• 한국환경과학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.81-96
• /
• 2015

The characteristics of atmospheric dispersion of radioactive material (i.e. $^{137}Cs$) related to local wind patterns around the Kori nuclear power plant (KNPP) were studied using WRF/HYSPLIT model. The cluster analysis using observed winds from 28 weather stations during a year (2012) was performed in order to obtain representative local wind patterns. The cluster analysis identified eight local wind patterns (P1, P2, P3, P4-1, P4-2, P4-3, P4-4, P4-5) over the KNPP region. P1, P2 and P3 accounted for 14.5%, 27.0% and 14.5%, respectively. Both P1 and P2 are related to westerly/northwesterly synoptic flows in winter and P3 includes the Changma or typhoons days. The simulations of P1, P2 and P3 with high wind velocities and constant wind directions show that $^{137}Cs$ emitted from the KNPP during 0900~1400 LST (Local Standard Time) are dispersed to the east sea, southeast sea and southwestern inland, respectively. On the other hands, 5 sub-category of P4 have various local wind distributions under weak synoptic forcing and accounted for less than 10% of all. While the simulated $^{137}Cs$ for P4-2 is dispersed to southwest inland due to northeasterly flows, $^{137}Cs$ dispersed northward for the other patterns. The simulated average 137Cs concentrations of each local wind pattern are $564.1{\sim}1076.3Bqm^{-3}$. The highest average concentration appeared P4-4 due to dispersion in a narrow zone and weak wind environment. On the other hands, the lowest average concentration appeared P1 and P2 due to rapid dispersion to the sea. The simulated $^{137}Cs$ concentrations and dispersion locations of each local wind pattern are different according to the local wind conditions.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.415-426
• /
• 2023

본 연구는 수치모델 바람 자료를 통해서, 중국 비래해충 발원지의 기압별 분포와 바람장미도를 확인하여 풍향과 풍속을 분석하였다. 사용한 수치모델은 Land-Atmosphere Modeling Package (LAMP) - WRF 자료이며, 시공간 해상도는 1시간 간격의 약 20 km 수평해상도 자료이다. 2021년도에 벼멸구와 애멸구가 동시에 관찰된 예찰일인 7월 16일을 대상으로 하였다. 예찰일을 포함하는 7월 8일부터 7월 17일까지 발원지와 우리나라에 850 hPa부터 925 hPa에 이르는 하층대기에 제트 기류가 발생하는지를 살펴보기 위하여 LAMP 바람의 동서, 남북, 연직 성분 자료를 이용하여 풍속을 분석하였다. 바람의 연직 분포결과 비래해충 발생 시기가 될 때 바람이 비래해충 유입에 유리하게 바뀌는 것이 확인되었다. 바람장미도의 분석 결과, 우리나라와 가까운 지점에서 바람의 약 30% 이상이 제트 기류였고, 다섯 지점의 제트 기류의 풍향은 상층보다 하층에서 대부분 우리나라와 일본으로 향하고 있었으며, HYSPLIT의 역궤적 추적을 통해서도 하층 제트가 비래해충의 국내 유입에 영향을 준 것으로 분석이 되었다. 이 연구는 원하는 지점에서의 하층 제트의 풍속과 풍향을 비래해충 발생 시기와 비발생 시기를 비교 분석한 것으로, 국내로 유입되는 비래해충의 시기와 바람 통로에 대한 수평 및 연직적 연관 분석에 도움을 줄 것이다. 국내 144개 시군 농업기술센터에서 운영 중인 공중 포충망 설치 지역에 대한 검토와 평가에도 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.1029-1041
• /
• 2013

In this study, eight episode days of high-concentration $PM_{10}$ occurrences in the Gimhae region between 2006 and 2011 were analyzed. Most of them appeared in winter and the highest concentration was observed around 12 LST. Furthermore, the wind direction, wind velocity, and temperature elements were compared with observed values to verify the WRF numerical simulation results used in this study, and they simulated well in accordance with the trend of the observed values. The wind was generally weak in the high-concentration episode days that were chosen through surface weather chart and the numerical simulation results for wind field, and the air pollutants were congested due to the effects of the resulting local winds, thereby causing a high concentration of air pollutants. Furthermore, the HYSPLIT model was performed with the WRF numerical simulation results as input data. As a result, they originated from China and flowed into Gimhae in all eight days, and the lowest concentration appeared on the days when recirculation occurred.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.777-786
• /
• 2014

일본의 온타케 산은 일본에서 두 번째로 큰 규모의 화산으로, 2014년 9월 27일 02:52 UTC 에 예고 없는 대규모 분화가 발생했다. 이번 분화로 인해 최소 55명이 사망하였고, 70여 명의 부상자가 발생했다. 따라서 본 연구에서는 온타케 화산 분화에 따른 화산재 피해영향을 분석하기 위하여 화산재 확산 수치실험을 수행하였다. HYSLPLIT 확산모델과 UM 기상자료를 이용하여 화산재 확산 경로를 예측하였고, 화산재 확산 영역에 대한 정량적인 평가를 위해서 천리안 위성영상을 이용하여 화산재 확산 범위를 탐지하였다. 본 연구의 모의실험 결과와 GOCI 탐지 결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다. 그 결과, HYSPLIT 기반의 화산재 확산 예측결과와 GOCI 위성영상 간의 유사도가 높음을 알 수 있었다. 본 연구에서 수행한 화산재 확산 결과와 GOCI 간에는 38.72% 및 13.57%가 일치도가 계산되었고, JMA 결과와 GOCI는 9.05%와 11.81%가 일치하였다. 본 연구에서 수행한 바와 같이 화산재 확산 경로를 예측하는 연구는 그 피해를 감소할 수 있는 중요한 방법의 하나라고 판단할 수 있다. 따라서 화산 분화 시 기상 모델을 이용한 화산재 확산 수치실험은 시간에 따른 화산재 확산 분포를 이해하는데 유용한 기법으로 자리매김 할 것이며, 화산재 확산에 따른 피해 면적을 정량적으로 산출할 수 있는 중요한 기술이 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.743-754
• /
• 2014

본 연구에서는 2005년부터 2008년 사이 한반도에서 고농도 $SO_2$가 관측된 날에 대하여 Ozone Monitoring Instrument (OMI) 이산화황자료 및 역궤적 계산을 통해서 중국으로부터 한반도로 장거리 수송되는 이산화황 flux의 계산 방법을 처음으로 소개하였다. 지표공기에서 측정된 이산화황 농도값과 OMI 센서에서 측정된 이산화황 층적분농도값을 이용하여 장거리 수송된 지표공기에서의 이산화황 flux와 지표부터 특정고도 사이 공기층 내에서의 평균 이산화황 flux를 각각 계산하였다. 위성관측을 이용하여 산출된 평균 flux값은 0.81 이고 최대 $2.11g{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$ 까지 산출되었고, 지점관측을 통한 지표공기로 유입되는 이산화황의 flux값은 평균 0.50 이고 최대 $1.18g{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$ 까지 산출 되었다. OMI센서와 지점관측 자료를 바탕으로 산출된 각각의 flux를 상호 비교하였으며 대부분의 경우 수용지역의 지표공기로 유입되는 이산화황 flux 값들이 지표부터 최대 1.5 km 사이의 장거리 수송되어 유입된 공기층 내의 평균 이산화황 flux 값들보다 높은 것으로 계산되었다. 발생원 지역에서 강한 저기압이 발견되는 경우를 포함하여 중국 발생원 지역으로부터 장거기 수송된 공기덩어리가 수용지역의 1.0에서 1.5 km 고도로 빠르게 유입되는 경우 지표부터 최대 1.5 km 사이 공기층 내의 평균 이산화황 flux 는 지표공기에서 산출된 flux 보다 높게 산출되는 경향을 보였다. 추가적으로 산출된 $SO_2$ flux값의 오차를 계산하고 오차값에 영향을 주는 인자들에 대해서 논의 하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.13-24
• /
• 2014

인공위성 원격탐사 자료는 화산재 모니터링을 위한 중요한 도구로서 사용되어 왔다. 본 연구는 최근에 발생한 주요 화산폭발 사례(2008년 Chait$\acute{e}$n 화산, 2010년 Eyjafjallaj$\ddot{o}$kull 화산, 2011년 Shinmoedake 화산)를 대상으로 인공위성자료를 이용한 화산재 모니터링과 궤적분석 모델링을 수행하였다. 이를 위하여 Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer(MODIS) 인공위성 관측자료로부터 적외선 밝기온도차 기법을 적용하여 산출된 화산재 탐지 산출물과 HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory(HYSPLIT) 모델을 이용한 전진궤적분석자료를 상호 비교하였다. 그 결과, 인공위성을 이용한 화산재 탐지 산출물은 모델링한 궤적분석 결과와 상호간에 관련성이 높게 나타났다. 이러한 결과는 인공위성 관측자료와 모델링의 통합분석자료가 화산재 감시 및 예측을 위하여 중요한 역할을 수행할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.162-175
• /
• 2008

Gyeongju, which was the central city of the ancient civilization at Silla Kingdom, has various kinds of stone cultural properties. It is significantly important to preserve historical sources of Korea. However, recent air quality data measured in Gyeongju did not show good air quality level. In order to investigate variation of the concentration of the air pollutants with meteorological condition, an air quality monitoring and an aerosol sampling were conducted during the intensive monitoring period in Gyeongju. Impacts of the meteorological factors on the air pollutants were also analyzed based on the air mass pathway categories using HYSPLIT model and the local wind patterns using MM5 model. The prevailing air mass pathways were classified into four categories as following; category I affected by easterly marine aerosols, category II affected by northwesterly continental aerosols, category III affected by southwesterly continental aerosols, and category IV affected by northerly continental aerosols. The concentrations of the air quality standards were relatively lower during the fall intensive monitoring period. At that time, the easterly marine air mass pattern was dominated. The seasonal average mass concentration of $PM_{10,Opt}$, which optically measured at the monitoring site, was the highest value of $77.6{\pm}28.3\;{\mu}g\;m^{-3}$ during the spring intensive monitoring period but the lowest value of $20.1{\pm}5.3\;{\mu}g\;m^{-3}$ during the fall intensive monitoring period. The concentrations of $SO_2$ and CO were relatively higher when the air mass came from the northwestern continent or the northern continent. The concentrations of ${SO_4}^{2-}$ and ${NO_3}^-$ increased under the northwesterly continental condition. It was estimated that the acidic aerosols were dominated in the atmosphere of Gyeongju when the air mass came from the continental regions.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
• /
• pp.182-183
• /
• 2004

Atmospheric carbon monoxide (CO) and ozone $(O_3)$ play the important trace gases in tropospheric chemistry, through its concentration in the troposphere directly influences the concentrations of tropospheric hydroxyl (OH). Understanding the impact of CO and $O_3$ on the global tropospheric chemistry requires measurements of the global atmospheric CO and $O_3$ distributions. This study focuses on the identification of CO and O3 released in the East Asia between March 2000 and February 2004. During the period, the MOPITT instrument onboard the Earth Observing System (EOS)-Terra platform collected extensive measurement of CO. So we have used MOPITT data at 700hPa to analyze seasonal distribution of CO concentration. And the O3 measurements for this study were Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and Dobson spectrometer provided NASA/GSFC and Yonsei University, Korea. During springtime, the CO and O3 concentrations were increased over East Asia for April, May, and June. CO and O3 transport and chemistry in the springtime in East Asia are studied by use of the HYbrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model.

• 한국환경과학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.793-806
• /
• 2015

The purpose of this study is to find out the air flow patterns affecting the PM10 concentration in Busan and the potential sources within each trajectory pattern. The synoptic air flow trajectories are classified into four clusters by HYSPLIT model and the potential sources of PM10 are estimated by PSCF model for each cluster from 2008 to 2012. The potential source locations of PM10 are compared with the distribution of PM10 anthropogenic emissions in east Asia developed in 2006 for the NASA INTEX-B mission. The annual mean concentrations of PM10 in Busan decreased from $51ug/m^3$ in 2008 to $43ug/m^3$ in 2012. The monthly mean concentrations of PM10 were high during a spring season, March to May and low during a summer season, August and September. The cluster2 composed of the air trajectories from the eastern China to Busan through the west sea showed the highest frequency, 44 %. The cluster1 composed of the air trajectories from the inner Mongolia region to Busan through the northeast area of China showed the second high frequency, 26 %. The cluster3 and 4 were composed of the trajectories originated in the southeast sea and the east sea of Busan respectively and showed low frequencies. The concentrations of in each cluster were $47ug/m^3$ in cluster1, $56ug/m^3$ in cluster2, $42ug/m^3$ in cluster3 and $37ug/m^3$ in cluster4. From these results, it was proved that the cluster1 and 2 composed of the trajectories originated in the east and northeast area of China were the causes of high PM10 concentrations in Busan. The results of PSCF and CWT model showed that the potential sources of the high PM10 concentrations were the areas of the around Mongolia and the eastern China having high emissions of PM10 from Beijing, Hebei to Shanghai through Shandong, Jiangsu.

• 한국환경과학회지
• /
• 제31권12호
• /
• pp.1079-1087
• /
• 2022

This study investigated the effect of volcanic materials that erupted from the Nishinoshima volcano, Japan, 1,300 km southeast of the Busan area at the end of July 2020, on the fine particle concentration in the Busan area. Backward trajectory analysis from the HYSPLIT model showed that the air parcel from the Nishinoshima volcano turned clockwise along the edge of the North Pacific high pressure and reached the Busan area. From August 4 to August 5, 2020, the concentration of PM₁₀ and PM_2.5 in Busan started to increase rapidly from 1000 LST on August 4, and showed a high concentration for approximately 13 hours until 2400 LST. The PM_2.5/PM₁₀ ratio showed a relatively high value of 0.7 or more, and the SO₂ concentration also showed a high value at the time when the PM₁₀ and PM_2.5 concentrations were relatively high. The SO₄^2- concentration in PM_2.5 in Busan showed a similar trend to the change in PM₁₀ and PM_2.5 concentrations. It rose sharply from 1300 LST on August 4, at the time where it was expected to have been affected by the Nishinoshima Volcano. This study has shown that the occurrence of high concentration fine particle in Busan in summer has the potential to affect Korea not only due to anthropogenic factors but also from natural causes such as volcanic eruptions in Japan.