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보고서 초록
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 서론 16
제2장 동 아시아 장거리 대기확산 실험 24
제1절 국내외 장거리 대기확산실험 현황 26
제2절 ALR TXP 실험의 국내 참여 59
제3절 기상관측 및 예보 69
제3장 장거리 대기확산 모델 72
제1절 장거리 대기확산 모델 74
제2절 기상모델의 적용 77
제3절 평가 참여 모델의 특성 86
제4절 모델의 비교 평가 107
제4장 대기확산 및 방사선영향 평가시스템 개발 114
제1절 외국 방사선영향평가 시스템 현황 116
제2절 국내 방사선영향평가시스템 122
제3절 장거리 방사선영향평가시스템 프로토타입 개발 124
제5장 결론 148
참고문헌 151
부록 155
부록 1. 제1차 ALR TXP 국제실험의 국내준비를 위한 Workshop 회의록 155
부록 2. 제2차 ALR TXP 국제실험의 국내준비를 위한 Workshop 회의록 157
표 1-1. 전 세계 장거리 대기확산 실험 사례 19
표 1-2. 동아시아 국가의 원자력발전소 현황 20
표 2-1. CAPTEX 추적자 방출 지점현황 29
표 2-2. 농도가 검출된 대상시료 검출현황 35
표 2-3. 시료 검출실패 원인 요약(대상시료 : 총 3,222) 36
표 2-4. Perfluorocarbon 추적자 특성자료 38
표 2-5. 지표면 시료포집지점에서의 PFT 배경농도(fL/L), EML, BNL, ARLFRD의 분석결과 40% 신뢰도 구간 43
표 2-6. ETEX 실험에 이용되는 PerFluoroCarbon 화합물의 종류 50
표 2-7. 국내 공기시료채취지점(안) 65
표 2-8. 국내 지상기상대 위치 70
표 3-1. 대기확산모델의 일반적 분류 76
표 3-2. MM5 연직층 구조와 높이 80
표 3-3. MM5와 CMAQ의 격자정보 97
표 3-4. 오차평가를 하기 위한 통계분석 방법 107
표 3-5. ETEX 실험에서의 통계적 비교 평가 방법(T:시간, S:공간, G:global분석) 109
표 4-1. 한국 원자력발전소 현황 127
표 4-2. 중국 원자력발전소 현황 128
표 4-3. 일본 원자력발전소 현황 130
표 4-4. 대만 원자력발전소 현황 132
표 4-5. 한국 HYSPLIT 표준입력자료 목록 133
표 4-6. 북한 HYSPLIT 표준입력자료 목록 133
표 4-7. 중국 HYSPLIT 표준입력자료 목록 133
표 4-8. 일본 HYSPLIT 표준입력자료 목록 134
표 4-9. 대만 HYSPLIT 표준입력자료 목록 134
표 4-10. HYSPLIT-DOSE Calculator 1.0의 Grid to Station 출력 예시 137
표 4-11. 수치예보모델 특징 139
표 4-12. 방출시간별 궤적 모델링 142
표 4-13. 방출 지점의 고도 분류 142
표 4-14. 샘플링 위치, 시간별 평균농도 147
그림 1-1. AtomCARE 시스템 구성도 21
그림 2-1. CAPTEX 83 장거리 대기확산 실험 영역(R은 방출지점, 원은 지표 시료 포집지점, N은 rawinsondes 네트웍, E는 EPRI rawinsondes) 30
그림 2-2. 제1차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 31
그림 2-3. 제2차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 32
그림 2-4. 제3차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 32
그림 2-5. 제4차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 33
그림 2-6. 제5차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 33
그림 2-7. 제6차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 34
그림 2-8. 제7차 방출후 시료포집지점에서 측정된 추적자 최대농도(fL/L) 34
그림 2-9. 제3회 방출시료의 2100GMT 시각의 수직단면농도(fL/L) 36
그림 2-10. ANATEX 실험의 시료채취 네트웍(방출지점은 둥근 원으로 표시) 39
그림 2-11. ANATEX 실험에 이용한 추적자 가열방출 설비 구성도 40
그림 2-12. 지표면 공기시료를 포집하는 PATS 포집기 모습 40
그림 2-13. 가스 크로마토그래피의 개략 구성도 41
그림 2-14. 중복시료의 분산도(BNL 분석) 43
그림 2-15. 모든 시료의 PMCH, oPDCH, PTCH 농도분포(boxplot 내 하단 숫자는 원호 번호) 44
그림 2-16. ANATEX 실험에서 1987년 1월 23일 0500 UTC에 방출한 PDCH8 농도(33~57시간과 57~81시간 동안의 ANATEX와 농도를 비교, x 표시는 애매한 농도로 삭제한 곳) 45
그림 2-17. ANATEX 실험에서 1987년 2월 9일 1700 UTC에 방출한 PDCH15 농도(45~69시간과 69~93시간 동안의 ANATEX와 농도를 비교) 46
그림 2-18. ANATEX 실험에서 1987년 1월 10일 1700 UTC에 방출한 PTCH3 농도(45~69시간과 69~93시간 동안의 ANATEX와 농도를 비교) 47
그림 2-19. ANATEX 실험에서 1987년 3월 24일 0500 UTC에 방출한 PTCH32 농도(9~33시간과 81~105시간 동안의 ANATEX와 농도를 비교) 48
그림 2-20. 추적자 방출 장치 (a)모습 (b)방출시스템 구성도 50
그림 2-21. SAM1 공기시료포집기 51
그림 2-22. Tecora 공기시료포집기 51
그림 2-23. Seibersdorf 공기시료포집기 52
그림 2-24. ETEX 실험의 공기시료포집 지점 네트웍 53
그림 2-25. 상층대기 시료포집을 위한 항공기 이동경로와 농도변화 54
그림 2-26. 1차 ETEX 실험 시료분석결과 통계 55
그림 2-27. 2차 ETEX 실험 시료분석결과 통계 55
그림 2-28. 서해안지역 추적자 확산실험을 위한 측정지점 56
그림 2-29. CALPUFF로 계산한 PMCH 농도분포(2000년 11월 17일~19일) 57
그림 2-30. ALR TXP 실험영역 60
그림 2-31. 에어로졸 분무장치 61
그림 2-32. 대형 발룬을 이용한 기상측정(2009년 6월 1일 00시) 62
그림 2-33. 덕적도 방출의 CALPUFF 모델 계산(2006년 4월 2일~4월 6일) 63
그림 2-34. 덕적도 방출의 CMAQ 모델 계산(2006년 4월 2일) 64
그림 2-35. 국내 공기시료포집기 배치 위치(안) 65
그림 2-36. 장거리대기확산 실험에 사용하였던 공기시료포집장치 66
그림 2-37. Taiyuan에서 가스방출시 측정지점에서의 시계열 농도 분포 67
그림 2-38. ALR TXP 실험 국내 추진 조직도 68
그림 2-39. 기상관측 장비(a: DPG Sodar, b: DPG Surface Station, c: ARL Lidar) 69
그림 3-1. MM5 기상모델의 시스템 체계도 78
그림 3-2. MM5 모델의 수평격자체계인 Arakawa B 그리드 간략도. 스칼라 변수는 격자의 중심(x), 동서성분은(●)로 표시 78
그림 3-3. 모델의 연직구조 체계도 (예로 연직 15층, 실선을 full sigma, 점선은 Half sigma.) 79
그림 3-4. 기상모델의 자료동화에 이용되는 관측자료 및 위성자료 81
그림 3-5. 관측자료의 자료동화를 통한 모델 결과 차이 82
그림 3-6. 지형도의 비교[(a)ME-3초, (b)USGS-30초 자료] 82
그림 3-7. KME 토지이용도 83
그림 3-8. 30km격자의 MM5와 CMAQ 모델링 영역 84
그림 3-9. 10km 격자의 MM5와 CMAQ모델링 영역 84
그림 3-10. 자료동화를 위해 사용된 기상관측소 (좌:상층기상대, 우:지상기상대) 85
그림 3-11. CALPUFF 모델링 시스템 87
그림 3-12. CALPUFF 모델링 계산 실행 체계도 88
그림 3-13. ALR TXP 시료방출지점과 확산모델 대상 영역 88
그림 3-14. Yinchuan 방출지점의 24시간 평균 농도분포(2006년 4월 2일~4월 6일) 89
그림 3-15. Taiyuan 방출지점의 24시간 평균 농도분포(2006년 4월 2일~4월 6일) 90
그림 3-16. Models-3/CMAQ 구조의 처리과정 체계도 92
그림 3-17. Arakawa B grid(왼쪽)과 Arakawa C grid(오른쪽) 92
그림 3-18. 2006년 아시아의 S0₂와 NOx의 배출량 분포 94
그림 3-19. 2006년 아시아의 PM10과 PM2.5의 배출량 분포(이미지참조) 95
그림 3-20. 2006년 아시아의 CO와 VOC의 배출량 분포 96
그림 3-21. 30km 격자의 MM5와 CMAQ 모델링 영역(안쪽 사각형 실선 : 10km 모델링 영역) 97
그림 3-22. 시료채취지점에서의 CMAQ 계산결과 시계열 98
그림 3-23. 2006년 4월 3일의 CMAQ 30km모델의 수평분포결과. 99
그림 3-24. LADAS의 동북아시아 계산 영역 103
그림 3-25. MM5 모델로부터 계산한 기상장 벡터 104
그림 3-26. LADAS 계산결과(2002.01.06~01.08) 105
그림 3-27. 팩스로 전송한 농도 CONTOUR 사례 110
그림 3-28. 모델 예측에 대한 시간적 통계분석결과 111
그림 4-1. 미국 NARAC 시스템 117
그림 4-2. 유럽의 RODOS 시스템 119
그림 4-3. 덴마크 ARGOS 시스템 120
그림 4-4. 일본 WSPEEDI 시스템 121
그림 4-5. FADAS 시스템 122
그림 4-6. LADAS 시스템 123
그림 4-7. 기상 입·출력 화면 GUI 한글화 125
그림 4-8. 궤적 입·출력 화면 GUI 한글화 125
그림 4-9. 농도 입·출력 화면 GUI 한글화 126
그림 4-10. 고급 입·출력 화면 GUI 한글화 126
그림 4-11. HYSPLIT 시작화면의 CI 변경 입력 127
그림 4-12. HYSPLIT-DOSE Calculator 1.0 GUI 136
그림 4-13. MM5-ARL 기상자료 변환 상세 설정 화면 139
그림 4-14. RDAPS 기상자료 HYSPLIT 적용 궤적 계산 결과(좌: Ghost Script, 우: GOOGLE 연동) 140
그림 4-15. RDAPS 기상자료 HYSPLIT 적용 농도 계산 결과 141
그림 4-16. ARL TXP 궤적 모델링 결과 Case 1(2006년 2월) 143
그림 4-17. ARL TXP 궤적 모델링 결과 Case 3(2006년 3월) 143
그림 4-18. ARL TXP 궤적 모델링 결과 Case 5(2006년 4월) 144
그림 4-19. ARL TXP 궤적 모델링 결과 Case 7(2006년 5월) 144
그림 4-20. ARL TXP 궤적 모델링 결과 Case 9(2006년 6월) 145
그림 4-21. HYSPLIT를 이용한 ARL TXP 농도 모델링 결과 146
그림 4-22. 샘플링 위치에서 시간별 평균농도 147