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목차

I. 서론 15

II. 연구목표 및 방법 24

1. 연구목표 24

2. 연구방법 25

2.1. 측정장소 25

2.2. 측정기기 25

2.3. 사례일 29

III. 연구내용 및 결과 31

1. 계절별, 사례별 에어로졸의 광흡수계수 재산정 31

1.1. 안면도 광흡수계수 측정기(AE31)로부터 탄소에어로졸 질량농도 산출 31

1.2. 탄소에어로졸 질량농도로부터 광흡수계수 재산정 및 계절/사례별 변화 분석 36

2. 계절별, 사례별 유기탄소와 원소탄소의 질량농도 특성 분석 47

2.1. 안면도 OC-EC 분석기로부터 계절별, 사례별 유기 및 원소탄소 질량농도 산출 47

2.2. OC/EC 비의 일변화와 계절/사례별 변화 분석 51

3. 계절별, 사례별 광흡수 에어로졸의 배출기여도 도출 71

3.1. 흡수옹스트롬지수(Absorption Angstrom exponent, AAE) 산출 71

3.2. AAE 기반 화석연료 연소와 식생연소의 상대적 기여도 산정 및 특성 도출 76

4. 탄소에어로졸의 질량흡수단면 산정 및 계절성 분석 93

4.1. 계절별 관측한 광흡수계수와 원소탄소의 질량농도로부터 MAC 산정 96

4.2. 기상항공기 탄소에어로졸 관측장비(SP2) 및 안면도 기후변화감시소 광흡수계수측정기(AE31) 관측자료 기반 MAC 산출 98

4.3. 계절성 종합분석 및 선행연구와의 비교 108

IV. 결론 121

V. 기대성과 및 활용방안 125

1. 기대성과 125

2. 활용방안 125

참고문헌 126

표목차

표 1. 탄소에어로졸과 관련된 주요 화학적 및 광학적 용어 18

표 2. 갓 배출된 블랙카본 MAC의 최근 측정값 20

표 3. 안면도 측정 장비별 측정/산출 항목 28

표 4. 관측 기간 중 황사 사례 및 연무 사례 관측일 수 30

표 5. 안면도 기후변화감시소에서 Aethalometer(AE31)로 측정한 블랙카본(eBC)의 질... 32

표 6. 안면도 기후변화감시소에서 Aethalometer(AE31)로 측정한 7 파장 광흡수계수... 37

표 7. 유기탄소와 원소탄소 질량농도 자료의 품질관리 단계별 자료 개수 47

표 8. 최솟값 방법((OC/EC)min), 퍼센타일 데이터의 회귀분석 방법((OC/EC)under) 그리...[이미지참조] 50

표 9. 퍼센타일 데이터의 회귀분석 방법((OC/EC)under)과 MRS 방법((OC/EC)MRS)으로...[이미지참조] 50

표 10. 전체 기간(2017년-2023년) 총 탄소(TC＝OC+EC), OC, EC, OC/EC 비의 통계 51

표 11. 선행연구에서의 OC와 EC 농도 및 OC/EC 비와의 비교 52

표 12. TC, OC와 EC의 계절별, 사례별(황사, 연무) 농도의 평균±표준편차 55

표 13. 선행연구에서의 OC, EC와 OC/EC 비 55

표 14. 일차 유기탄소(POC)와 이차 유기탄소(SOC)의 전체 기간, 계절별, 사례별 질... 61

표 15. 일차 유기탄소(POC)와 이차 유기탄소(SOC)에 대한 선행연구와의 비교 62

표 16. 전체 관측 기간에 대하여 안면도 기후변화감시소, 태안군, 서산시, 홍성군의... 67

표 17. 계절별 eBC, OC와 EC의 질량농도와 다른 지역의 SO₂, CO, O₃, NO₂, PM₁₀,... 68

표 18. 선행연구에서의 Aethalometer 관측자료로부터 산출한 BC TR와 BC WB 및 산출을 위해 가정한 항목(AAEBC, AAETR, AAEWB)의 값 비교[이미지참조] 73

표 19. 안면도 기후변화감시소의 연간, 월간 평균 AAE₄₇₀/₉₅₀[이미지참조] 76

표 20. 안면도 기후변화감시소의 연평균/월평균 WB 76

표 21. 안면도 기후변화감시소의 연평균/월평균 TR 77

표 22. 안면도 기후변화감시소의 계절별 AAE₄₇₀/₉₅₀, WB, TR의 최솟값과 최댓값, 5, 25, 50, 75, 95 퍼센타일과 산술평균 및 표준편차[이미지참조] 81

표 23. 안면도 기후변화감시소의 전체 기간과 사례별(황사, 연무) AAE₄₇₀/₉₅₀, WB, TR의 최솟값과 최댓값, 5, 25, 50, 75, 95 퍼센타일...[이미지참조] 81

표 24. 계절별 BC 배출 목록[μg m⁻³] 92

표 25. 서해상 항공관측의 880 nm 파장 광흡수계수, 내화성 블랙카본(rBC) 질량농... 100

표 26. 관측 고도에 따른 BC의 MAC값 103

표 27. 안면도 기후변화감시소에서 Aethalometer(AE31)로 측정한 파장별 전체 광흡... 105

표 28. 안면도 기후변화감시소의 연도별 블랙카본 질량흡수단면(MACBC,880nm) 통계(최...[이미지참조] 106

표 29. Aethalometer의 MAC과 안면도 MAC의 비교 110

표 30. 안면도 기후변화감시소의 MeBC와 MeEC 비교[이미지참조] 112

표 31. 선행연구의 관측 지점과 기간, 측정기기 및 MAC 결과 비교 117

그림목차

그림 1. 화학종별 전지구적 연평균 배출 분포 16

그림 2. 탄소 에어로졸의 물리, 화학, 광학적 구분(Pöschl, 2003)과 이러한 특징을... 17

그림 3. 다양한 배출원과 지역 및 시기별 측정한 블랙카본의 MAC값 비교 21

그림 4. Single particle soot photometer(SP2, DMT)의 내부 모식도 23

그림 5. 안면도 기후변화감시소 위치(36.53°N, 126.32°E, 47 m) 25

그림 6. 안면도 기후변화감시소의 관측 항목별 자료 수집 현황 29

그림 7. 관측 기간 연도별 황사 및 연무 사례의 수 30

그림 8. 안면도 기후변화감시소에서 Aethalometer(AE31)로 측정한 월평균 블랙카... 32

그림 9. 안면도 기후변화감시소의 블랙카본 질량농도(MeBC) 분포. 봄, 여름, 가을, 겨...[이미지참조] 33

그림 10. 전체 관측 기간, 계절별, 사례별(황사, 연무) MeBC의 분포. 상자(box)는 25...[이미지참조] 34

그림 11. MeBC의 계절별 일변화 분포(좌)와 전체 관측 기간과 사례별(황사, 연무) 일...[이미지참조] 35

그림 12. MeBC의 연변화 분포[이미지참조] 35

그림 13. Aethalometer(AE31)로 측정한 7 파장(370, 470, 520, 590, 660, 880, 950... 40

그림 14. 안면도 기후변화감시소에서 Aethalometer(AE31)로 측정한 7 파장(370, 470,... 42

그림 15. 안면도 기후변화감시소의 370, 880 nm 파장의 광흡수계수와... 43

그림 16. 안면도 기후변화감시소의 babs,₃₇₀nm, babs,₈₈₀nm, babs,₃₇₀nm/babs,₈₈₀nm 비 일변화[이미지참조] 45

그림 17. babs,₃₇₀nm, babs,₈₈₀nm, babs,₃₇₀nm/babs,₈₈₀nm비(왼쪽부터)의 연도별 분포[이미지참조] 46

그림 18. MRS 방식으로 계절에 따른(OC/EC)pri를 산출하는 방법. 빨간 실선은...[이미지참조] 49

그림 19. OC와 EC의 질량농도 및 OC/EC 비의 월평균. OC/EC 비는 검은색 실선,... 53

그림 20. 안면도 기후변화감시소의 계절별, 사례별 유기탄소(OC)와 원소탄소(EC)의... 56

그림 21. 전체 기간, 계절별, 사례별 OC와 EC의 질량농도 및 OC/EC 비 57

그림 22. 계절별, 사례별 OC와 EC의 질량농도 간의 상관관계. 전체 자료는 회색 점... 59

그림 23. 계절별, 사례별 OC와 EC의 일변화. 봄, 여름, 가을, 겨울에 해당하는 색상... 60

그림 24. MRS 방법으로 산출한 계절별, 사례별 POC/OC 비(%)와 SOC/OC 비(%).... 63

그림 25. 계절별, 사례별 POC/OC 비(%)와 SOC/OC 비(%)의 일변화. 봄, 여름, 가을,... 64

그림 26. 2017년부터 2023년까지 OC, EC, OC/EC 비와 SOC/OC 비(%)의 연간 분... 65

그림 27. 안면도 기후변화감시소, 태안군, 서산시, 홍성군의 PM₁₀ 질량농도와 다른... 67

그림 28. 계절별 안면도 기후변화감시소에서 관측한 (위) 블랙카본 질량농도(MeBC),...[이미지참조] 68

그림 29. 안면도 기후변화감시소의 MeBC (위), OC(중간), EC(아래)에 대한 오염장미....[이미지참조] 69

그림 30. 계절별 안면도 기후변화감시소에서 관측한 (위) 블랙카본 질량농도(MeBC),...[이미지참조] 70

그림 31. babs,₉₅₀nm와 babs,₄₇₀nm 간의 관계와 이에 따른 WB 변화, 5-95 퍼센타일의 자...[이미지참조] 72

그림 32. 시간에 따른 월평균 AAE₄₇₀/₉₅₀, WB, TR 변동. Theil-Sen estimation 방식으...[이미지참조] 78

그림 33. 전체 기간, 계절별, 사례별 AAE₄₇₀/₉₅₀, WB, TR의 분포(히스토그램). 봄, 여...[이미지참조] 79

그림 34. 전체 기간, 계절별, 사례별 (a) AAE₄₇₀/₉₅₀, (b) WB(%), (c) TR(%)의 분포....[이미지참조] 84

그림 35. 전체 기간 및 사례별 (a) AAE₄₇₀/₉₅₀, (b) WB(%), (c) TR(%) 일변화와 계절...[이미지참조] 85

그림 36. 안면도 기후변화감시소의 블랙카본 질량농도(MeBC) 일변화. 갈색 부분은...[이미지참조] 86

그림 37. 계절별, 사례별 SOC/OC 비(%)와 WB(%)의 분포도 87

그림 38. 전체 측정 기간 Aethalometer 측정 결과와 기상 변수 및 OC, EC 측정 결... 88

그림 39. 여름철 측정 기간 Aethalometer 측정 결과와 기상 변수 및 OC, EC 측정... 89

그림 40. 겨울철 측정 기간 Aethalometer 측정 결과와 기상 변수 및 OC, EC 측정... 90

그림 41. 안면도 기후변화감시소를 수용지점으로 설정한 월별 풋프린트 분석 92

그림 42. 파장에 따른 블랙카본과 브라운카본의 Ångström 지수(AAE) 특성 93

그림 43. 스위스의 여러 측정지점에서 측정한 블랙카본의 MAC(880 nm) 94

그림 44. 제주도 고산에서 블랙카본 MAC의 계절분포 95

그림 45. MAC값 산출의 정확도 향상을 위한 광흡수계수와 EC 질량농도 자료처리 흐름도 97

그림 46. 로그-선형 외삽법과 AAE를 이용하여 각각 추정한 TAP의 880 nm 파장 광... 99

그림 47. 2021년 2월 8일부터 2022년 4월 28일까지 서해상에서 수행되었던 총 19번... 101

그림 48. 서해상 항공관측의 계절별/전체 기간 및 사례별 MACBC,₈₈₀nm 분포[이미지참조] 102

그림 49. 안면도 기후변화감시소에서 Aethalometer(AE31)로 측정한 파장별 전... 104

그림 50. 안면도 기후변화감시소의 연평균 블랙카본 질량흡수단면(MACBC,₈₈₀nm)[이미지참조] 106

그림 51. 안면도 기후변화감시소에서 측정한 블랙카본의 질량흡수단면(MACBC,₈₈₀nm),...[이미지참조] 107

그림 52. 안면도 기후변화감시소의 계절별/전체 기간 및 사례별 MACBC,₈₈₀nm 분포[이미지참조] 108

그림 53. MACBC,₈₈₀nm 값의 일변화 패턴 계절별(왼쪽), 사례별(오른쪽). 색 구성은...[이미지참조] 109

그림 54. 선행연구의 880 nm 파장에서의 블랙카본 질량흡수단면 결과 비교 116

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탄소에어로졸의 계절/사례별 질량흡수단면 산출 및 활용 : 최종 결과보고서 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
등록번호 청구기호 권별정보 자료실 이용여부
0003178347 628.53 -25-11 서울관 인문자연과학자료실(314호) 이용가능
0003178348 628.53 -25-11 서울관 인문자연과학자료실(314호) 이용가능

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