한국항만경제학회지 (Journal of Korea Port Economic Association)

  • 제34권1호
  • /
  • Pages.35-49
  • /
  • 2018
  • /
  • 1225-3855(pISSN)
  • /
  • 2714-1330(eISSN)
한국항만경제학회 (The Korea Port Economic Association)
권호 표지

선박 배기가스의 대기확산 패턴에 관한 연구 - 부산항을 중심으로

A Study on Atmospheric Dispersion Pattern of Ship Emissions - Focusing on Port of Busan

  • 투고 : 2018.02.01
  • 심사 : 2018.03.26
  • 발행 : 2018.03.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

부산항은 국내 물동량의 75% 이상을 처리하는 제1의 항만이며, 세계 글로벌 항만 중 6위를 차지하고 있다. 본 연구는 부산항의 중추역할을 하면서 시내와 가까이 위치한 북항에 접안하는 선박들로부터 발생되는 배기가스를 추정하고, 항만 주변으로 어떻게 확산되는지 분석하고자 한다. 이를 위해 미국 환경보건국에서 제안한 배기가스산출모형을 적용하여 선박유형별 배출량을 산정하고, 대기확산모형인 CALPUFF Model를 통해 계절, 기상상태, 시간변화에 따른 배기가스의 대기확산 패턴을 분석한 후, 시사점을 도출하였다. 분석결과, 주요 오염원인 질소산화물, 이산화황, 미세먼지의 배출량은 각각 30,853톤, 36,281톤, 6,856톤이며, 유조선에서 42%로 가장 많이 발생하였다. 또한 맑은 날엔 대기오염이 항만주위에 정체되고, 바람 부는 날엔 넓게 확산되며, 비오는 날엔 가장 옅어지는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 대기오염의 심각성을 인식하게 하며, 향후 공공보건을 위한 정책 수립시 기초자료로 활용이 가능하다.

Busan Port handles more than 75% of the domestic freight volume and is ranked at 6th for global shipping in the world. This paper aims to estimate ship emission in North Port that is the center of Busan Port and located near the residential area. The emission for each type of ship is calculated applying a emission model proposed by U.S. EPA and the atmospheric diffusion pattern of the exhaust gas according to the season, the weather condition and the time was identified using CALPUFF Model. As a result, the major pollutants of $NO_x$, $SO_x$ and PM10 were 30,853 tons, 36,281 tons and 6,856 tons, respectively, and the highest rate was 42% in oil tankers. On clear days, air pollution was stagnant around the harbor, spread widely on windy days, and tended to be thinner on rainy days. The research contributes to recognizing the seriousness of air pollution and can be used as basic data for policy making in the future.

키워드

참고문헌

  1. 김광호.권병혁.김민성.이돈출(2017), 인천항의 선박오염원에서 배출된 대기오염물질의 확산, 해양환경안전학회지, 제23집 제5호, 488-496.
  2. 김종보.김태화.류형열.김상훈.정상진(2011), CALPUFF Model 을 이용한 시화공단의 악취관리방안에 관한 연구, 한국냄새환경학회지, 제10집 제2호, 93-101.
  3. 노영훈.장영태(2015), 인천항 육상하역 작업에 따른 온실 가스 및 유해가스 발생 추정, 한국항만경제학회지, 제31집 제4호, 133-150.
  4. 박영태.김이곤(2014), 친환경시대 대기오염 저감을 통한 부산항의 그린 포트 구축 전략. 무역연구, 제10집 제3호, 263-284.
  5. 부산항만공사(http://www.busanpa.com/).
  6. 이민우.이향숙(2016), 선박 배기가스 배출량 산출 및 대기확산에 관한 연구- 부산항을 중심으로, 한국항만경제학회지, 제32집 제4호, 15-28.
  7. 이종범.김재철(2009), 동해안의 복잡지형에서 기상장 개선에 따른 CALPUFF 모델의 평가, 한국대기환경학회지, 제25집 제1호, 15-25. https://doi.org/10.5572/KOSAE.2009.25.1.015
  8. 임종섭(2010), 항만환경규제에 따른 Green Port 구축방안, 한국항만경제학회지, 제26집 제2호, 99-118.
  9. 하민진.이태경.이임학.전의찬(2017), CALPUFF 모델을 이용한 기후변화에 따른 일산화탄소의 대기오염 영향 분석, Journal of Climate, 제8집 제2호, 81-89.
  10. D. Q. Yang, S. H. Kwan, T. Lu, Q. Y. Fu, J. M. Cheng, D. G. Streets, Y. M. Wu and J. J. Li(2007), An emission inventory of marine vessels in Shanghai in 2003, Environmental science & technology, 41(15), 5183-5190. https://doi.org/10.1021/es061979c
  11. E. Tzannatos(2010), Ship emissions and their externalities for the port of Piraeus-Greece, Atmospheric Environment, 44(3), 400-407. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2009.10.024
  12. H. Saracoglu, D. Cengiz, K. Alper(2013), An investigation on the effects of ship sourced emissions in Izmir Port, Turkey, The Scientific World Journal, 1-9.
  13. J. Berechman and P. H. Tseng(2012), Estimating the environmental costs of port related emissions: The case of Kaohsiung, Transportation Research Part D: Transport and Environment, 17(1), 35-38. https://doi.org/10.1016/j.trd.2011.09.009
  14. J. Joseph, R. S. Patil and S. K. Gupta(2009), Estimation of air pollutant emission loads from construction and operational activities of a port and harbour in Mumbai, India, Environmental monitoring and assessment, 159(1-4), 85-98. https://doi.org/10.1007/s10661-008-0614-x
  15. M. Sangkapichai, J. D. M. Saphores, S. G. Ritchie, S. Y. You and G. W. Lee(2008), An Analysis of PM and NOx Train Emissions in the Alameda Corridor CA, University of California Transportation Center, 1-18.
  16. M. Sangkapichai, J. D. M. Saphores, O. Ogunseitan, S. G. Ritchie, S. Y. You and G. W. Lee(2010), An analysis of the health impacts from PM and NOx emissions resulting from train operations in the Alameda Corridor CA, University of California Transportation Center, 1-18
  17. P. S. Yau, S. C. Lee, Y. Cheng, Y. Huang, S. C. Lai, and X. H. Xu(2013), Contribution of ship emissions to the fine particulate in the community near an international port in Hong Kong, Atmospheric Research, 124, 61-72. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2012.12.009
  18. Y. Soyoung, L. Gunwoo, S. G. Ritchie, J. D. Saphores, R. Jayakrishnan and O. Ogunseitan(2012), Assessing air quality and health benefits of the Clean Truck Program in the Alameda corridor CA, Transportation Research Part A: Policy and Practice, 46(8), 1177-1193. https://doi.org/10.1016/j.tra.2012.05.005