• 제목/요약/키워드: BEIS model

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BEIS와 CORINAIR 산출방법에 의한 자연식생 VOC 배출량 산출 비교 연구 (A Study on the Comparison of Biogenic VOC (BVOC) Emissions Estimates by BEIS and CORINAIR Methodologies)

  • 조규탁;김조천;홍지형
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.167-177
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    • 2006
  • In this study, a fundamental work for developing a biogenic Volatile Organic Compounds(BVOC) emission model in Korea has been carried out. Two different approaches, Biogenic Emission Inventory System(BEIS2) and CORINAIR Methodology(CORINAIR) were compared for estimating BVOC emissions. It was found that BEIS and CORINAIR showed very similar results each other BVOC emissions estimated by two different methods were about the same on a national and regional(provincial) scale. In case of monthly emissions the difference between BEIS and CORINAIR were larger than those on a national and regional(provincial) scale, especially in summer season(June, July and August). Although BEIS and CORINAIR are quite different techniques to correct the environmental conditions, they revealed similar results. Therefore, it is proven that both the methods are able to be applied to the estimation of the BVOC emissions in Korea.

남한지역 자연 배출량 산정 및 대기질 모사를 이용한 평가 (Estimation of Biogenic Emissions over South Korea and Its Evaluation Using Air Quality Simulations)

  • 김순태;문난경;조규탁;변대원;송은영
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.423-438
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    • 2008
  • BEIS2 (Biogenic Emissions Inventory System version 2) and BEIS3.12 (BEIS version 3.12) were used to estimate hourly biogenic emissions over South Korea using a set of vegetation and meteorological data simulated with the MM5 (Mesoscale Model version 5). Two biogenic emission models utilized different emission factors and showed different responses to solar radiations, resulting in about $10{\sim}20%$ difference in the nationwide isoprene emission estimates. Among the 11-vegetation classes, it was found that mixed forest and deciduous forest are the most important vegetation classes producing isoprene emissions over South Korea comprising ${\sim}90%$ of the total. The simulated isoprene concentrations over Seoul metropolitan area show that diurnal and daily variations match relatively well with the PAMS (Photochemical Air Monitoring Station) measurements during the period of June 3${\sim}$June 10, 2004. Compared to BEIS2, BEIS3.12 yielded ${\sim}35%$ higher isoprene concentrations during daytime and presented better matches to the high peaks observed over the Seoul area. This study showed that the importance of vegetation data and emission factors to estimate biogenic emissions. Thus, it is expected to improve domestic vegetation categories and emission factors in order to better represent biogenic emissions over South Korea.

2006년 오존 고농도 사례 시 부산권 지역 isoprene 배출이 오존 농도에 미치는 영향 분석 (Influence of Isoprene Emissions on Ozone Concentrations in the Greater Busan Area during a High Ozone Episode in 2006)

  • 김유근;조영순;송상근;강윤희;오인보
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.829-841
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    • 2010
  • The estimation of a biogenic volatile organic compound (BVOC, especially isoprene) and the influence of isoprene emissions on ozone concentrations in the Greater Busan Area (GBA) were carried out based on a numerical modeling approach during a high ozone episode. The BVOC emissions were estimated using a biogenic emission information system (BEIS v3.14) with vegetation data provided by the forest geographical information system (FGIS), land use data provided by the environmental geographical information system (EGIS), and meteorological data simulated by the MM5. Ozone simulation was performed by two sets of simulation scenarios: (1) without (CASE1) and (2) with isoprene emissions (CASE2). The isoprene emission (82 ton $day^{-1}$) in the GBA was estimated to be the most dominant BVOC followed by methanol (56) and carbon monoxide (28). Largest impacts of isoprene emissions on the ozone concentrations (CASE2-CASE1) were predicted to be about 4 ppb in inland locations where a high isoprene was emitted and to be about 2 ppb in the downwind and/or convergence regions of wind due to both the photochemical reaction of ozone precursors (e.g., high isoprene emissions) and meteorological conditions (e.g., local transport).

수도권지역에서 수치 토지피복지도 작성을 통한 대기환경부문 활용사례 연구 - MM5내 기온 및 바람장의 민감도 분석과 식생분포에 기인한 VOC 배출량 및 CO2 플럭스의 실시간 산정을 중심으로 - (A Study on Examples Applicable to Numerical Land Cover Map Data for Atmospheric Environment Fields in the Metropolitan Area of Seoul - Real Time Calculation of Biogenic CO2 Flux and VOC Emission Due to a Geographical Distribution of Vegetable and Analysis on Sensitivity of Air Temperature and Wind Field within MM5 -)

  • 문윤섭;구윤서
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.661-678
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    • 2006
  • Products developed in this research is a software which can transfer the type of shape(.shp) into the type of ascii using the land cover data and the topography data in the metropolitan area of Seoul. In addition, it can calculate the $CO_2$ flux according to distribution of plants within the land cover data. The $CO_2$ flux is calculated by the experimental equation which is compose of the meteorological parameters such as the solar radiation and the air temperature. The net flux was shown in about $-19ton/km^2$ by removing $CO_2$ through the photosynthesis during daytime, and in 2 ton/km2 by producing it through the respiration during nighttime on 10 August 2004, the maximum day of air temperature during the period of 3yr(2001 to 2004), in the metropolitan area of Seoul. Spatial distribution of the air temperature and the wind field is simulated by substituting the middle classification of the land cover map data, upgraded by the Korean Ministry of Environment(KME), for the land-use data of the United States Geological Survey(USGS) within the Meteorological Mesoscale Model Version 5(MM5) on 10 August 2006 in the metropolitan area of Seoul. Difference of the air temperature between both data was shown in the maximum range of $-2^{\circ}C\;to\;2.9^{\circ}C$, and the air temperature due to the land use data of KME was higher than that of USGS in average $0.4^{\circ}C$. Also, those of wind vectors were meanly lower than that of USGS in daytime and nighttime. Furthermore, the hourly time series of Volatile Organic Components(VOCs) is calculated by using the Biosphere Emission and Interaction System Version 2(BEIS2) including the new land cover data and the meteorological parameters such as the air temperature and so]ar insolation. It is possible to calculate the concentration of ozone due to the biogenic emission of VOCs.

MEGAN을 이용한 국내 BVOCs 배출량 산정: 2012년 6월 사례 연구 (BVOCs Estimates Using MEGAN in South Korea: A Case Study of June in 2012)

  • 김경수;이승재
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.48-61
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    • 2022
  • 한국은 국토의 약 63%가 산림으로 구성되어 있고, 16%가 농경지로 구성되어 있어 도심에서 발생하는 NOx가 산림지역과 농경지에서 발생하는 BVOCs와 결합하여 오존을 생성할 가능성이 높다. 그래서 본 연구에서는 한국의 자연 식생 BVOCs 배출을 추정하기 위해 MODIS의 토지피복 자료와 엽면적지수 자료를 이용하여 입력자료를 생성한 후 MEGAN 모델로 BVOCs의 주요 배출 물질인 이소프렌과 모노테르펜을 대상으로 2012년 6월 한 달 간 모델링을 실시하였다. 그 결과, 해당기간 동안 이소프렌은 10,495 ton, 모노테르펜은 2,709 ton이 배출되었다. 기존 국내에서 BEIS와 CORINAR를 이용하여 연구된 이소프렌의 배출량은 약 24,000 ton, 모노테르펜은 25,000 ton으로 나타났는데, 본 연구와 배출량 차이가 나타난 주된 이유는 모델 알고리즘 차이와 모델 구동 시점에서의 일사량과 기온 등 기상 조건의 차이에 의한 것으로 추정된다. 그리고 모델링 결과와 측정 값의 비교를 위하여, 6월 11일부터 12일까지 이틀 간에 걸쳐, 한국 태화산에서 활엽수의 이소프렌과 침엽수의 모노테르펜 챔버 측정 값을 항공라이다와 방형구 식생자료를 기반으로 산정된 엽생체량 값을 이용하여 산림 단위의 BVOCs 배출량으로 환산하였다. 태화산 지역에서의 MEGAN 모델과 측정 간 BVOCs 배출량을 비교한 결과, 시간적인 배출 경향은 유사했으나 이소프렌은 MEGAN 모델에서 최대 6.4배 정도 배출량이 높게 나타났고, 모노테르펜은 최대 5.6배 정도 배출량이 높게 나타났다. MODIS에서 제공되는 토지피복 자료가 한국의 토지피복 특성을 잘 반영하지 못함에도 불구하고 MEGAN 모델링 결과가 측정 값과 다른 모델에 비해 상대적으로 큰 차이를 보이지 않은 것은 MEGAN 내에 기온, 일사량 등에 의해 식생의 BVOCs 배출량을 변환시키는 파라미터들이 현실을 비교적 적절하게 반영하고 있는 것으로 사료된다. 본 연구는 국내의 BVOCs 배출량을 MEGAN 모델을 활용하여 산정하였고, 산림지에서의 실측 자료와 비교를 통해 배출량을 평가하였다는데 의의가 있으며, 산림과 대기 간의 BVOCs 상호작용 연구에 작은 도움이 될 것으로 기대된다. 국내 BVOCs 배출량을 더 정확하게 추정하기 위해서는 지형과 식생의 특성을 더욱 최신으로 반영한 토지피복 및 엽면적지수 자료의 이용, 그리고 수목 및 농작물 등과 같이 개별 식생에 따른 배출계수 등의 대한 연구가 향후에 심도 있게 이루어져야 할 것이다.