대기중으로의 오염물질 배출량의 증가는 대기오염문제 뿐만 아니라 산성우 현상을 초래하게 된다. 산성우 현상은 발생과정에서부터 피해현상에 이르기까지 그 대상이 매우 광범위하고 광역적으로 나타나는 현상이기 때문에 산성우에 대한 문제는 범지구적인 환경문제로 다루어지고 있다. 우리나라에서는 아직 산성우로 인한 토양이나 수계 및 생태계 등에 대한 피해는 조사되지 않았으나 중국을 비롯한 주변국가들의 대기오염물질 배출량이 증가할 것이 예상되므로 장래 산성우에 의한 피해가 우려되며 향후 국가간의 환경분쟁에 대비하기 위해서도 산성우현상에 대한 조사연구가 필요하다. (중략)
국제적으로 많은 관심을 끌고 있는 환경오염중의 하나가 바로 산성 강하물에 관한 것으로 산성비의 피해는 광역적이기 때문에 많은 측정망들을 중심으로 한 공간적인 연구가 필요하다. 국내에서는 산성도 및 주요 이온성분의 분석, 대기질-강우 산성도의 관계, 지역별 강우의 화학적 성분 비교, 이온 성분간의 상관관계 분석 등에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. (중략)
최근 산업화에 따른 대기오염 문제는 국가와 국민 모두에 큰 관심을 끌고 있다. 국내의 광역(廣域) 대기오염 정보는 국가적으로 공공 데이터를 통해 국민에게 제공하고 있으나, 환경변수가 다른 지역적인 대기오염 정보는 매우 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 지역적인 대기오염 현상을 보다 정확하게 분석하고 예측할 수 있는 지역 환경변수 기반의 대기오염 분석 및 예측 시스템을 설계하고 구현한다. 특히 제안한 시스템은 지역적으로 측정된 환경 데이터와 공공 빅데이터를 기반으로 지역의 대기정보를 정확하게 분석하여 제공하고, 인공지능 알고리즘을 통해 미래의 지역 대기정보를 예측하여 제시한다. 나아가 제안된 시스템을 통해 지역적인 대기오염의 발생 원인을 정확하게 파악하여 지역의 대기오염을 예방할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
산업활동의 발달로 인한 화석연료의 사용 등과 같은 인위적 오염원의 증가는 이들을 통해 배출되는 오염물질들의 이동ㆍ확산ㆍ침적이 국지적인 규모를 초월하여 광역적인 규모로 진행되는 현상을 촉진하는 것으로 나타나고 있다. 궁극적으로 이러한 현상의 확대는 동ㆍ식물 생태계의 파괴를 초래할 뿐만 아니라 인간생존을 위협할 수 있는 요소로 대두되는 실정이다. (중략)
해가 지면서 지표면이 냉각되고 지표면의 냉각은 지표부근의 대기를 냉각시켜 상부의 대기보다 차가워지면서 대기의 상태가 안정 상태가 되는데 이 때를 접지 역전층이라고도 하고 야간 경계층이라고도 한다. 야간 경계층은 다음 날 해가 뜨기 전까지 계속 지속되는데 그 고도는 지상 수백m까지 확장될 수도 있다. 이러한 현상은 배출된 대기 오염 물질이 형성된 역전층에 의해 확산이나 수송이 방해를 받게된다. 역전층 상태에서의 오염물질의 배출은 직접적으로 영향을 미치지 않으나, 일출 이후 일사에 의한 지표의 가열로 역전층이 파괴되면서 역전층위의 고농도의 오염물질이 지상으로 유입되어 지표부근에 고농도의 오염을 유발할 수 있다. (중략)
2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 먼지(황사)와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 입경별 분진(TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$)의 질량농도 관측으로 분석하였다. 또한 Terra/Aqua 위성 MODIS(Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서의 AOD(Aerosol Optical Depth)와 FW(Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 개의 사례분석을 실시하였다. 질량농도 TSP중 $PM_{10}$은 70%, $PM_{2.5}$는 16%로 조대입자(> $2.5\;{\mu}m$)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입하는 사례에서는 TSP 중 $PM_{2.5}$가 23%까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입한 5개 다른 사례의 경우, TSP 중 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$가 각각 82, 65%로 나타났다. 이와 같이 $PM_{2.5}$의 상대적 비율이 증가한 것은 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 $0.42{\pm}0.17$로 황사에 의한 AOD($0.36{\pm}0.13$)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 AOD값이 높게 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 $0.63{\pm}0.16$로 모래폭풍의 이동 사례의 $0.52{\pm}0.13$ 보다 높은 값을 보였다. 이는 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염 입자의 기여도가 클 수 있음을 제시하고 있다.
광화학스모그에 의한 오염이 심각하다고 알려진 서울의 경우 오존 1시간 환경기준 초과횟수는 '95년에 21회, '96년 174회, '98년 269회, 그리고 2000년에는 335회 등 매년 증가하고 있으며, 측정지점별 초과 횟수의 경우에도 완만한 증가추세를 보이고 있다. 2000년 말 현재 전국 53개 도시에 대기오염 자동측정 망이 약 152개소가 운영되고 있으나, 측정소의 절대적 개수를 계속하여 늘릴 수 없다는 한계와 시·공간적으로 변화하는 오존 전구물질(NOx, VOCs 등) 및 오존의 현황자료 부족으로 인하여 광화학 대기오염의 생성 규명을 파악하는데 어려움이 있다. (중략)
동아시아에서 일산화탄소의 지역적 배경 농도 수준을 분석하기 위해, 1991년부터 2004년까지 장기간 중국 Waliguan(WLG), 몽골이아의 Ulaan Uul(UUM), 한국의 태안반도(TAP), 일본의 Ryori(RYO)에서 관측한 일산화탄소 농도를 분석하였다. 연평균 일산화탄소 농도는 $WLG(135{\pm}22ppb),\;UUM(155{\pm}26ppb),\;RYO(171{\pm}36ppb),\;TAP(233{\pm}41ppb)$ 순서로 높은 농도를 보이고 있었다. WLG를 제외하고 전체적으로 봄철에 높고 여름철에 낮은 계절 변동의 특징은 동아시아 다른 지점들에서도 공통적으로 나타나고 있다. TAP는 WLG, UUM, RYO와 비교하여 전체 계절에 높은 일산화탄소 농도를 보이고 있으며 히스토그램에서 넓은 농도 분포를 보이는데 동아시아 대륙, 특히 중국의 가까운 풍하측에 위치하고 있어 광역적 대기 오염의 영향이 크기 때문이다. TAP는 중국 동부 지역을 경유하는 RPC가 봄, 가을, 겨울에서 높은 농도를 나타내었고, 여름철에는 저위도 북태평양으로부터의 OBG에 의해 낮은 일산화탄소 농도를 갖고 있는 해양성 기단의 영향을 받고 있다. NOAA 위성 영상과 GEOS-CHEM 모델 시뮬레이션은 중국 남동부 연안으로부터 황해를 거쳐 한반도와 동해로 확산하고 있는 광역적 대기오염 이동 사례를 확인하고 있다.
인천광역시 서구에는 폐기물ㆍ폐수수탁처리사업장, 사료제조업, 화학ㆍ펄프제조ㆍ주물공장, 축산ㆍ산업 등의 많은 악취유발업체가 산재하고 있으며 더욱이 서울특별시, 인천광역시, 경기도내 수도권에 인접한 13개 시ㆍ군에서 배출하는 폐기물을 처리하고 있는 수도권 매립지가 위치하고 있어 악취로 인한 인근 지역주민의 생활피해와 이에 따른 다발성 민원의 제기 등으로 악취발생의 대책수립에 보다 근본적이고 체계적인 요인분석의 필요성이 무엇보다도 절실하게 요구되고 있다.(중략)
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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