| 초록 |
Ⅳ. 연구 결과 (1) 대기질 모델의 불확도 요인 조사를 위한 미세먼지 거동의 물리·화학적·광학적·미기상학적 특성 관측과 대기정체와 국지 재순환에 의한 고농도 발생 관련 맞춤형 관측을 수행한 주요 결과는 다음과 같다. • 미세먼지(PM 2.5 ) 주요 조성과 가스상 오염물질, PM 2.5 의 물리화학적 성분 특성 분석을 6월~8월 여름철 기간 동안 서울시 성북구 안암동에 위치한 고려대학교에서 측정하였고 장마로 인한 측정 중단 기간을 기준으로 1차와 2차 측정기간으로 각 측정 항목에 대한 농도 수준을 제시하였다. 시계열변화, 일변화, 바람장에 따른 변화에 대한 결과를 제시하였고 암모니아 특성 및 gas-particle partitioning 분석을 통해 1차 측정기간에는 질산염, 2차 측정 기간에는 황산염이 미세먼지 농도 변화에 주요인임을 확인하였다. • 지상 에어로졸 라이다, 운고계 및 윈드 도플러 라이다를 이용한 지상 원격관측자료를 활용하여 대기 혼합고 및 대기 경계층내 바람장을 산출하였으며 각각의 방법을 비교한 결과 에어로졸 라이다와 운고계는 비교적 유사한 결과를 보였으나 윈드도플러 라이다로부터 산출된 대기 혼합고는 라이다와 운고계로부터 산출된 값에 비해 낮게 산출됨을 확인하였다. • 시간 변동에 따른 대기경계층 특성을 분석하기 위하여 2017년 10월부터 2018년 9월까지 1년 동안 대기 경계층 고도(혼합층, 안정층, 잔류층)를 운고계와 라디오미터를 이용하여 대기 경계층의 시간별 고도별 분포를 추정하고 검증 하였다. (2) 대기질 모델의 불확도 요인의 영향 최소화 방안 도출을 위한 대기질 모델과 관측의 통합분석 결과는 아래와 같다. • 고농도 미세먼지 및 오존 발생 사례를 종합분석을 위해 미세먼지 및 오존 고농도 사례일을 구분하고 이를 예보결과와 비교분석하여 PM 2.5 고농도 사례 특성과 예보 정확도를 진단한 결과 전반적으로 대기의 흐름이 원활하고 국외 영향이 다소 증가할 때는 예보정확도가 높은 반면 대기 정체로 인한 광화학생성 증가 시 에는 예보정확도가 떨어짐을 확인하였다. • 고농도 미세먼지 예보 사례별 가스 상 전구물질 및 미세먼지의 물리화학적 특성분석을 위해 PM 2.5 내 암모늄, 질산염, 황산염의 비율을 이용하여 ammonium condition을 진단하였고 모델 예측 사례별 에어로졸 산성도, 질산염 생성과정 및 전구물질 상관성 분석을 통하여 예보 정확성을 높이기 위한 방안을 제시하였다. • 측정된 전구 기체 및 미세먼지 농도 및 주요성분 농도, 기상요소와 국립환경과학원 현업 모델 값을 비교 분석하여 모델과 측정값의 차이를 유발하는 요인을 확인하였으며 전문가 포럼을 통하여 고농도 사례에 대한 예보모델 개선방안에 대한 심층 분석을 수행하였다. • 미세먼지 고농도 사례기간 동안 라이다 및 윈드 도플러라이다로 산출된 대기혼합고와 대기질 모델에서 모의된 대기혼합고와 지상관측 PM 2.5 농도를 비교분석하고 문헌조사를 통하여 대기 혼합고 변동 특성을 분석하였다. • 질산염 생성과정의 불확도 요인의 원인 파악을 위해 NH 4 NO 3 의 열역학적 생성과정을 평가하고 광화학적 과정에 대한 불확실성을 진단하고 해결방안을 제시하였다. (출처 : 요약문 6p) |
