS로부터 산출된 AOD (τ)와 CMAQ으로부터 산출된 AOD의 시공간적 분포 및 네 번째 열 CMAQ 산출 에어로솔 column loading (Song et al., 2008) 50
Fig 3-16. AOD 구성 주요 입자상 오염물질의 시공간적 column 농도 (Song et al., 2008) 51
Fig 3-17. CMAQ과 OMI로부터 산출된 NO2 층적분 비교 연구 (좌, Han et al. ,2015) 및 CMAQ과 SCIAMAHCY 센서로부터 산출된 HCHO 층적분 농도 비교 연구(우, Han et al., 2013) 52
Fig 3-18. SCIAMACHY 및 OMI 센서와 GEOS-CHEM으로부터 산출된 SO2 층적분 농도 상호 비교 연구 (Lee et al., 2009) 53
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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