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목차
제1장 서론 16
1. 연구의 배경 16
2. 연구 내용과 보고서 구성 19
참고 문헌 20
제2장 발원지의 황사 발생기구 및 발생량 21
1. 서론 21
2. 황사 발원지의 황사 발생 기구 22
가. 전지구 원거리 통신시스템(GTS)을 이용한 황사 발생 빈도 조사 22
나. 황사 발생시 GTS 기상 자료 분석 (기온, 노점온도, 기압, 강수량, 구름, 풍속, 식생지수) 36
다. 황사 발생 전후 황사 일기도 분석 42
3. 황사 발원지의 황사 발생량 추정 46
가. 황사 발생량 산정 방법 46
나. 황사 발생 사례별 황사 발생량 공간 분포 48
다. 위성자료(GOES-9)의 황사 발생 자료와 비교 분석 56
4. 결론 57
참고 문헌 59
제3장 에피소드별 황사 특성 및 이동경로 분석 60
1. 서론 60
2. 한반도에서 발생한 황사 발생 빈도 조사 60
3. 에피소드별 황사 특성 분석 62
가. 2006년 4월 7일~9일 황사 사례(황사 경보)의 에피소드 분석 63
나. 기타 사례 76
4. 황사의 이동 경로 분석 76
가. 2005년 황사 이동 경로 76
나. 2006년도 황사발생 횟수 및 이동 경로 77
다. 2007년도 황사발생 횟수 및 이동 경로 79
5. 군집분류에 의한 황사 발생일의 종관기상 패턴 분석 81
6. 결론 87
참고 문헌 88
제4장 유해성분 예측과 침적량 계산 89
1. 수치 시뮬레이션의 필요성 89
2. 모델링시스템 구축 89
가. 기상 모델 90
나. 대기확산모델 91
다. 모델링시스템 구축 99
3. 사례 모델링 결과 분석 105
가. 2006년 4월 8일 사례 105
나. 2002년 4월 8일 사례 129
다. 2007년 4월 1일 사례 153
4. 결론 174
참고문헌 177
제5장 노출강도 추정방법 개발 및 적용 178
1. 필요성 178
2. 행정구역별 인구 및 면적 분포 179
가. 시, 군, 구별 인구 분포 179
나. 시, 군, 구별 면적 분포 181
3. 노출강도 산정 182
가. 노출인구 중심 182
나. 노출면적 중심 191
다. 2002년 황사 사례 200
라. 대기 중 황사 흡입노출량 217
4. 결론 218
참고 문헌 219
제6장 결론 및 향후 과제 220
참고 문헌 222
[별지] 평가결과서 223
표 1.1.1. 최근 10여년간 주요 도시 황사 발생 횟수와 일수 (환경부 대기정책과 보도자료, 2008. 1. 9) 17
표 2.2.1. 2001년~2006년 황사 발원지별 시간단위의 dust 총 발생 횟수 25
표 2.2.2. 2001년~2006년 황사 발원지별 site당 dust 발생 빈도 27
표 2.2.3. 2001년~2006년 발원지별 GTS 자료에 나타난 dust 발생빈도수 계절변화 경향 34
표 2.3.1. 사례기간 발원지별 누적 황사 발생량 52
표 2.3.2. 사례기간 토양 성분별 누적 황사 발생량 56
표 3.2.1. 주요도시 황사 관측 현황 (1998~2007년)(기상청, 2007) 61
표 3.2.2. 최근 3년간 주요도시의 황사 관측 일지 (2005~2007년)(기상청, 2007) 61
표 3.2.3. 최근 3년간 황사주의보 및 경보 발생 사례 (2005~2007년) 62
표 3.4.1. 2005년 황사 관측일 및 발원지와 이동경로 77
표 3.4.2. 2006년 황사 관측일 및 발원지와 이동경로 78
표 3.4.3. 2007년 황사 관측일 및 발원지와 이동경로 80
표 3.4.4. 황사의 주요 이동 경로 (기상청, 2006, 2007) 80
표 3.5.1. 황사 발생일의 군집 수를 결정하기 위한 통계 지표 84
표 3.5.2. 황사 발생일의 기상패턴별 군집 분류 84
표 4.2.1/4.2.16. 기상모델의 영역별 해상도와 격자수 100
표 4.2.2/4.2.17. EAGRID와 ACE-ASIA 프로젝트의 국가별 배출량 비교 103
표 4.3.1. 시간별 황사 중심점의 위경도, 지상고도와 최고농도 117
표 4.3.2. 무황사 사례의 격자별 시뮬레이션 기간(120시간) 동안 총 침적량 128
표 4.3.3. 황사 사례의 격자별 시뮬레이션 기간(120시간) 동안 PM10 총 침적량 129
표 4.3.4. 시간별 황사 중심점의 위경도, 지상고도와 최고농도 142
표 4.3.5. 무황사 사례의 격자별 시뮬레이션 기간(120시간) 동안 PM10 총 침적량 152
표 4.3.6. 황사 사례의 격자별 시뮬레이션 기간(120시간) 동안 PM10 총 침적량 152
표 4.3.7. 시간별 황사 중심점의 위경도, 지상고도와 최고 농도 164
표 4.3.8. 무황사 사례의 격자별 시뮬레이션 기간(96시간) 동안 PM10 총 침적량 173
표 4.3.9. 황사 사례의 격자별 시뮬레이션 기간(96시간) 동안 PM10 총 침적량 174
표 4.3.10. 사례별 남한지역 내 PM10 총 침적량 176
표 5.2.1/5.2.30. 상위 10개 지역 인구수 181
표 5.2.2/5.2.31. 상위 10위 면적 분포(2006) 182
표 5.3.1. 주요 지역 총인구 노출 강도 185
표 5.3.2. 주요 지역 13세 이하 노출 강도 188
표 5.3.3. 주요 지역 65세 이상 노출 강도 190
표 5.3.4. 면적대비 주요 지역 총인구 노출 강도 193
표 5.3.5. 면적대비 주요 지역 13세 이하 노출 강도 196
표 5.3.6. 면적대비 주요 지역 65세 이상 노출 강도 198
표 5.3.7. 상위 10개 지역 인구수 (2000) 202
표 5.3.8. 주요 지역 총인구 노출 강도 205
표 5.3.9. 주요 지역 13세 이하 노출 강도 207
표 5.3.10. 주요 지역 65세 이상 노출 강도 209
표 5.3.11. 면적대비 주요 지역 총인구 노출 강도 212
표 5.3.12. 면적대비 주요 지역 13세 이하 노출 강도 214
표 5.3.13. 면적대비 주요 지역 65세 이상 노출 강도 216
그림 1.1.1. 최근 약 10년간 서울의 황사 발생 일수, 황사 발생일의 일평균 PM10 합계와 일평균 PM10 18
그림 1.1.2. 지난 90여년간 서울의 연도별, 월별 황사 발생 일수 18
그림 2.2.1. GTS 자료 관측소 위치 및 황사 발원지 구분 24
그림 2.2.2. 2001년~2006년 황사 발원지별 dust 발생횟수의 일변화 경향 29
그림 2.2.3. 2001년~2006년 황사 발원지별 dust 발생횟수의 년 변화 경향 32
그림 2.2.4. 2001년~2006년 황사 발원지별 dust 발생횟수의 계절 변화 34
그림 2.2.5. 연도별 황사 발원지별 dust 발생빈도의 계절 변화 35
그림 2.2.6. 봄철 dust 발생시 발원지별 GTS자료에 나타난 기상 관측값 37
그림 2.2.7. 2006년 4월 5일 ~ 4월 8일 850hPa 일기도 44
그림 2.2.8. 2006년 4월 5일~4월 8일 GTS 자료의 dust 발생 분포 44
그림 2.2.9. 2006년 4월 7일 12UTC ~ 9일 00UTC 황사일기도 (기상청, 2006). 45
그림 2.3.1. 황사 발원지의 토양성분 분류 (In and Park, 2003) 46
그림 2.3.2. 2002년 4월5일~8일 황사 발생량 공간 분포 49
그림 2.3.3. 2006년 4월5일~8일 황사 발생량 공간 분포 50
그림 2.3.4. 2007년 3월 29일~4월 1일 황사 발생량 공간 분포 51
그림 2.3.5. 사례별, 발원지별 시간에 따른 황사 발생 누적량 53
그림 2.3.6. 사례별, 발원지별 시간에 따른 평균 마찰속도 시계열 54
그림 2.3.7. GOES-9 위성영상 57
그림 3.3.1. 사례기간(2006. 4. 5 ~ 4. 10)의 PM10 농도 시계열 64
그림 3.3.2. 4월 8일~9일 850hPa 상층일기도 65
그림 3.3.3. 4월 8일~9일 지상 황사일기도 66
그림 3.3.4. 4월 7일~9일 NOAA 위성영상 68
그림 3.3.5. 4월 7일~9일 미세먼지농도 공간분포 69
그림 3.3.6. 4월 7일~9일 300hPa Jet Stream (기상청, 2006) 70
그림 3.3.7. 4월 7일~9일 850 hPa Stream line 분포 (기상청, 2006) 72
그림 3.3.8. 4월 8일~9일 오산지역의 Skew T - Log P Diagram 73
그림 3.3.9. 4월 7일~8일 경기도 4개 지점의 850 hPa 연직속도 시계열 74
그림 3.3.10. 라이다에 의한 고도별 에어로졸 관측 75
그림 3.4.1. 2006년도 황사의 이동 경로 : 1월~3월 황사사례 78
그림 3.4.2. 2006년도 황사의 이동 경로: 4월 황사사례 79
그림 3.5.1. 군집 분류 기법에 의해 분류된 황사 발생일의 850hPa 기압 패턴 (Type A ~ Type D) 85
그림 4.2.1/4.2.83. 모델링시스템의 구성과 자료 흐름도 90
그림 4.2.2/4.2.84. Model-3/CMAQ 모델 구성도 94
그림 4.2.3. 모델링시스템의 계산 영역 100
그림 4.2.4. EaGrid 배출량 분포 102
그림 4.2.5. EaGrid와 ACE-ASIA 프로젝트의 오염물질별 국가별 배출량 비교 104
그림 4.3.1. 2006년 4월 6일 ~ 10일의 기상청 산하 황사 관측소에서 측정된 PM10 농도 105
그림 4.3.2. 2006년 4월 5일 00 ~ 8일 00 UTC의 850 hPa 등압면 일기도 (기상모델 시뮬레이션과 기상청 분석 일기도) 106
그림 4.3.3. 모델 시뮬레이션에 의한 지상 PM10 농도와 바람장 분포 108
그림 4.3.4. 모델 시뮬레이션에 의한 PM10 plume centerline 116
그림 4.3.5. Hysplit 모델로 계산한 backward trajectory 117
그림 4.3.6. 배경대기 지역(강화, 태안, 거제, 제주 고산)에서의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM10 농도 비교 121
그림 4.3.7. 도시지역(서울, 강릉, 광주, 부산)에서의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM10 농도 비교 122
그림 4.3.8. 수도권과 부산권 지역 평균의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM2.5 농도 비교 123
그림 4.3.9. 수도권과 부산권 지역 평균의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM2.5 농도/PM10 농도 비율 비교 124
그림 4.3.10. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 SO42- 농도 비교 125
그림 4.3.11. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 NO3- 농도 비교 125
그림 4.3.12. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 Hg 농도 비교 126
그림 4.3.13. 배경대기 지역(강화, 태안, 고산)의 황사 사례 NH3, HNO3, EC, OC 농도 126
그림 4.3.14. 무황사 및 황사 사례의 시뮬레이션 기간(120시간) 동안 PM10 총 침적량 127
그림 4.3.15. PM10 침적량 산출 격자 영역 128
그림 4.3.16. 2002년 4월 5일 00 ~ 8일 00 UTC의 850 hPa 등압면 일기도 130
그림 4.3.17. 모델 시뮬레이션에 의한 지상 PM10 농도와 바람장 분포 131
그림 4.3.18. 모델 시뮬레이션에 의한 PM10 plume centerline 141
그림 4.3.19. Hysplit 모델로 계산한 backward trajectory 142
그림 4.3.20. 배경대기 지역(강화, 태안, 거제, 제주 고산)의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM10 농도 비교 146
그림 4.3.21. 도시지역(서울, 강릉, 광주, 부산)의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM10 농도 비교 147
그림 4.3.22. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 PM2.5 농도 비교 148
그림 4.3.23. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 PM2.5 농도/PM10 농도 비율 비교 148
그림 4.3.24. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 SO42- 농도 비교 149
그림 4.3.25. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 NO3- 농도 비교 150
그림 4.3.26. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 Hg 농도 비교 150
그림 4.3.27. 배경대기 지역(강화, 태안, 고산)의 황사 사례 NH3, HNO3, EC, OC 농도 151
그림 4.3.28. 무황사 및 황사 사례의 시뮬레이션 기간(120시간) 동안 PM10 총 침적량 152
그림 4.3.29. 2006년 3월 29일 ~ 4월 2일의 기상청 산하 황사 관측소에서 측정한 PM10 농도 153
그림 4.3.30. 2007년 3월 29일 00 ~ 4월 1일 00 UTC의 850 hPa 등압면 일기도 155
그림 4.3.31. 모델 시뮬레이션에 의한 지상 PM10 농도와 바람장 분포 156
그림 4.3.32. 모델 시뮬레이션에 의한 PM10 plume centerline 163
그림 4.3.33. Hysplit 모델로 계산한 backward trajectory 164
그림 4.3.34. 배경대기 지역(강화, 태안, 거제, 제주 고산)의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM10 농도 비교 167
그림 4.3.35. 도시지역(서울, 강릉, 광주, 부산)의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM10 농도 비교 168
그림 4.3.36. 수도권과 부산권 지역 평균의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM2.5 농도 비교 169
그림 4.3.37. 수도권과 부산권 지역 평균의 측정, 무황사 및 황사 사례 PM2.5 농도/ PM10 농도 비율 비교 169
그림 4.3.38. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 SO42- 농도 비교 170
그림 4.3.39. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및 황사 사례 NO3- 농도 비교 171
그림 4.3.40. 수도권과 부산권 지역 평균의 무황사 및황사 사례 Hg 농도 비교 171
그림 4.3.41. 배경대기 지역(강화, 태안, 고산)의 황사 사례 NH3, HNO3, EC, OC 농도 172
그림 4.3.42. 무황사 및 황사 사례의 시뮬레이션 기간(96시간) 동안 PM10 총 침적량 173
그림 5.2.1. 총인구와 13세 이하 및 65세 이상 인구분포(2005) 180
그림 5.3.1. 총인구 노출강도 분포 185
그림 5.3.2. 13세 이하 노출강도 분포 187
그림 5.3.3. 65세 이상 노출강도 분포 190
그림 5.3.4. 면적대비 총인구 노출강도 분포 193
그림 5.3.5. 면적대비 13세 이하 노출강도 분포 195
그림 5.3.6. 면적대비 65세 이상 노출강도 분포 198
그림 5.3.7. 총인구와 13세 이하 및 65세 이상 인구분포(2000) 201
그림 5.3.8. 총인구 노출강도 분포 204
그림 5.3.9. 13세 이하 노출강도 분포 206
그림 5.3.10. 65세 이상 노출강도 분포 208
그림 5.3.11. 면적대비 총인구 노출강도 분포 211
그림 5.3.12. 면적대비 13세 이하 노출강도 분포 213
그림 5.3.13. 면적대비 65세 이상 노출강도 분포 215
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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