• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제18권
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• pp.135-183
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• 2003

1957년 이래 1999년 8월까지 약 313회의 우주발사 실패가 있었다. NASA의 '우주수송을 발전시킨다'라는 목표하에서, 제6의 목적은 우주선의 사고발생위험을 10년내에 1/40으로, 25년내에 1/140으로 낮춘다는 것이다. 이는 곧 우주개발이 아직도 얼마나 위험한 것인가를 보여주는 통계자료이다. 왜 이렇게 위험한 우주여행을 감수하면서, 우주개발에 뛰어드는 것인가? 우주개발은 경제적인 측면에서 인공위성을 이용한 통신 및 방송산업은 21세기 초에이룩될 우주산업의 가장 큰 분야가 될 전망이다. 특히, 우주의 특수한 환경인 무중력상태와 지구상보다 1,000 배나 높은 진공상태를 이용한 새로운 반도체의 개발 및 생산 그리고 신약의 개발 등이 활발하게 이루어질 것인데, 지난 1986년부터 지난달까지 운용되던 러시아의 "미르" 우주정거장에서는 수정을 생산하여 판매 하였다. 현재 우주산업은 미국, EU, 일본 등 소수 선진국들이 주도하고 있으며, 세계우주산업 시장규모는 년 평균 10% 이상 지속적인 신장이 이루어질 것으로 전망하고 있으며, 특히 민간용 이동통신산업 확대, 우주탐사활동 증대, 우주정거장사업 추진등으로 우주산업 규모는 비약적으로 신장할 것으로 예측되며, 최근 5년간 ED와 일본은 연평균 15${\sim}$20 %의 고성장을 유지하고 있다. 미국 NASA가 1993년 가을부터 1996년 10월까지 3년동안 민간기업에 기술을 이전한 결과를 보면, 거시적 안목을 가지고 우주산업을 추진해야 함을 알 수 있다. NASA는 미국 전역에서 16,300개의 일자리를 창출하였으며, NASA 의 기술 이전으로 새로 생긴 상품은 938개에 달하며, NASA가 민간에 이전한 기술을 경제적 가치로 환산하면 매년 16억 달러에 달하며, 또한 기술지원을 받은 미국기업을 5,600개가 넘는다. 또한, 경제외적인 측면에서 국가의 안보, 자주국방을 위한 정보수집을 위해 결정적인 역할을 한다. 우리나라는 외국에서 발사한 7개의 위성을 운영하고 있으며, '03년 8월 8일 고흥 외나로도에 인공위성발사장 기공식을 함으로써, 국내우주개발계획에 박차를 가하고 았다. 이러한 국가적인 우주개발계획과 함께 공군의 우주력건설에 따른 고찰이 필요하다. 우리나라는 미국과의 MTCR 협의로 인하여, 사정거리 300km 이상의 미사일발사체를 개발하지 않도록 되어 있으므로, 현실적으로 국방부(공군) 자체에서 우주발사체를 개발하는 것은 어렵다. 현대전에서 항공우주력은 곧 전쟁의 승패를 결정하는 필수적인 요소이며, 이미 전장이 우주로 화대되어 있는 현실에 있어서, 군의 우주력건설은 '우주력건설의 당위성'을 논할 때가 아니고, '어떻게 군의 우주력건설'을 하여야 하는 가 '우주력건설의 방법론'에 대한 구체적인 연구가 되어야 할 때이다. 우주의 군사적이용에 대한 제한은 미국의 주장대로 "비침략적 이용(non-aggressive use)"이 옳은 판단이며, 구소련의 "비군사적 이용(non-military)"에 대한 주장은 옳지 않다. 이러한 구 소련의 주장은 러시아정부에서는 적극적으로 주장하고 있지도 않고 현실성도 없는 주장이다. 따라서, 미국의 우주의 평화적 이용에 대한 개념에 의하면, 다목적위성의 군정찰목적으로의 이용이나, 상업위성의 군통신 이용은 자유롭다고 할 것이다. 즉, 공군은 군정찰위성, 통신위성 개발을 민간연구부서와 자유롭게 할 수 있다고 본다, 다만, 미국과의 MTCR 협정상 우주발사체 개발에 대해서는 제한을 받고 있으나, 우주발사체개발은 한국항공우주연구원에 위임하고, 궤도에 있는 위성을 운용하면 문제가 없다고 본다. 다목적위성은 주 임무가 Remote Sensing 인데 High resolution 특히 SAR 센서는 주로 군사목적으로 이용되고 있다. 따라서, 다목적위성은 공군과 한국항공우주연구원, 국방과학연구소간의 공동으로 연구개발을 할 수 있는 제도가 마련되어야 한다. 미 공군도 현재 사용 중인 발사체를 단계적으로 제거하며 기업 발사체 이용을 증가시킨다. 또한, 군 통신의 특수성 때문에 민수용 통신 및 방송 서비스와는 독립적으로 운영되어 왔으나 군 통신 중계기와 민간 통신 중계기가 혼합되어 운용됨으로써 군 위성 통신의 단독에서 오는 경제적인 부담을 줄이기 위한 방안으로 각광을 받고 있다. 걸프전에서도 미국은 상용통신위성을 군 통신에 사용하였다. 우리나라의 우주과학기술 연구에의 착수는 다른 나라들과의 경제적 개발 정도와 비교해 볼 때 늦었으며, 우주개발예산 또한 상대적으로 일본은 2조원/년인데 비하여 우리는 5조원/15년으로 부족하다. 우주산업은 산업의 특성상 초기 육성기간은 산업체 수익사업으로 전개될 수 없으므로, 정부예산에 의한 사업추진이 불가피하다. 외국의 경우에도 우주개발 프로그램은 모두 정부사업이며, 최근 들어 통신 방송위성 등 극히 제한된 분야에 한해 민간사업이 추진되고 있을 뿐이다. 더욱이 우리나라와 같이 우주산업이 초창기에 있는 경우에는 이러한 필요성이 더욱 절박하며, 정부사업의 추진 시에도 정부지원예산의 회수를 전제로 하지 않는 정부출현 혹은 투자사업으로 추진되어야하는 것이 필수적 요소이다. 우주연구인력수준에 있어서도, 세계적으로 우주개발선전국들에 비하여 예산이 부족하며, 전문인력도 부족하다. 따라서, 국가 우주개발의 효율적이고 체계적인 추진과 사업 추진시의 힘의 분산 및 혼돈을 방지하기 위해서도 한국의 우주개발 체계에 대한 선명한 제시와 함께 국내 우주개발 관련 법령의 제정이 시급하다. 또한, 우리나라 우주개발은 각기다른 법령하에 각기 다른 주무부처에서 사업을 진행하고 있으므로, 국가적으로 집중적인 우주개발체제를 확립하는 것이 필요하다. 우주력건설을 위해서는 항공우주연구분야 즉 국방과학연구소와 한국항공우주연구원의 항공우주분야를 어떻게 협력 또는 통합하느냐에 대한 연구이전에, 우주력을 어떻게 운용할 것인가에 대한 근본적인 전략과 정책을 수립할 '우주작전본부'를 공군에 설립하는 것이 선과제이다.'우주작전본부'를 설립하기 위해서는 무엇보다도 국방부와 합참의 전략적인 의사결정이 필요하다. 특히, 일본의 군의 우주력건설에 대한 계획을 참고하여, 자주국방을 위한 최소한의 군사목적의 정찰위성, 통신위성, 우주감시체계의 확보가 필요하다. MTCR협정 등의 문제를 해결하기 위해서는 한국항공우주연구원의 발사체개발을 이용하고, 또한 다목적위성, 통신위성개발을 활용하기 위하여 국방예산을 확보하여야 하겠으며, 우선적으로 일본의 정찰위성 운용예산인 약 2조 5천억원정도의 우주예산을 국방부에서 먼저 확보할 필요가 있다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.217-235
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• 2012

본 연구에서는 2007년도 봄철 대전 지역에서 발생한 황사(황사 기간) 및 대기부유물(비황사 기간)의 미량원소의 지구화학적 특성과 정량적 오염정도를 평가하였다. 황사 내 미량원소의 함량은 황사발원지 토양의 평균 함량에 비하여 수십에서 수백 배 높은 함량을 보여주고 있으며, 비황사 시기의 대기부유물에서도 유사한 특성을 보이고 있어, 황사 시기뿐만 아니라 비황사 시기에도 중국으로부터 이동되는 오염물질의 영향을 받고 있음을 지시하고 있다. 입도별 미량원소의 함량은 $PM_{2.5}$에서 Cr, Cu, Pb, Zn, V, S, As, Cd, Co, Ni, Mo, Sb, Cs, Rb, Th, Sc, Y 등이, 그리고 TSP에서는 Zr, Sr, Ba, Li, Th, U 등의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 황사의 S, Cd, Mo, Zn, Pb, Sb, Cu 및 Zr 함량은대기부유물과 큰 차이를 보이지 않으나, 대기오염으로 부화가 발생하지 않는 Li, Cs, Co, U, Cr, Ni, Rb, V, Th, Y, Sr, Sc 등은 황사에서 2-4.2배 높아졌다. 그러므로 이들 원소들을 황사발생의 지시원소로 사용할 수 있으며, 특히 Sr, V, Cr 및 Li 등은 황사 발생을 판단하기 위한 지시원소로 사용하기에 적합한 것으로 보인다. 한편 황사의 이동경로에 따른 미량원소의 함량을 살펴본 결과, 중국의 대도시 및 산업단지를 경유하여 국내 유입된 황사가, 북한을 경유하여 국내에 도달한 황사에 비해서, S, Cd, Zn, Pb, Cu, Mo 및 As 함량이 높게 나타나, 황사의 이동경로가 이들 미량원소 오염 여부 및 오염도를 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다. 황사 및 대기부유물 내 미량원소의 부화지수(Enrichment factor)을 기준으로 오염정도를 분류한 결과, 환경재해 측면에서 가장 문제가 되는 미량원소는 S, Zn, Cu, Pb, As, Mo, Cd이며, 이들은 인간의 건강 뿐만 아니라, 오랜 기간 토양과 수계환경에 퇴적될 경우 환경오염으로 인한 주변 생태계에 해로운 영향을 미치게 될 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.600-607
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• 2010

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.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.209-223
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• 2013

이 연구의 목적은 한반도에서 $CH_4$ 농도의 수치모의 검증을 통하여 $CH_4$ 배출원의 기여 농도를 추정하는 것이고, 이 수치모의에 사용된 $CH_4$ 배출량을 상자모델로부터 추정된 $CH_4$ 배출량과 비교하는 것이다. 한반도에서 2010년 4월 1일부터 8월 22일까지 $CH_4$의 평균 농도를 추정하기 위해 WRF-CMAQ 모델이 사용되었다. 모델에서 $CH_4$ 배출량은 전지구 배출량인 EDGAR와 한국에서의 온실기체 배출량인 GHG-CAPSS로부터 인위적 배출 인벤토리와 전지구 자연적 인벤토리인 MEGAN이 적용되었다. 이들 $CH_4$ 배출량은 안면도 및 울릉도에서 측정된 $CH_4$ 농도와 모델링 농도 자료를 비교함으로써 검증되었다. 울릉도에서 국내 배출원으로부터 추정된 $CH_4$의 기여 농도는 약 20%로 나타났고, 이것은 한반도 내 농장(8%), 에너지 기여 및 산업공정(6%), 일반폐기물(5%), 생체 및 토지이용(1%) 등 $CH_4$ 배출원으로부터 기원하였다. 그리고 중국으로부터 수송된 $CH_4$의 기여 농도는 약 9%였고, 나머지 배경농도는 약 70%로 나타났다. 박스모델로 추정된 $CH_4$ 배출량은 WRF-CMAQ 모델에서 사용한 $CH_4$ 배출량과 유의미한 결과를 얻었다.

• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.527-539
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• 2009

금호강의 하천수는 상류의 화산암 지대와 하류의 퇴적암 지대를 지나며 낙동강과 합류하기 전 대구의 염색공단과 같은 산업시설을 유하하여 지구화학적으로 다양한 영향을 받는다. 금호강 하천수는 상류에서 하류로 갈수록 풍화와 오염물질의 유입에 의해 전반적인 용존 이온의 증가를 보여주고 있다. 하천수에 용해된 양이온은 Ca>Na>Mg>K 순으로, 그리고 음이온은 $HCO_3$>$SO_4$>Cl>$NO_3$ 순으로 높게 나타났다. 이는 방해석과 같은 탄산염암을 함유하고 있는 사암과 셰일의 풍화에 의하여 Ca와 $HCO_3$가 다른 원소들보다 우세하게 나타난 것으로 보인다. 그러나 하류지역에서는 공단 폐수와 생활 하수의 영향으로 Na와 $SO_4$가 Ca와 $HCO_3$보다 높게 나타났다. 또한 상류 시료 채취점 네 곳에서는 Si의 함량이 상대적으로 높게 나타났는데 이는 화산암 내의 규산염광물의 풍화의 의한 것으로 해석된다. 하천수의 화학적 유형을 알기 위하여 파이퍼도에 도시해본 결과 금호강은 상류에서 하류로 흘러감에 따라 Ca-$HCO_3$, Ca-Cl/Ca-$SO_4$, Na-Cl/Na-$SO_4$ 유형 순으로 나타났다. 5월 갈수기와 비교하였을 경우 7월 우기시 용존 이온의 농도가 전반적으로 감소하였는데, 이는 강우에 의한 희석의 영향을 받은 것으로 해석된다. 그러나 7월의 경우 Ca 함량이 상대적으로 증가하였는데, 이는 토양내 Ca과 비료에서 유래된 Ca가 빗물에 의하여 강물에 섞인 결과로 해석된다. 금호강 하천수의 물은 주로 강수에서 직접 기인하며 용존 이온들은 탄산염 광물의 풍화와 생활 하수, 공장 폐수와 같은 오염물질에 의해서 공급되는 것으로 보인다. 산소와 수소 동위원소의 조성은 7월의 경우 5월에 비하여 일반적으로 높게 나타났는데 이것은 아마도 상류에 있는 영천댐의 영향일 것으로 생각된다. 질소 동위원소의 경우 전제적으로 7월의 값들이 5월에 비하여 낮은 것으로 나타났다. 이는 7월의 다량의 강수에 의하여 토양내의 질산염이나 경작지의 질산염 비료 등이 혼입되어서 나타난 결과로 해석된다. 전체적으로 하류로 가면서 질소 동위원소의 값은 증가함을 보여 오수와 가축분뇨 등의 영향이 하류에서 증가함을 보인다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권3호
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• pp.329-352
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• 2005

자외선 영역에서 최대 세기를 보이는 라이먼 알파(121.6nm)선은 태양 채층과 전이영역의 방출선으로 지구 고층 대기 변화의 주요 원인이 되기 때문에, 태양연구에서 가장 중요한 파장대의 하나이다. 그렇지만, 이전의 라이먼 알파선의 관측은 콜로라도 대학 등 미국의 여러 대학들에서 탐사 로켓에 의해 수행된 단속적인 관측들뿐이었고, 여러 위성에 의한 관측들도 시간 분해능이 아주 떨어지는 장기 관측들뿐이었다. 그러므로 인공위성에 탑재되어 충분한 시간 분해능과 연속적인 관측이 충족될 수 있는 라이먼 알파선 태양망원경의 개발은 세계적으로도 중요한 과학적 의미를 갖고 있으며, 인공위성의 운영에 막대한 영향을 미치는 지구 고층 대기에 대한 태양 자외선 복사의 영향을 연구하기 위한 실용적인 목적도 갖고 있다. 이러한 배경에 의해 본 연구는 과학기술위성2호 탑재용 자외선 태양카메라(LIST: $Lyman-{\alpha}$ Imaging Solar Telescope)를 개발하기 위한 목적으로 system 규격결정이 이루어졌으며 광학계, 기계구조 및 전자회로의 예비 설계가 완성되었다. 또한 system requirements에 맞춰 광학계, 기계구조 및 전자회로의 예비 구조 설계가 완료되었으며 기계 구조해석 및 열해석, test plan 결정 및 verification test matrix 작성도 완료되었다. 부분별로는 상세설계가 완료되어 제작에 착수하였으며 본 탑재체의 데이터에 맞는 데이터 획득 시스템을 결정하기위한 기반 조사가 완료되었다. 과학적 운영을 위해서는 태양의 진공 자외선 복사의 연구 방향과 연구 현황 등 데이터를 수집하고, 수집된 자료로 태양에 대해 지속적인 연구가 이루어졌다 자외선 태양카메라 연구개발은 산업적인 파급효과가 큰 광학계의 설계와 비구면 광학계의 제작기술, 첨단 측광기의 기본을 이루는 CCD의 제어기술, 탑재체의 통제 제어 기술이 요구된다. 확보된 우주 탑재체 개발 기술과 결과물들은 본 사업에 적용되었던 시스템 관리 기법과 함께 향후 유사한 우주기술 사업에 이용될 수 있으며 과학적 시스템과 성과물들도 현재 정부가 지원하여 구축하고 있는 우주환경 감시 시스템에 이용될 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권3호
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• pp.269-279
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• 2012

동아시아에서 대기 에어로졸의 광역적 분포를 분석하기 위해 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) 센서에서 산출된 AOD (Aerosol Optical Depth)와 AE (${\AA}$ngstr$\ddot{o}$m Exponent)를 이용하였다. 2009년 동아시아 지역에서 AOD는 3월($0.44{\pm}0.25$)에 높았고, 9월($0.24{\pm}0.21$)에 낮았다. 봄에는 중국 북부와 몽골의 사막, 건조지역에서 발생한 모래폭풍이 광역적으로 이동하여 동아시아의 AOD에 기여하고 있다. 그러나 동아시아의 풍하측에 위치한 한반도 중부의 안면도, 청원, 울릉도에서 $PM_{10}$ ($d{\leq}10{\mu}m$) 질량 농도는 2월에 최고를 보인 반면, AOD는 5월에 가장 높았다. 장마 전 상대습도의 증가에 따른 흡습성 에어로졸의 성장이 5월의 높은 AOD에 기여하고 있다. 여름(8월)에는 북태평양으로부터 해양성 기류와 잦은 강수에 의한 습윤 침전으로 AOD는 낮지만 중국 동부의 산업지역에서 광역적으로 발생한 미세 에어로졸로 인해 AE ($1.30{\pm}0.37$)가 가장 높은 값을 보였다. 안면도, 청원, 울릉도에서 MODIS AOD와 지상 $PM_{10}$ 질량 농도의 상관계수는 0.4-0.6이었다. 2009년 한반도 중부에서 관측한 황사 사례는 4회(6일)였고, 인위적 대기오염 이동 사례는 6회(12일)였다. 황사 사례와 인위적 대기오염의 이동 사례에서 안면도와 청원의 $PM_{10}$ 농도가 모두 증가하였다. 황사와 인위적 대기오염 이동으로 $PM_{10}$이 증가하는 영역에서 AOD가 높게 나타나고 있다.

• 한국조경학회지
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• 제36권6호
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• pp.91-101
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• 2009

본 연구에서는 인사동 경관을 사회구성론적 관점에서 해석했다. 이는 경관의 가시적인 측면만을 중요시하거나 경관경험에 근거한 주관적 인식을 다루는 기존의 연구와는 달리 경관 변천의 역동적 과정을 보고자 하는 것이다. 그리고 경관을 인간의 사회적 실천을 통해 만들어지고 구성되는 것으로 보는 것이며, 그 과정에서의 사회적 주체의 역할과 경관과의 상호작용을 중요시 다룬다. 선행연구를 통해 볼 때 물리적 환경, 제도, 이미지는 경관 구성의 주요 요소가 된다. 조선조의 관인방과 대사동에서 연유한 '인사동'은 일제 강점기와 전쟁을 거치면서 골동품을 판매하는 전통문화공간이라는 상징적 의미를 획득하였고, 이후 현대적 화랑이 입점하면서 '문화'의 의미가 화장되었다. 아시안 게임, 올림픽, 월드컵 등 국제적 행사 시, 서울의 차별성이 있는 장소로 정비되고 홍보되면서 전통문화의 거리로 공식화되었다. 이는 내부인의 자발적 동기보다는 국가권력적 동기에 의한 것이라고 할 수 있다. 그런데 1990년 말 2000년 초 골동품 산업의 쇠락에 대처하기 위해 인사동의 내부인들은 전통문화의 거리라는 이미지를 적극적으로 활용하기 시작했다. 그러나 이는 임대료 상승 및 인사동의 이미지 형성에 기여했던 전통업종과 문화업종이 감소하는 현상으로 이어졌다. 이에 대한 반대급부로 전통문화를 보존하기 위한 노력이 시작되었고 문화지구지정, 지구단위계획 같은 제도를 이끌어냈다. 과거의 경관은 인사동에 '전통'이라는 이미지를 부여했으나, 지금에 와서는 오히려 '전통'이라는 이미지 활용과 유지를 위해 경관이 재구성되고 있다. 현재 우리는 이러한 과정을 거쳐 재구성된 경관을 인사동의 전통경관이라고 보는 것이다. 그리고 이러한 재구성 과정은 여러 행위자들의 역동적 상호작용에 의해 추동되고 있다. 근래 장소마케팅 등 경관과 사회와의 상호작용을 활용하려는 시도가 빈번한 만큼, 경관과 사회적 행위자들의 역학관계에 대한 파악이 필요할 것이다. 더불어 경관이 사회적 변화에 열려 이에 대응하면서 재구성된다는 관점에 대한 이론적 탐구와 구체적 사례 연구를 통한 연구의 심화는 경관을 매체로 다루는 조경 분야에 다양한 실천적 가능성을 줄 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.90-91
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• 2010

우리나라는 산업화와 도시화의 급속한 발전으로 인한 대기오염물질배출시설, 자동차 통행량, 에너지 사용량의 증가 등으로 대기오염물질배출원의 수와 규모가 증대되어 광역도시를 중심으로 대기질이 악화되고 있다. 특히 우리나라의 수도권대기질은 선진국의 주요 도시에 비해 대기오염 상태가 좋지 않은 것으로 평가됨에 따라 정부는 대기질을 OECD선진국 수준으로 개선한다는 목표를 세우고 있으나, 지역의 대기상태 및 그 동안의 대기질 개선을 위해 이행된 정책의 효율성 측면에서 볼 때 사후적인 규제위주의 농도규제 방식으로는 급증하는 대기오염배출시설의 배출량총량 관리가 어렵고, 지자체별로 개별적인 분산관리로는 광역적으로 이동되는 대기오염물질의 관리가 불가능하다. 또한 대기오염과 상관성이 큰 에너지정책, 산업정책, 도시계획 등 관련 정책과의 통합적 접근이 어렵기 때문에 사전에 이를 예방하는 총량관리가 요구되어 진다. 총량규제란 특정지역의 기상, 지형조건 등을 이용하여 대기환경용량을 산출하고 이를 기초로 지역별 배출허용총량을 할당하여 궁극적으로는 오염원별로 대상오염물질의 삭감량을 정하는 제도로 선진국에서는 대기환경용량을 바탕으로 1970년대부터 사업장을 중심으로 배출농도 규제와 함께 총량규제를 병행 실시하고 있으며, 최근에는 자동차에도 실시하고 있다. 우리나라에서도 대기환경보전법 제9조에서 환경기준을 초과하여 사람의 건강이나 재산, 동식물의 생육에 중대한 위해를 가져올 우려가 있다고 인정되는 경우에는 동 지역 또는 특별대책지역 중 사업장이 밀집되어 있는 구역에 대하여 배출되는 오염물질을 총량으로 규제할 수 있도록 규정하고 있다. 또한, 환경부는 2003년도에 서울, 인천, 경기도내 19개시 지역을 대상으로 대기오염물질의 배출총량을 관리하는 대기오염총량제 실시를 포함한 '수도권대기질개선에관한특별법'을 제정하였고, 현재는 사업장에게 연도별 배출허용총량을 할당하고, 할당량 이내로 오염물질을 배출하도록 관리하는 사업장 대기오염물질총량관리 제도로 시행 중에 있다. 그러나 수도권대기질개선특별대책을 수립하면서 총량관리의 본격 이행 및 배출권 거래제도 도입에 대한 특별법안이 제정되고 부분적으로 시행되고 있으나, 우리나라에 총량관리를 본격 이행하는데 있어서의 필요한 준비여건은 아직 초기 단계이고, 관련 연구의 수행실적 또한 수도권에 제한되어 적은 편이다. 따라서 현재는 총량관리가 수도권에 국한하여 실시되고 있으나, 점차 타 도시까지 광역적으로 확대될 것으로 예상되는 바 이에 필요한 제반 사항들에 대한 조사 분석을 통하여 정책방향을 설정하는 더 많은 연구가 필요할 것이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 대구지역을 대상으로 대기오염농도 및 대기오염물질 배출량에 대한 현황조사를 실시하고, 이를 토대로 고농도가 자주 발생되거나 그러할 가능성이 높은 $NO_X$을 대상으로 대기오염기여도를 평가하고 대기확산모델을 통한 대기환경용량을 산정하였다. 대기오염농도 현황을 살펴본 결과, 대구지역의 대기오염은 $NO_2$, $SO_2$, CO는 전형적인 1차오염물질의 변화경향을 보였으며, $PM_{10}$는 봄철에 황사의 영향을 크게 받는 것으로 나타나 실제 대구지역에서 배출되는 양을 추정하기 힘든 것으로 판단된다. 또한 $NO_2$는 공업, 상업지역에서 $SO_2$와 $PM_{10}$는 공업지역, CO는 상업지역, $O_3$은 교외지역에서 높은 농도를 나타내는 것으로 파악되었다. 대구지역의 대기오염물질 배출량 현황은 CO가 47%, NOX가 43%로 전체 배출량의 90%를 차지하였고, 2005년 이후 $NO_X$는 감소하고 $SO_X$가 증가하는 추세이다. 또한 배출원대분류 중도로 및 비도로이동오염원에서 발생되는 선 오염원이 75%로 대구지역에서 가장 크게 기여하는 것으로 나타났다. ISCST3 대기확산모델을 이용하여 대기환경용량을 산정하기위하여, 먼저 대구지역의 대기환경용량평가는 가시적인 위해성이 높고 개선정책이 용이한 $NO_X$을 대상물질로 선정하였고, 배출량과 오염농도간의 상관도가 0.659로 높은 것으로 판단되어, 배출량을 삭감하였을 때 대기오염농도의 개선이 명확히 나타나는 것을 알 수 있었다. 다음으로, 단위격자 당 한계배출율을 알아내는 작업을 실시하여, 대구지역을 동일하게 장기환경기준 80%수준인 22.4ppb를 만족시키기 위한 한계배출율은 2.23g/s가 필요한 것으로 파악되었고, 산출한 한계배출율을 이용하여 장기환경기준치 80%수준 달성을 목표로 하는 경우의 대기환경용량을 산정하고 실제 배출량과 비교 분석하였다. 그 결과, 대구지역 전체의 환경용량은 약 3만 톤으로 실제 배출량 2만2천 톤에 약 8천 톤 이상의 여유가 있는 것으로 파악되었다. 그러나 구역별로 상이한 차이를 보였으며, 이에 따른 구역별 개선정책이 필요할 것으로 사료된다. 대기환경용량을 파악한 후 단위격자 당 한계배출율을 초과하는 대상 지역을 추출하여 삭감한 결과 초과배출량의 80%를 삭감해야 대구지역 전체에서 50ppb이하 농도가 되는 것을 알 수 있었는데, 실제로 초과배출량의 80%를 삭감하는 것은 어려움이 있다고 판단되어, 대구지역을 동일한 %율로 삭감한 결과 30% 삭감했을 때 50ppb수준을 달성하였고, 50%삭감했을때 2007년 환경기준인 30ppb수준을 달성하였다. 또한 배출원대분류 중 기여율이 높은 도로와 비도로오염원을 50%삭감한 결과 도로이동오염원의 삭감만으로도 상당한 고 배출지역의 농도저감에 효과가 있는 것으로 파악되고, 비도로오염원을 포함하여 삭감하였을 때는 대구지역 전체에서 50ppb이하로 내려가는 것을 볼 수 있었다. 따라서 향후 총량규제의 실시에 맞추어 대구지역의 실제적인 환경용량의 정확한 파악과 고배출지역에 대한 삭감방법에 관한 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다. 이 연구 결과는 앞으로 시행될 지역총량규제에 대한 기초적인 방법론으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권6호
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• pp.469-480
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• 2012

본 연구는 3년(2005. 12. 1-2008. 11. 30) 동안 부산의 $PM_{2.5}$ 대기오염자동관측소(장림동: 공업지역, 좌동: 주거지역) 측정자료 중 고농도 $PM_{2.5}$(24시간 환경기준 $50{\mu}g/m^3$)에 대한 $PM_{2.5}$ 및 $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비의 일변화 특성과 함께 시 공간적 풍계(풍향 및 풍속)에 따른 특성을 분석하고자 하였다. 고농도 $PM_{2.5}$는 장림동과 좌동 각각 182일 및 27일이었다. 장림동에서 고농도 $PM_{2.5}$의 시간평균농도 및 $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비의 일변화는 모든 계절에서 오후에 비해 새벽과 오전 및 야간에 높은 비슷한 패턴을 나타내었다. 좌동의 여름 주간에 $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비가 증가하는 것은 해양조건에서 광화학반응에 의해 생성되는 이차 입자상물질 중 $PM_{10}$의 거대입자 농도가 미세입자인 $PM_{2.5}$ 농도보다 더 감소하기 때문이다. 시간대별로 시 공간적 풍계(풍향 및 풍속등급) 특성을 분석하였다. 그 결과, 고농도 $PM_{2.5}$는 장림동에서 공업단지의 산업활동에 의한 오염물질 정체와 주변지역의 오염물질 이동에 의해 발생되었다. 좌동에서는 주로 주거와 상업활동으로 인한 지역적 오염물질 정체로 발생하는 것으로 나타났다.