• 한국환경과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1465-1481
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• 2011

The accuracy of ozone sensitivity coefficients estimated with HDDM (High-order Decoupled Direct Method) can vary depending on the $NO_x$ (Nitrogen Oxides) and VOC (Volatile Organic Compound) conditions. In order to evaluate the applicability of HDDM over the Seoul Metropolitan Area (SMA) during a high ozone episode in 2007 June, we compare BFM (Brute Force Method) and HDDM in terms of the $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to explain ozone change in response to changes in NOx and VOC emissions, and the $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient to represent nonlinear response of ozone to the emission changes. BFM and HDDM estimate comparable ozone sensitivity coefficients, exhibiting similar spatial and temporal variations over the SMAduring the episode. NME (Normalized Mean Error) between BFM and HDDM for the episode average $1^{st}$- and $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficients to NOx and VOC emissions are less than 3% and 9%, respectively. For the daily comparison, NME for the $1^{st}$- and $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficients are less than 4% ($R^2$ > 0.96) and 15% ($R^2$ > 0.90), respectively. Under the emission conditions used in this study, two methods show negative episode average $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to $NO_x$ emissions over the core SMA. The $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient to $NO_x$ emissions leads ozone to respond muchnonlinear to the reduction in $NO_x$ emissions over Seoul. Nonlinear ozone response to reduction in VOC emissions is mitigated due to the $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient which is much smaller than the $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to the emissions in the magnitude.

• 한국환경과학회지
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• 제21권3호
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• pp.339-349
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• 2012

In order to clarify the impact of emissions reductions on the air quality over Metropolitan area of Korean Peninsula, several numerical experiment and analysis of integrated process rate(IPR) of ozone were carried out. Numerical models used in this study are WRF for the estimate the meteorological elements and CMAQ for assessment of ozone concentration. As result in the sensitive test of VOC/NOx reduction experiments, although VOC reduction tends to induce the different impact on the advection and photochemical reaction rate of ozone in urban area and rural area, the mechanism of ozone appeared to be more sensitive to the reduction of VOC than that of NOx over the metropolitan and its surround area. So the control of VOC emission inventories is an effective means to decrease the ozone concentrations around this area.

• 한국환경과학회지
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• 제19권3호
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• pp.313-321
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• 2010

This study was carried out to investigate the emissions of the air pollutants from the automobile in Suwon city. To estimate emissions due to by automobile the data of express highway and the national road used an observation traffic volume, and the other roads used a method by Vehicle kilometer traveled(VKT). In the emissions due to by automobile from Suwon city, CO was highest 36,290.4 ton/year, NOx at 19,392.1 tons, HC 5,095.4 tons and PM 2,788.7 tons was highly order. SOx emissions in the whole Suwon city by fuel types was investigated with 178ton/year from the Diesel motorcar, 26.9 ton/year and 6.2 ton/year from the gasolines and LPG automobiles, respectively. VOC emissions from the automobile was investigated with 366.4 ton/year (29.22%) from Gwonseon-gu, 329.2 ton/year (26.25%) Yeongtong-gu, 319.9 ton/year (25.51%) Jangan-gu, 238.6 ton/year (19.03%) Paldal-gu.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.563-576
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• 2023

본 연구에서는 대류권 오존과 전구체인 nitrogen oxides (NOx), volatile organic compounds (VOCs)의 광화학반응 관계를 살펴보고자, Ozone Monitoring Instrument (OMI)와 TROPOspheric Monitoring Instrument(TROPOMI)의 nitrogen dioxide (NO₂), formaldehyde (HCHO), OMI/Microwave Limb Sounder (MLS) tropospheric column ozone (TCO), Airkorea 지상측정 ozone (O₃) 자료를 분석하였다. OMI 위성자료를 이용하여 2006년부터 2020년까지 장기 변화 경향을 살펴보면 TCO는 동북아시아 지역 전체적으로 증가하는 추세를 보였으며, NO₂는 꾸준히 감소하고 HCHO는 계속해서 증가하는 경향성을 보였다. 또한 오존 민감도의 지표인 formaldehyde nitrogen dioxide ratio (FNR)은 점점 증가하고 있으며, 이는 VOC-limited 영역이 감소하고 있음을 의미한다. 본 연구는 한국 지역 오존의 지속적인 증가 원인을 밝히기 위해서 최근 4년 기간(2019~2022년)의 TROPOMI FNR과 지상 측정 O₃를 이용하여 국내 오존 생성 민감도 분석을 진행하였다. 기존 선행연구들과 동일하게 국내 대도시 지역에서 VOC-limited 및 Transitional 영역이 나타났으며, 그 외에도 국내 주요 발전소가 위치한 지역에서 VOC-limited 영역이 나타났다. VOC-limited 영역, 즉 NOx가 과도하게 포화되어 있는 영역에서는 NOx 배출 감소가 오히려 적정 반응을 약화시켜 국내 오존 농도 증가를 유도했을 것으로 판단된다. 따라서 VOC-limited 영역이 나타나는 지역에서 오존 농도를 감소시키기 위해서는 NOx의 배출보다 단기적으로 VOC 배출을 감소시켜야 함을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.149-163
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• 2021

본 연구에서는 광화학 대기질 모델인 CMAQ을 활용해 화력발전소 배출량 제거에 따른 O3 농도의 변화 특성을 분석하였다. 하동 화력발전소를 대상으로 주변 지역의 O3 농도 변화에 대한 발전소 배출량의 영향을 조사하기 위해 하동 화력발전소의 배출량 제거 전과 후의 CMAQ 수치 모의를 수행하였다. 수치 모의 결과 O3의 주요 전구 물질인 NOx (-18.87%)와 VOCs (-11.27%)의 농도가 감소한 반면에 O3 (25.24%)의 농도는 증가한 것으로 나타났다. 화력발전소 배출량 제거로 인한 NO와 O3 농도의 상대적인 변화를 비교해 본 결과 높은 음의 상관관계(R= -0.72)를 나타내는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 O3의 농도 증가가 NO 농도 감소로 인한 O3의 적정 효과 완화로 설명 될 수 있음을 의미한다. 해당 지역의 O3의 농도 증가가 NO의 농도 감소에 주로 영향을 받은 이유는 해당 지역이 VOC-limited (i.e., NOx-saturated) 지역이기 때문으로 분석되었다. 이러한 결과는 특정 지역의 O3의 농도가 단순히 배출량의 증감에 따라 비례하게 나타나지 않을 수 있다는 것을 암시한다. 따라서 화력발전소 배출량 저감 조치로 인한 대기 중 O3 농도 개선 효과를 정확히 예측 및 평가하기 위해서는 지역 별 O3의 생성 및 소멸 기작에 대한 심도 있는 이해가 필요하다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권4호
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• pp.401-411
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• 2005

This study was conducted to develop a method to be able to estimate the vehicular emissions according to spatial scales-Seoul province, 25 counties and hundreds of grids $(1km{\times}1km)$. First, the emissions at each spatial scale was calculated by using the road network and the travel volume and speed of each link modeled by travel demand model (TDM). Second, the emission at each spatial scale was calculated on the basis of average speeds estimated by using three kinds of averaging method. These are called the provincial, volume-delay function (VDF) and zonal method, respectively. Third, three kinds of emissions and those by TDM are compared each other at three spatial scales. In Seoul (provincial scale), three kinds of emissions are less than those by TDM, but the differences of TDM from three speed averaging methods (SAMs) are small. The relative ratios of three SAMs to TDM are $88\~90\%\;in\;CO,\;99\~100\%\;in\;NOx,\;84\~85\%$ in VOCs. At county scale, NOx among three pollutants showed the highest correlation between TDM and three SAMs and the zonal method among three SAMs was proven to be the highest correlation with TDM. NOx showed the coefficients $(R^2)$ greater than 0.9 in all three SAMs but CO and VOC showed the coefficients $(R^2)$ greater than 0.9 in only zonal method. Slopes of co..elations of all pollutants showed the values close to '1' in zonal method. In the other two SAMs, slopes of NOx showed the values close to '1', but those of CO and VOC showed the values less than 0.85. At grid scale, correlations between TDM and three SAMs were not high. CO showed $0.68\~0.77\;in\;R^2s\;and\;58\~0.68$ in slopes. NOx showed $0.90\~0.94\;in\;R^2s\;and\;0.86\~0.94$ in slopes. VOC showed $0.56\~0.70\;in\;R^2s\;and\;0.48\~0.57$ in slopes. There are not high correlations between TDM and three SAMs in grid scale. This study showed that there is the most suitable method for calculating the average travel speed at each spatial scale and it is thought that the zonal method is more suitable than the VDF or provincial method.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.362-363
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• 2003

Photochemical ozone is formed from nitrogen oxides (NOx) and volatile organic compounds(VOCs) through non-linear interactions between chemical reactions and meteorology, and the relationship between precursors and photochemical ozone will be changed to match the emission distribution and meteorological fields. It is generally known that for some conditions the process of ozone formation is controlled almost entirely by NOx and is largely independent of VOC, while for other conditions ozone production increases with increasing VOC and does not increase(or sometimes even decreases) with increasing NOx (omitted)

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.572-580
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• 2019

최근 지구 환경문제에 대한 논의가 활발해지면서 국제 운송의 큰 부분을 차지하고 있는 해상운송에서도 배출물질 규제를 위한 정책이 시행되고 있다. 이 연구에서는 선속 제한에 의한 배출량의 감축 효과를 검토하기 위하여 기관 부하율을 적용하여 선박의 배출물질을 수치계산하였다. 2017년 1월 1일부터 12월 31일까지 부산 북항의 입출항 선박을 대상으로 선속제한구역 20마일권역을 설정하고 해당 구간에서의 선종별, 선속별로 배출량을 계산하고 분석하였다. 항행, 접 이안, 정박 중일 때를 모두 포함하여 가장 많은 배출물질을 발생시키는 선박은 컨테이너선 76.1 %, 일반화물선 7.2 %, 여객선 6.8 %의 순으로 계산되었다. 항행 및 접 이안 모드일 때는 일반화물선이 여객선보다 배출물질이 적었지만 정박 모드일 때는 여객선보다 많았다. 총 배출물질은 질소산화물, 황산화물, 입자상물질, 휘발성유기화합물의 순으로 각각 49.4 %, 45 %, 4 % 1.6 %로 구성되었다. 선속 제한이 없는 경우와 선박 속도를 12노트, 10노트, 8노트로 제한시킬 때 배출물질을 비교하면 속도 12노트 제한의 경우 질소산화물 39 %, 휘발성유기화합물 40 %, 입자상물질 42 %, 황산화물 38 %의 감소효과가 있고, 10노트 제한일 때 질소산화물 52 %, 휘발성유기화합물 54 %, 황산화물 56 %, SOx 50 %의 감소효과가 있으며, 8노트 제한일 때 질소산화물 62 %, 휘발성유기화합물 64 %, 입자상물질 67%, 황산화물 59 %의 감소효과가 있었다. 이처럼 선박의 속도 감소에 따라 배출물질 역시 크게 감소되는 연구결과를 확인할 수 있었으며, 향후 항만 배출물질 감소를 위해 선박의 속도를 제한하는 방안을 적극적으로 고려할 필요가 있다.

• 한국항만경제학회지
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• 제36권3호
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• pp.21-38
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• 2020

최근들어 항만도시에서의 대기오염이 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러나 항만의 하역기계에서 배출되는 온실가스는 선박, 트럭 등 타 수단에 비해 상대적으로 주목받지 못하였다. 본 연구에서는 인천항에서 디젤엔진으로 가동되는 하역기계로부터 배출되는 대기오염물질 배출량을 산정하였다. 이를 위해 각 항만하역사로부터 2017년 기준 하역장비의 대수, 제원, 가동시간 등 활동자료를 수집하였다. 분석 결과, CO 105.6톤, NOX 243.2톤, SOX 0.005톤, PM 22.8톤, VOC 26.0톤, NH3 0.2톤이 발생한 것으로 나타났다. CO와 NOX의 배출은 하역기계 전체 배출량의 87.71%를 차지하였으며, 크레인, 지게차, 트랙터, 로더의 배출량이 하역기계 전체 배출량의 84.79%를 차지하였다. 또한 노후화된 디젤엔진을 장착한 하역기계가 주 배출원임을 규명하였다. 분석된 대기오염물질 배출량 수치는 하역기계에 의한 항만 대기 오염의 심각성을 나타내며, 다음과 같은 친환경장비 도입이 시급함을 시사한다. 첫째, 오래된 디젤 장비의 LNG연료 또는 전기장비로의 교체가 필요하다. 둘째, NOX의 배출을 감소시킬 수 있는 선택적환원촉매(SCR)와 같은 후처리장비의 사용이 필요하다. 향후 체계적이고 공식적인 국가 대기오염배출 인벤토리 정립 방법을 설정하고, 매년 하역기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량을 모니터링 및 평가하는 것이 필요하다.

• 한국대기환경학회지
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• 제13권2호
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• pp.123-135
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• 1997

An air pollutant emission inventory system for the input preparations of photochemical dispersion model was developed. Using the system, anthropogenic emissions as well as biogenic emissions in the Seoul metropolitan area were calculated. Anthropogenic emission by fuel combustion using regional cosumption data, and the laundries and so forth was estimated. The biogenic emission was estimated based upon meteorological data and the distribution of land use type in the study area. The anthropogenic emission of pollutants was highest in Seoul, and the second highest in Inchon. TSP and $SO_2$ were found large quantities during the winter due to increased consumption of heating oil. NOx and THC were emitted without seasonal variation. Among biogenic emissions, PAR was very common while NO was the least common. PAR, OLE, and ALD2 were emitted in large volumes in coniferous forest areas, while ISOP was emitted in deciduous forest areas. Generally, most biogenic emissions increased during daytime, and peaked between oen and two o'clock. Because of strong solar radiation, emission during the summer was high. Biogenic NO emissions were found to be lower compared to anthropogenic emissons, and other VOC was indicated relatively high. In the study area, among biogenic emissions PAR was found to be 3 times, OLE 8 times,and ALD2 12 times more common than among anthropogenic emissions.