연도별 연구사업

1. 시흥의 시화공단 지역과, 안산의 반월공단 지역을 주거지역 및 산업단지 지역으로 구분하여 총 40개 지점을 중심으로 2003년 5월부터 12월까지 8개월 동안 SO2 Passive sampler를 이용하여 대기질을 측정한 결과 평균농도는 18.7ppb로 측정되었다. 각 측정지점을 산업단지 지역과 주거지역으로 구분할 경우, 시화 및 반월산단 지역의 평균농도는 각각 26.1ppb 및 23.2ppb 이었으며, 시흥의 정왕동 및 안산의 고잔신도시 주거지역의 SO2 평균농도는 13.2ppb 및 9.7ppb로 산업단지 지역에 비하여 최고 37% 낮게 측정되었다.

2. 또한, 40개 지점에서 측정한 결과를 GIS로 표현하여 공간적인 분포를 평가한 결과에 의하면, 시화 및 반월공단의 경계부근에서 지속적으로 50ppb이상의 고농도 지점이 나타나고 있었다. 이러한 결과는 경계부근 지역을 중심으로 SO2 배출원이 분포하고 있음을 의미하며, 차후 주변 사업장을 중심으로 미지의 배출원 파악 및 주요 배출원 조사를 통하여 SO2 농도를 저감시키기 위한 방안 수립이 필요할 것으로 판단되었다.

1. 지표기상의 비교는 인천기상대와 본 연구진에서 운영한 AWS자료를 비교하여 분석하였다. 인천기상대는 8월에 23.3℃, 시흥·안산AWS는 7월에 23.1℃ 나타나는 것으로 조사되었으며, 해당기간동안의 인천기상대와 시흥·안산AWS의 월평균기온변화는 유사한 것으로 조사되었다. 풍속은 인천기상대의 풍속이 시화·안산AWS에 비해 약간 빠른 것으로 관측되었으나 7월과 8월을 제외한 이외의 월평균풍속은 유사한 경향을 나타내는 것으로 조사되었다. 인천지역의 주풍은 북서(N)풍이며 전체대비 10.0%로 나타났으며, 무풍은 15.7%로 조사되었으며 풍속의 최다구간은 0.51~2.06m/sec 일 때 39.0%로 나타났다. 시화·반월 지역의 주풍은 북서(N)풍이며 전체대비 12.3%로 나타났으며, 무풍은 23.9%로 조사되었으며 풍속의 최다구간은 0.51~2.06m/sec 일 때 33.4%로 나타났다. 인천지역과 시화·안산지역의 풍향경향은 국지적인 특성으로 상이하게 나타나는 것으로 조사되었다.

2. 인천, 시흥 그리고 안산 지역의 해륙풍의 진입 시간과 그 강도를 분석하기 위해서 인접 지상 기상 관측 자료를 입수하여 분석하였다. 분석한 결과 국지 순환 특징은 그 강도는 약간 차이가 있으나 부평, 남동공단, 안산 및 시흥 관측소에서 9월 8일 ~ 11일 그리고 9월 17일 ~ 25일 기간에 모두 해륙풍이 관측되었으며, 해풍의 시작된 시간은 08시~13시 사이에 발생한 것으로 분석되었으며, 해풍의 강도는 1.0~4.0m/s로 분석되었다.

3. 종관기상의 분석결과 종관 풍향에서 제일 많은 빈도를 나타내는 풍향은 서풍 계열 (225o ~ 315o)으로 빈도수 15 (50 %)를 차지하며 그 다음으로는 북풍 계열 (315o ~ 45o)이 빈도수 9 (30 %), 남풍 계열 (135o ~ 225o)이 빈도수 3 (10 %) 그리고 동풍 계열 (45o ~ 135o)이 빈도수 3 (10 %) 순으로 나타나고 있다. 이는 한반도가 편서풍대에 위치함을 시사해 주고 있다. 그리고 종관 풍속이 약한 날 (5 m/s 이하)과 강한 날 (5 m/s 이상)의 빈도수는 각각 14 (46.6 %)와 16 (53.3 %)로 거의 같은 비율로 나타나는 것을 알 수 있다. 한편, 자유 대기의 안정도는 불안정 (5 ℃/Km 이하)한 비율 (빈도수 16, 53.3 %)이 안정 (5 ℃/Km 이상)한 경우 (빈도수 14, 46.6 %)보다 조금 높음을 알 수 있다. 특히, 종관 풍속이 제일 강한 날은 9월 24일과 9일로 각각 16.0 m/s 그리고 15.5 m/s로 나타났으며, 가장 불안정한 자유대기 안정도를 보인 날은 강한 북풍 계열의 종관풍이 부는 9월 23일로 온위 경도가 1.8 ℃/Km로 나타났으며 가장 안정한 날은 역시 강한 북풍 계열의 종관풍이 부는 9월 10일로 온위 경도가 10.5 ℃/Km로 나타났다.

1. 2001년도 점오염원에서 연간 12,971.8ton/yr로 배출되고 있으며, 월간 배출량은 927.7ton ~1,279.5ton으로 발생되고 있는 것으로 나타났다. 배출원별로는 제조업연소 부분에서 6,660.6ton/yr로 점오염원 중에서는 배출비중이 높으며, 에너지산업부분에서 5,832.7ton/yr로 나타나고 있어 점오염원에서는 에너지산업 및 제조업연소 부분이 SOx배출의 대부분을 차지하고 있는 것으로 나타났다.

2. 2001년도 면 및 선오염원에 의한 SOx배출량 산정결과 연간 배출량은 24,905.6ton/yr로 배출되고 있으며, 이 중 비산업연소부분에서 51.7%로 가장 많은 배출을 보이고 있는 것으로 나타났다. 월별 SOx 배출량은 1,569.4ton~2,424.5ton의 배출되고 있으며, 6~8월은 2,000ton미만의 배출량을 보이고 있으며, 여름철을 제외하고는 2,000ton이상의 배출량을 보이고 있는 것으로 나타났다.

3. 2001년도 연구대상지역 내의 SOx배출량 산정결과 연간 SOx배출량은 37,877.4ton/yr로 발생되고 있는데 이 중 제조업연소 35.2%, 비산업연소 34.6%로 발생하고 있어 두개 부분에서 69.8%가 발생되고 있는 것으로 나타났으며, 에너지산업부분에서 15.4%가 발생되는 것으로 산정되었다. 그 외의 부분(페기물처리, 도로이동오염원, 비도로이동오염원 등)에서는 각각 10%미만으로 배출되고 있는 것으로 나타났다. 월간 배출량은 2,499.0ton~3,479.2ton으로 배출되고 있으며 5월에 가장 많은 배출을 보이고 있는 것으로 나타나고 있으며, 그 외의 달에서는 여름철에 낮고 겨울철에 높은 SOx 발생의 전형적인 특성을 보여주고 있다.

1. 경인산단 지역은 서해와 육지가 인접한 전형적인 해륙풍 발달 지역에 위치하고 있으며, 해운과 육상교통의 요충지로서 산업이 발달하여 대규모 공장지대가 조성이 되어 육지의 차량통행량이 많고 태평양으로 운항하는 선박교통량도 크기 때문에 배출된 오염물질이 해륙풍에 의하여 어떻게 이동이 되는지가 도시대기질을 결정하는데 중요한 factor가 될 것이다. 기상측정자료를 분석한 결과 해륙풍은 해안의 수직방향으로 불었으며, 낮과 밤의 차이가 비교적 뚜렷하게 나타났다. 기존문헌 자료와 기상측정자료를 바탕으로 분석한 결과 경인지역의 해륙풍이 발생하는 일수는 일년 중 2/3 이상을 차지하고 있었으며, 해륙풍이 발생하는 날을 대상으로 해륙풍의 속도를 계산하는 Logic을 도출할 수 있었다. 이는 향후 해륙풍 발생 지역의 오염물질 이동경로를 추정하는 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

2.종관규모 기상장을 생성하기 위하여 NCEP Reanalysis Meteorological Field, WMO 관측자료 (GTS data) 그리고 일명 MM5 (Fifth Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model)을 도입하여 한반도에 대해 적용하였다. 여기서 생성된 종관규모 기상장과 기상청 지상 관측 자료를 이용하여 3차원 해륙풍 모델을 수행하여 격자간격 3 km 에 해당하는 기상장을 생성한 후 다시 1 km 격자 규모의 진단 기상장 모델을 사용하여 확산 모델의 입력자료로서의 국지 기상장을 생성하였다. 모의된 국지 규모의 바람장은 관측된 결과와 매우 유사한 결과를 나타내었으며, 국지순환의 특징으로는 종관규모의 강제력과 국지규모의 해륙풍 순환이 합하여져 나타나는 경향을 알 수 있었다. 이러한 특징은 연안지역에서의 오염물질의 수송 및 확산에서 매우 중요한 영향을 줄 수 있는 것으로 본 연구에서는 잘 모의된 국지 순환을 이용하여 확산 모델링을 수행하였다.