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A Quantitative Analysis of Air Purification Effectiveness on Urban Forest Considering the Spatial Distribution of Pollutant Concentration

오염농도의 공간적 분포를 고려한 도시림의 대기정화기능 계량화

  • Choi, Chul-Hyun (Dept. of Landscape Architecture, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Woo-Sung (Dept. of Landscape Architecture and Urban Planning, Texas A&M University) ;
  • Jung, Sung-Gwan (Dept. of Landscape Architecture, Kyungpook National University)
  • 최철현 (경북대학교 조경학과) ;
  • 이우성 (텍사스 A&M 대학교 조경.도시계획학과) ;
  • 정성관 (경북대학교 조경학과)
  • Received : 2012.03.27
  • Accepted : 2012.06.04
  • Published : 2012.06.30

Abstract

The purpose of this study is to estimate air purification effectiveness considering the improvement of its methods related atmospheric environment. The air purification effectiveness is estimated in Daegu, one out of Korean Metropolitan cities because air pollution is getting serious in a heavily urbanized area. The absorption of pollutants is calculated by considering spatial heterogeneity that was not considered previous studies and the spatial resolution of air dispersion modeling is also improved by kriging method. According to the type and distribution of urban forest, total 26 kinds of plant communities were distributed with Pinus densiflora community, Pinus densiflora-Quercus mongolica community, Pinus densiflora-Quercus acutissima community and other kinds of communities in the study area. In the results of estimating the $CO_2$ absorption amount for identification of the air purification effectiveness on urban forest, the annual absorption amount was total 108,155t/yr. Also, the annual absorption amounts of $NO_2$ and $SO_2$ were total 183.5 ton and 410.2 ton respectively. The findings from this study can confirm the differences of pollutant absorption by concentration that could not identify if spatial distribution of pollutant concentration had not been considered.

본 연구는 도시의 대기환경과 관련하여 도시림의 정화 기능을 평가해보고 개선방안에 대해 고찰해 보는 것이 목적이다. 대기오염은 도시화가 특히 심화되어 있는 지역일수록 심각하기 때문에 우리나라의 대도시 중 하나인 대구광역시를 대상으로 도시림의 대기정화기능을 추정하였다. 오염물질의 흡수량을 산정함에 있어 기존에는 고려되지 못했던 오염농도의 공간적 차이를 적용하였으며, 크리깅을 통해 대기확산모델링 자료의 해상도를 향상시켰다. 도시림의 유형 및 분포를 파악해 본 결과, 대상지역 도시림 내의 식생군락은 총 26개 유형이었으며, 소나무군락, 소나무-신갈군락, 소나무-상수리군락 등 다양한 수종이 분포하고 있었다. 도시림의 대기정화기능을 알아보고자 $CO_2$의 흡수량을 파악해 본 결과, 연간 흡수량은 총 108,155t/yr인 것으로 분석되었다. 도시림의 대기오염물질 흡수량의 경우 $SO_2$ 흡수량은 총 183.5t/yr이었으며, $NO_2$ 흡수량은 총 410.2t/yr인 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 오염농도에 대한 공간적 분포를 고려하지 않아 확인이 불가능했던 농도에 따른 흡수량의 차이를 확인해 볼 수 있었다.

Keywords

References

  1. 국립산림과학원. 2010a. 산림 온실가스 인벤토리를 위한 주요 수종별 탄소배출계수. 33쪽.
  2. 국립산림과학원. 2010b. 산림의 공익기능 계량화 연구. 87쪽.
  3. 국립환경연구원. 1993. 환경개선을 위한 정화 생물 개발에 관한 연구(II)-대기질 개선을 위한 정화수 개발-. 32쪽.
  4. 김경태, 정성관, 박경훈, 오정학. 2005. GIS 및 RS기법을 활용한 산사태 취약성 평가. 한국지리정보학회지 8(1):75-87.
  5. 김동영. 2009. 대기질 모형 CMAQ을 이용한 수도권 미세먼지 특성 연구. 경기개발연구원. 9쪽.
  6. 김형호, 정세경, 정주상. 2006. 산림기능평가를 위한 GIS 응용모델의 개발. 한국지리정보학회지 9(4):1-11.
  7. 대구광역시. 2008. 대구광역시 도시림 실태 조사. 37쪽.
  8. 박경훈, 정성관. 1999. 광역적 녹지계획 수립을 위한 도시열섬효과 분석. 한국지리정보학회지 2(3):35-45.
  9. 박은진, 좌승희. 2009. 도시 수목의 이산화탄소 흡수량 산정 및 흡수효과 증진 방안. 경기개발연구원. 145쪽.
  10. 오정학, 박경훈, 정성관, 이종원, 2005. 경관메트릭스를 이용한 금호강 유역 산림경관의 시,공간적 변화탐지. 한국지리정보학회지 8(2):81-94.
  11. 이우성, 정성관. 2011. GIS를 활용한 산림녹지의 환경조절적 기능 평가. 한국지리정보학회지 14(4):102-115.
  12. 이우성, 정성관, 박경훈, 김경태. 2010. 친환경적 공간계획을 위한 도시의 열환경 분석. 한국지리정보학회지 13(1):142-154.
  13. 전어진. 2008. 우리나라 산림의 임상별.수종별 재적생장량 및 재적생장률 추정에 관한 연구. 국민대학교 대학원 석사학위논문. 47쪽.
  14. 조용현, 조현길. 2002. 서울시 도시녹지의 대기정화효과. 한국환경복원녹화기술학회지 5(4):51-60.
  15. 조현길. 1999. 강원도 일부도시의 경관 내 탄소흡수 및 배출과 도시녹지의 역할. 한국조경학회지 27(1):39-53.
  16. 조현길, 안태원. 2001. 도시 침엽수에 의한 연간 $CO_2$ 흡수 속도 및 대기정화-소나무와 잣나무를 대상으로-. 한국환경생태학회지 15(2):118-124.
  17. 조현길, 조용현, 안태원. 2002. 서울 남산공원의 대기정화능과 가치. 환경생태학회지 16(2):172-178.
  18. 최철현, 정성관, 이우성, 2011. 공간구문론과 GIS를 이용한 조망점 위치결정. 한국지리정보학회지 14(2):53-68.
  19. 大氣環境に關する綠地機能檢討會. 1989. 大氣淨化 植樹指針 : 綠のインビテ-ション. 第一法規.
  20. 戶塚 績. 1987. 植物の生産力に基づく各種植物群落のガス吸収量の評価. 国立公害研究所研究報告 108:19-24.
  21. Chow, P. and G.L. Rolfe. 1989. Carbon and hydrogen contents of short-rotation biomass of five hardwood species. Wood and Fiber Science 21(1):30-36.
  22. Hill. A.C. 1971. Vegetation: a sink for atmospheric pollutants. Journal of the Air Pollution Control Association 21(6):341-346. https://doi.org/10.1080/00022470.1971.10469535
  23. IPCC. 2003. Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry. IGES, Kanagawa, Japan. 24pp.
  24. IPCC. 2006. Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: volume 4 Agriculture, Forestry and Other Land Use. IGES, Kanagawa, Japan. 11pp.
  25. Jo, H.K., and E.G. McPherson. 1995. Carbon storage and flux in urban residential greenspace. Journal of Environmental Management 45:109-133. https://doi.org/10.1006/jema.1995.0062
  26. Johnston, K., Ver Hoef., J.M. Krivoruch and N. Lucas. 2001. Using ArcGIS Spatial Analyst. ESRI Press. 141pp.
  27. Kweon, B.S., W.C. Sullivan and A. Wiley. 1998. Green common spaces and the social integration of inner-city older adults. Environment and Behavior 30:832-858. https://doi.org/10.1177/001391659803000605
  28. McPherson, E.G., and R.A. Haip. 1989. Emerging desert landscape in Tucson. American Geograph Society 79:435-449. https://doi.org/10.1111/j.1467-8306.1989.tb00271.x
  29. Roberts, B.R. and C.R. Krause. 1976. Changes in ambient SO2 by Rhododendron and Pyracantha. Hortscience 11(2):111-112.
  30. Smith, W.H. 1990. Air Pollution and Forests(2nd). Springer-Verlag, New York. 618pp.
  31. Sullivan, W.C., F.E. Kuo and S.F. Depooter, 2002. The fruit of urban nature: vital neighbourhood spaces. Environment and Behavior 36:678-700.
  32. Townsend, A.M. 1974. Sorption of ozone by nine shade tree species. Journal of the American Society for Horticultural Science 99(3):206-208.
  33. U.S. EPA. 1976. Open Space as an Air Resource Management Measure, Vol. I Sink Factor. EPA-450/3-76-028a.
  34. http://airemiss.nier.go.kr.
  35. http://www.kaq.or.kr.

Cited by

  1. Spatial assessment of ecosystem functions and services for air purification of forests in South Korea vol.63, 2016, https://doi.org/10.1016/j.envsci.2016.05.005