광역적 이동 연무 탐지를 위한 지상 질량 농도를 고려한 적외채널 밝기온도차 경계값 범위 분석

김학성,정용승,조재희 한국지구과학회 2016 한국지구과학회지 Vol.37 No.7

This study analyzed mass concentrations of PM10 and PM2.5, as measured at Tae-ahn and Gang-nae, Cheongju in central Korea over the period from 2011 to 2015. Higher mass concentrations of PM10, with the exception of dustfall cases during the period of winter and spring, reflected the influence of a prevailing westerly airflow, while the level of PM10 stayed at a low level in summer, reflecting the influence of North Pacific air mass and frequent rainfall. Accordingly, cases where a daily PM10 average of 81 μgm−3 or over (exceeding the status of fine dust particles being ‘a little bit bad’) were often observed during the period of winter and spring, with more cases occurring in parts of Tae-ahn that are located close to the sources of pollutant emission in eastern China. Dustfall usually originated from dust storms made up of particles 2.5 μm or over in diameter. However, anthropogenic haze displayed a high composition ratio of particulate less than 2.5 μm in diameter. Accordingly, brightness temperature difference (BTD) values from the Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS) were −0.5oK or over in haze with fine particulate. PM10 mass concentrations and NOAA 19 satellite BTD for haze cases were analyzed. Though PM10 mass concentrations were found to be lower than 200 μg m−3 , the mass concentration ratio of PM2.5/PM10 was measured as higher than 0.4 and BTD was found to be distributed in the range from −0.3 to 0.5 o K. However, the BTD of dustfall cases exceeding 190 μgm -3 , were found to be less than 0.4 and BTD was found to be distributed in the range less than −0.7 o K. The result of applying BTD threshold values of the large-scale transport of haze proved to fall into line with the range over which aerosols of MODIS AOD and OMI AI were distributed. 2011-2015년 동안 한국 중부 태안과 청주 강내의 배경 관측지점에서 측정한 PM10, PM2.5 질량 농도를 분석하였다. 황사 사례를 제외한 PM10 질량 농도의 계절변동에서 겨울-봄 동안 높은 농도는 서풍 기류에 의한 영향이 반영되고 있으며, 여름에는 북태평양 기단과 잦은 강수로 낮은 수준을 보이고 있었다. 따라서, 일평균 PM10 질량 농도 81μg m-3 (미세먼지 예보 ‘약간 나쁨’ 이상) 이상의 사례도 겨울-봄 동안에 발생이 많으며, 특히 중국 동부 배출원에 가까운 태안에서 더 많은 사례가 발생하고 있었다. 인위적으로 발생한 연무는 입경 2.5 μm 미만 입자의 구성 비율이 높다. 천리안 위성의 밝기온도차 분석에서 대기와 입자가 작은 연무는 −0.5oK 이상에서 관측된다. 2011-2015년 동안 태안과 청주 강내에서 관측한 연무 사례일의 PM10 질량 농도와 NOAA 19 위성 밝기온도차를 분석하였다. PM10 질량 농도는 200 μg m−3 보다 낮지만, PM2.5/PM10 질량 농도비는 0.4보다 높고 밝기온도차는 −0.3-0.5oK 범위에 분포하고 있었다. 그러나, PM10 질량 농도 190 μg m−3 이상인 황사 사례의 밝기온도차는 PM2.5/PM10 질량 농도비가 0.4보다 낮고, 밝기온도차는 −0.7oK 이하의 범위에 분포하고 있었다. 이러한 연무의 밝기온도차 경계값 범위를 적용한 결과는 MODIS AOD, OMI AI의 에어로졸 분포 범위와 일치하였다.

WRF-Chem 모델을 이용한 2010년 한반도의 황사 예측에 관한 연구

정옥진,문윤섭 한국지구과학회 2015 한국지구과학회지 Vol.36 No.1

The WRF-Chem model was applied to simulate the Asian dust event affecting the Korean Peninsula from 11 to 13 November 2010. GOCART dust emission schemes, RADM2 chemical mechanism, and MADE/SORGAM aerosol scheme were adopted within the WRF-Chem model to predict dust aerosol concentrations. The results in the model simulations were identified by comparing with the weather maps, satellite images, monitoring data of PM10 concentration, and LIDAR images. The model results showed a good agreement with the long-range transport from the dust source area such as Northeastern China and Mongolia to the Korean Peninsula. Comparison of the time series of PM10 concentration measured at Backnungdo showed that the correlation coefficient was 0.736, and the root mean square error was 192.73. The spatial distribution of PM10 concentration using the WRF-Chem model was similar to that of the PM2.5 which were about a half of PM10. Also, they were much alike in those of the UM-ADAM model simulated by the Korean Meteorological Administration. Meanwhile, the spatial distributions of PM10 concentrations during the Asian dust events had relevance to those of both the wind speed of u component () and the PBL height(). We performed a regressive analysis between PM10 concentrations and two meteorological variables (u component and PBL) in the strong dust event in autumn (CASE 1, on 11 to 23 March 2010) and the weak dust event in spring (CASE 2, on 19 to 20 March 2011), respectively. 2010년 11월 11-13일 한반도에 영향을 미쳤던 황사에 대해 WRF-Chem 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였다. WRF-Chem 모델에서 미세먼지의 인위적 배출량은 RETRO 전구 배출량을 사용하였고, RADM2 화학 메커니즘과 MADE/SORGAM 에어로졸 스킴 및 GOCART 광물성 먼지 옵션을, 그리고 Fast-J 광해리 스킴을 선택하여 PM10 농도를 시뮬레이션 하였는데 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. WRF-Chem 모델 결과에 따른 PM10 농도의 공간적 분포와 연직 프로파일 분석결과 2010년 11월 11-13일에 우리나라에 영향을 미쳤던 황사는 강한 가을황사로 저기압의 발달로 인해 형성된 콤마구름 때문에 황사가 한랭전선 후면에서 갇혀 상공 2.5km 이내에서 이동 및 유입됨을 알 수 있었다. 황사 발생 기간 동안 백령도와 서울의 기상청 관측 자료와 모델의 PM10 농도를 시계열로 분석한 결과 상관계수와 평균제곱근오차(RMSE)는 백령도의 경우 0.763과 192.73, 서울의 경우 0.725와 149.68로 나타났다. 미세먼지인 PM10과 PM2.5 농도의 공간적 분포는 유사하였고 PM2.5가 PM10의 약 50% 정도로 나타났으며 이는 기상청 UM-ADAM 모델 결과와도 유사하였다. PM10 농도와 경계층 높이, 동서 성분 바람장의 공간적 분포는 유사성을 지니고 있어 두 개의 변수를 이용하여 PM10의 농도를 예측하는 회귀 방정식을 구하고자 우리나라에 영향을 미쳤던 강한 가을 황사(2010년 11월 11-13일)와 봄 황사(2011년 3월 19-20일)사례를 선정하였고, 통계 모델을 이용한 회귀식을 도출하였다.

일부 실내공간에서 PM10과 CO₂의 농도 특성에 관한 연구

정준식(Jung, Joon-sig),박덕신(Park, Duck-Shin),김종범(Kim, Jong bum),송혜숙(Song, Hyea-suk),박형규(Park, Hyung-kyu) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.6

본 연구에서는 2008년 8월부터 2012년 12월 까지 경기도 수원, 안산, 화성 등 초등학교 286곳을 대상으로 교실에서의 PM10 및 CO₂ 농도 현황을 조사하고, 환경적 특성을 파악하여 초등학교 학생들의 건강에 영향을 미치는 학교 실내공기질의 관리 방안으로 활용하고자 한다. 초등학교를 지역별로 구분하여 PM10 농도를 조사한 결과, 통계적으로 유의한 차이를 보이진 않았다. 그러나 지리적 특성에 따라 상대적으로 공단지역에서는 높은 농도를 보였으며, 농촌지역에서는 낮은 농도를 보였다. CO₂ 농도는 각 지역 간 농도 차이는 없는 것으로 나타났다. 연도별 PM10 농도를 분석한 결과, 수원은 2008년, 화성은 2009년에 가장 높은 농도로 나타났다(p<0.01). 안산지역은 2009년에 가장 높은 농도를 보였으나, 유의한 차이를 보이지 않았다. 각 지역 의 연도별 CO₂의 농도를 분석한 결과, 유의한 차이를 보이지 않는 것으로 분석 되었다(p-value = 0.366, 0.730, 0.210). 2008년 가을부터 2012년 겨울까지 PM10와 CO₂의 계절별 시계열 분석 결과, PM10의 경우는 2009년에 높게 나타났으며, 점차적으로 감소하는 경향을 보이다가 2012년에 다시 높아지는 경향을 보였다. CO₂는 연도별로 차이가 없는 것으로 나타났으나, 계절별로 는 봄과 겨울기간이 여름철보다 농도가 높아지는 경향을 나타내었다. PM10과 CO₂, 건축년도, 학급 평균 인원, 온도, 습도와의 상관성을 분석한 결과, CO₂와 환경적 요인인 온도, 습도와 상관성은 각 -0.329, -0.188로 유의한 음의 상관성을 보였다(p< 0.01) The objective of this study was to investigate PM10 and CO₂ concentrations in the classrooms of 286 elementary schools in Suwon, Ansan, and Hwaseong in the province of Gyeonggi between August 2008 and December 2012. By gaining an understanding of the environmental factors that influence these concentrations, this study also aimed to establish a management plan for indoor air quality in schools, which substantially affects the health of elementary students. When the schools were classified by region, no statistically significant difference in PM10 concentration was observed. However, PM10 concentration was relatively high in industrial areas and low in rural areas. No difference in CO₂ concentration was observed among the surveyed cities. Analysis of annual PM10 concentration showed that the highest values for Suwon and Hwaseong occurred in 2008 and 2009, respectively (p<0.01). In the case of Ansan, the highest concentration occurred during 2009, but the difference was not significant compared to the other years. Analysis of the annual CO₂ concentration of each city shows no significant difference among the cities (p-value=0.366,0.730,0.210). According to a time series analysis of PM10 and CO₂ by season, from autumn 2008 to winter 2012, PM10 concentration was high during 2009, then it gradually decreased until 2012, and started to increase again. While no difference in annual CO₂ concentration was observed, the concentration had a tendency to be higher in spring and winter than in summer. By analyzing the relationship between PM10 and CO₂ and the environmental factors (years of construction, average students of classroom, temperature, and humidity), it showed a significant negative correlation was found between CO₂ and the environmental temperature and humidity, at ?0.329 and ?0.188, respectively (p<0.01).

서울시 PM10 공간분포 분석과 시계열 변화

정종철 ( Jong Chul Jeong ) 한국지리정보학회 2014 한국지리정보학회지 Vol.17 No.1

In this study spatial analysis of PM10 was performed to Particulate Materials(PM) less than 10μm in diameter in Seoul city. Because PM10 are responsible for the increasing mortality rate of lung cancer and cardiovascular diseases, spatial distribution of PM10 are special interest in air pollution of Seoul. In this study, spatial analysis of Particulate Materials were monitored by monthly averaged PM10 concentration of 2010, 2011. The monthly spatial patterns of PM10 showed the west area of Seoul(Youngdungpo) higher PM10 concentration than northern part of Seoul in early spring and winter seasons. In the comparison of PM10 concentration distribution patterns in 2010 and 2011, the PM10 concentration of 2011 at Gangnam and Songpa-gu were more increased than yearly averaged patterns of 2010. The distribution patterns of PM10 in Seoul city showed the high concentration PM10 of several areas with Youngdungpo-gu, Gangnam-gu and Cheongnyangni. Therefore we need to establish PM10 management strategy for these area.

서울시 미세먼지 관측망 위치 적정성 평가를 위한 공간정보 활용방안

정종철 한국국토정보공사 2017 지적과 국토정보 Vol.47 No.2

Recently, PM10 is becoming a main issue in Korea because it causes a variety of diseases, such as respiratory and ophthalmologic diseases. This research studied to spatial information application cases for evaluating the feasibility of the location for PM10 observation stations utilizing Geogrphic Information System(GIS) spatial analysis. The spatial Information application cases for optimal location assessment were investigated to properly manage PM10 observation stations which are closely related with public spatial data and health care. There are 31 PM10 observation stations in Seoul city and the observed PM10 data at these stations were utilized to understand the overall assessment of PM10 stations to properly manage using interpolation methods. The estimated PM10 using Inverse Distance Weighted(IDW) and Kriging techniques and the map of PM10 concentrations of monitoring stations in Seoul city were compared with public spatial data such as precipitation, floating population, elementary school location. On the basis of yearly, seasonal and daily PM10 concentrations were used to evaluate the feasibility analysis and the location of current PM10 monitoring stations. The estimated PM10 concentrations were compared with floating population and calculated 2015 PM10 distribution data using zonal statistical methods. The national spatial data could be used to analyze the PM10 pollution distribution and additional determination of PM10 monitoring sites. It is further suggested that the spatial evaluation of national spatial data can be used to determine new location of PM10 monitoring stations. 최근 미세먼지는 국내에서 중요한 사안으로 되어가고 있다. 왜냐하면 미세먼지는 호흡기 질환, 안과 질환과 같은 수많은 질병을 불러일으키기 때문이다. 본 연구는 GIS 공간분석 기술을 이용하여 PM10 관측소의 위치에 대한 적정성을 평가하기 위하여 공간정보의 활용 사례를 제시하였다. 미세먼지 측정소 최적 위치를 평가하기 위한 공간정보 활용사례는 국가 공간자료와 건강위해성과 밀접하게 관련있는 PM10 측정자료의 최적 위치와 함께 조사되었다. 서울시에는 31개 관측소가 있으며, 이들 측정소에서 관측된 PM10 자료를 가지고 추정된 PM10 농도는 공간보간기법을 적용하여 적정한 측정소 위치평가기법을 제시하는데 적용하였다. 서울시에서 PM10 측정망의 농도지도와 IDW와 크리깅 방법으로 추정된 농도는 강우량, 유동인구, 초등학교 위치정보와 같은 국가공간정보와 비교하였다. 일평균, 계절평균, 연평균 등의 PM10 농도는 현재의 PM10 측정소 위치와 위치적정성을 분석하는데 사용하였다. PM10농도는 2015년 유동인구와 지역 통계분석법에 적용된 계산된 PM10 분포와 비교하였다. 국가공간데이터는 PM10 오염분포와 부가적인 PM10 모니터링 사이트를 분석하는데 적용 가능하였다. 본 연구의 향후 연구과제는 PM10 모니터링 측정소의 새로운 위치를 선정하는데 사용된 국가공간정보의 활용성을 제안하는데 있다.

지하철역사의 호선별로 미세먼지의 노출특성에 대한 평가

황성호(Sung Ho Hwang), 김종오(Jeong Oh Kim) 한국환경보건학회 2017 한국환경보건학회지 Vol.43 No.1

Objectives: This study aimed to assess the environmental factors that affect particulate matters (PM10) and to compare with outdoor PM10 concentrations in an underground subway stations. Methods: The PM10 level was determined from May 2013 to September 2013 in the Seoul subway stations in four lines. PM mini-vol portable sampler sampler was used to collect PM10 for 6 hrs. Arithmetic means of PM10 concentrations with standard deviation (SD) were calculated. Paired t-test was used to compare the differences between indoor PM10 and outdoor PM10 concentrations with correlation analysis which was used to identify the association between indoor PM10 concentrations and environmental factors. Results: There were no different PM10 concentrations significantly between line 1, 2, 3 and 4 in an underground subway stations. Passenger number was positively associated with PM10 concentration while construction year was negatively associated with PM10 concentrations. Indoor PM10 concentrations were significantly higher than those in outdoor PM10 concentrations. PM10 concentrations were higher in the stations which were constructed before 1990s rather than the stations constructed after 1990s. Conclusion: PM10 levels in the underground subway stations varied greatly depending on the construction year. Therefore, it might need to be more careful management to the stations which constructed in before 1990s.

제주특별자치도 도시지역 미세먼지 악화 시 기상요소 분석

신지환(Jihwan Sin),조상만(Sangman Jo),박수국(Sookuk Park) 응용생태공학회 2022 Ecology and resilient infrastructure Vol.9 No.1

본 연구에서는 제주도의 도시지역을 대상으로 관측이 시작된 2001년부터 2019년까지의 미세먼지 (PM10)와 초미세먼지 (PM2.5) 악화 빈도에 따른 기상 상황을 분석하였다. PM10과 PM2.5의 악화는 제주시와 서귀포시 모두 봄>겨울>가을>여름철 순으로 나타났으며, 봄·여름철에는 주간에 가을·겨울철에는 야간에 더 많이 나타났으며, PM10보다 PM2.5의 피해가 더 심각하게 나타났다. PM10 악화 시의 기온과 풍속은 제주시와 서귀포시 모두 봄·겨울철에는 각각의 계절평균보다 높게 나왔으나, 여름·가을철에는 반대로 낮게 나왔다. 상대습도는 계절평균보다 모든 계절에 낮게 나타났다. PM2.5 악화 시 기온은 PM10 악화 시와 계절별 동일한 경향을 보였으며, 상대습도는 봄·여름철에는 제주시와 서귀포시 모두 평균보다 높았으며, 겨울철에는 평균보다 낮았다. 풍속은 두 도시 동일하게 평균보다 낮게 나왔다. PM2.5 악화 시가 PM10 악화 시보다 봄·겨울철에 기온과 풍속이 더 낮을 때 발생 빈도가 높은 것으로 나타났다. PM10과 PM2.5 악화 시 풍향은 주간에는 북풍과 서풍이, 야간에는 계절별로 다양하게 나타났다. 특히, PM10에 비해 PM2.5 악화 시 풍속이 낮게 나타나 한라산에서 발생하는 산곡풍의 영향으로 제주시는 남풍이 서귀포시는 북풍이 야간에 자주 발생하였다. 풍속등급별 PM10 악화 빈도수는 제주시와 서귀포시 모두 주·야간 1.6 - 3.4 ms<SUP>-1</SUP>에서 가장 높았고, 여름철 야간에만 0.3 - 1.6 ms<SUP>-1</SUP>에서 가장 높은 값을 보였다. PM2.5 악화 빈도수는 제주시에서는 1.6 - 3.4 ms<SUP>-1</SUP>에서 가장 높은 값이 나타났으나, 서귀포시에서는 0.3 - 1.6 ms<SUP>-1</SUP>에서 가장 높은 값이 나타났다. 제주시와 서귀포시 모두 PM10과 PM2.5 악화 시 3.4 ms<SUP>-1</SUP>이상의 바람이 0.3 ms<SUP>-1</SUP>이하의 바람보다 빈도가 더 높은 것으로 나타나므로, 이는 PM10과 PM2.5가 바람의 영향으로 도시지역 외부에서 유입된 것이 주요인이라고 할 수 있겠다. 위 자료를 토대로 미세먼지 저감을 위한 도시계획 및 조경식재계획 방안을 마련한다면 효과적일 것으로 판단된다. In this study, the weather conditions corresponding to the increase in the environmental concentration of fine dust (PM10) and ultrafine dust (PM2.5) from 2001 to 2019 in Jeju and Seogwipo cities were analyzed. The increase in the levels of PM10 and PM2.5 was observed in the order: spring > winter > autumn > summer. In both cities, PM10 and PM2.5 levels increased more frequently during the day in spring and summer and at night in autumn and winter, with PM2.5 showing a greater increase in concentration than PM10. The air temperature and wind speed corresponding with increased levels of PM10 were higher than their respective seasonal averages in spring and winter, but lower in summer and autumn. Relative humidity was lower than the seasonal average during all seasons. The air temperature variation corresponding with increased levels of PM2.5 showed the same seasonal trend as that observed for PM10. The relative humidity was higher than the respective seasonal averages in spring and summer, and lower in winter. The wind speed was lower than the seasonal average in both the cities. When the PM10 and PM2.5 levels increased, the wind direction was from the north and the west during the day and varied according to the season at night. The rate of the increase in the PM10 concentration was the highest in both cities at the wind speed of 1.6 - 3.4 ms<SUP>-1</SUP> during the day and night except during night in the summer. The highest concentration of PM2.5 was observed with the wind speed range of 1.6 - 3.4 ms<SUP>-1</SUP> in Jeju, and 0.3 - 1.6 ms<SUP>-1</SUP> in Seogwipo. The results of this study applied to urban and landscape planning will aid in the formulation of strategies to reduce the adverse effects of fine particular matter.

챔버 기술 개발을 통한 PM10과 PM2.5 시료채취기의 수행 특성

김도현(Do Hyeon Kim),김선홍(Seon Hong Kim),김지훈(Ji Hoon Kim),조승연(Seung Yeon Cho),박주면(Ju Myon Park) 大韓環境工學會 2010 대한환경공학회지 Vol.32 No.8

본 연구의 목적은 1) 시료채취공간에서 ±10% 이내의 공기 유속을 가지는 챔버시스템을 제작하여, 2) 먼지(PM, particulate matter)측정을 위하여 사용되는 PM10과 PM2.5 시료채취기의 이론적 특성을 연구하고, 3) 실험을 통하여 본 연구에 사용된 먼지 시료채취기의 수행 특성을 평가하는데 있다. 챔버 내에서의 먼지 시료채취기의 수행능력을 측정하기 위하여 20μm의 공기역학중위입경과 2.0의 기하표준편차 특성을 가지는 옥수수전분을 분포하였다. 챔버 실험에 사용된 시료채취기는 미국 연방규정을 만족하는 각 1개의 APM PM10 및 APM PM2.5 시료채취기와 특수 제작된 3개의 소용량 시료채취기(2개 PM10과 1개의 PM2.5)를 사용하여 평균 공기 유속이 0.67m/s와 2.15m/s인 두 조건에서 각 1시간씩 3회 반복하여 총 6회의 실험을 실시하였다. 실험 결과, APM PM시료채취기를 기준 시료채취기로 사용하여 소용량 PM10과 PM2.5 시료채취기는 각각 0.25와 0.39의 보정계수가 필요하며 이원 분산 분석을 통하여 두 개의 소용량 PM10 시료채취기의 평균 농도값 사이에는 유의적 차이가 있었다. 분리한계직경과 기울기(PM10: 10±0.5 μm와 1.5±0.1, PM2.5: 2.5±0.2μm와 1.3±0.03)를 가지는 PM10과 PM2.5 시료채취기는 이론적으로 본 연구에 사용된 옥수수전분의 입자특성을 고려하여 86~114%와 64~152%의 먼지농도 범위를 채취하게 된다. 또한, 공기 중에 분포하는 입자의 공기역학중위입경이 해당 시료채취기의 분리한계직경보다 작을 때 시료채취기의 측정 질량농도는 이상적인 질량농도보다 크며, 반대의 경우 시료채취기는 작은 질량농도를 측정한다. 챔버 실험결과, PM10과 PM2.5의 시료채취기는 각각 37~158%와 55~149% 범위를 가지며 이론적 계산농도보다 큰 범위의 질량 농도를 측정하였고 챔버 내 공기 유속이 2.15m/s의 조건에서는 0.67m/s와 비교하여 상대적으로 작은 먼지농도 범위를 가지며 이론적 계산농도와 유사한 먼지농도 범위가 측정되었다. The purposes of this study are 1) to develop an advanced chamber system within ±10% of air velocity at the particulate matter (PM) collection area, 2) to research theoretical characteristics of PM10 and PM2.5 samplers, 3) to assess the performance characteristics of PM10 and PM2.5 samplers through chamber experiments. The total six one-hour experiments were conducted using the cornstarch with an mass median aerodynamic diameter (MMAD) of 20 μm and an geometric standard deviation of 2.0 at the two different air velocity conditions of 0.67m/s and 2.15m/s in the chamber. The aerosol samplers used in the present study are one APM PM10 and one PM2.5 samplers accordance with the US federal reference methods and specially designed three mini-volume aerosol samplers (two for PM10 and one for PM2.5). The overall results indicate that PM10 and PM2.5 minivolume samplers need correction factors of 0.25 and 0.39 respectively when APM PM samplers considered as reference samplers and there is significant difference between two mini-volume aerosol samplers when a two-way analysis of variance is tested using the measured PM10 mass concentrations. The PM10 and PM2.5 samplers with the cutpoints and slopes (PM10: 10±0.5μm and 1.5±0.1, PM2.5: 2.5±0.2μm and 1.3±0.03) theoretically collect the ranges of 86~114% and 64~152% considering the cornstarch characteristics used in this research. Furthermore, the calculated mass concentrations of PM samplers are higher than the ideal mass concentrations when the airborne MMADs for the cornstarch used are smaller than the cutpoints of PM samplers and the PM samplers collected less PM in another case. The chamber experiment also showed that PM10 and PM2.5 samplers had the bigger collection ranges of 37~158% and 55~149% than the theocratical calculated mass concentration ranges and the relatively similar mass concentration ranges were measured at the air velocity of 2.15m/s comparing with the 0.67m/s.

대구지역 대기 중 PM-10과 PM-2.5의 농도분포 특성

도화석(Hwa Seok Do),최수진(Su Jin Choi),박민숙(Min Sook Park),임종기(Jong Ki Lim),권종대(Jong Dae Kwon),김은경(Eun Kyung Kim),송희봉(Hee Bong Song) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.1

대구지역의 13개 대기오염측정소 중 PM-10과 PM-2.5를 동시에 측정하는 3개 측정소 즉, 공업지역에 위치한 이현동, 주거지역에 위치한 만촌동, 도로변에 위치한 평리동 측정소를 대상으로 최근 2년간(2011~2012)의 자료를 이용하여 PM-10과 PM-2.5의 농도분포 특성을 연구하였다. PM-10 농도는 이현동(52.5 μg/m3)과 평리동(60.9 μg/m3) 모두 연평균 기준치인 50μg/m3을 초과하였고, 만촌동(44.9 μg/m3)은 기준치를 만족하였다. PM-2.5 농도는 세 지점 모두 미국의 EPA 연간기준치(15μg/m3)를 초과하였으며, 우리나라에서 2015년부터 시행되는 PM-2.5의 연평균기준치(25 μg/m3)도 초과하는 수준이었다. 계절별 변화를 보면, PM-10은 봄철 > 겨울철 > 가을철 > 여름철 순이었고, PM-2.5는 겨울철 > 봄철 > 가을철 > 여름철 순으로 나타나는 특성을 보였다. 월변화 특성을 보면, PM-10과 PM-2.5 모두 겨울철인 2월에 가장 높고 여름철인 9월경에 가장 낮은 농도를 보였다. 일변화 특성을 보면, PM-10과 PM-2.5 모두 오전 7시부터 증가하여 10시~11시경에 최고 농도를 기록하고 오후 6시까지 하강하여 저녁과 새벽까지 일정한 농도를 나타내는 경향을 보였다. 또한, 주중의 미세먼지 농도는 주말보다 높은 농도를 보였으며, 그 변동 폭은 공업지역이 주거지역보다 크게 나타났다. PM-2.5/PM-10 비는 여름철이 높고 봄철이 가장 낮게 나타났고, 황사발생시 PM-2.5/PM-10 비는 비황사시 0.54~0.64에 비해 0.32~0.42로 매우 낮은 특성을 보였다. 본 자료는 대구 지역의 미세먼지(PM-10, PM-2.5)의 현황과 특성에 대한 연구로써 향후 미세먼지의 연구 및 대기오염 관리에 유용하게 사용될 것으로 사료된다. The three air quality monitoring sites, analysed simultaneously PM-10 and PM-2.5, ie. Ihyeondong in industrial area, Manchondong in residential area, Pyeongnidong in streetside, among 13 air quality monitoring sites in Daegu area, were investigated the concentration distribution characteristics of PM-2.5 and PM-10 in the last 2 years (2011~2012). PM-10 concentrations exceeded annual average reference value (50 μg/m3) in Ihyeondong (52.5 μg/m3) and Pyeongnidong (60.9 μg/m3) but satisfied in Manchondong (44.9 μg/m3). All PM-2.5 concentrations exceeded EPA annual standard value of the United States (15 μg/m3) in three points, but also exceeded new control annual standard value (25 μg/m3) coming into effect in 2015. Seasonal concentration of PM-10 appeared the order of spring > winter > fall > summer, and in the case of PM-2.5, the order was winter > spring > fall > summer. Monthly concentrations of PM-10 and PM-2.5 were highest in February and lowest in September. Diurnal concentrations of PM-10 and PM-2.5 increased from 7:00 AM, and recorded the highest concentration between 10:00 AM and 11:00 AM. And after 6:00 PM it lowered continuously and tended to show fixed concentrations from evening until early morning. In addition, the concentration of fine particles during the week was higher than the weekend. The fluctuation in industrial area was larger than the residential area. At the PM-2.5/PM-10 ratio, summer was generally high, spring was the lowest. And, when yellow sand occurred, it was 0.32 to 0.42. It was very low compared to 0.54 to 0.64 during non-yellow sand times. This paper for the state and the characteristics of Daegu` fine particles (PM-10, PM-2.5) will be valuable to future researches of fine particles and air pollution management.

2001년 서울시 일부지역의 대기 중 먼지농도

박준성,박두용 대한보건협회 2011 대한보건협회 보건종합학술대회 Vol.2011 No.-

[연구배경] 입자상 물질은 대기오염의 대표적인 지표로 인체의 건강에 미치는 영향이 큰 것으로 알려져 있다. 최근 10년 동안 대기 중 먼지 농도는 감소추세에 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 약 10년 전에는 주로 총부유분진이나 PM10을 측정하였으며, PM2.5와 같은 미세먼지에 대한 자료나 정보는 상당히 부족한 실정이다. 약 10년 전인 2001년 한성대 공학관 옥상에서 대기 중 입자상 물질을 측정한 원자료가 보존되어 있어, 이를 분석하여 자료를 제공함으로써 관련분야의 연구에 기여하고자 하였다. [연구목적] 2001년 1월부터 12월까지 서울시 중심지역인 한성대의 공학관 옥상에서 측정한 대기 중 입자상 물질의 농도분포(TSP, RSP, PM10, PM2.5)에 대한 자료를 제공하고자 한다. [연구방법] 2001년 1월부터 12월까지 매월 8~19일 동안 총부유분진(TSP), 호흡성분진(RSP), PM10 및 PM2.5를 측정하였다. TSP와 RSP는 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH)의 시험법에 따라 37mm filter와 2 L/min의 sampler를 이용하였고, PM10과 PM2.5는 Personal Environment Monitor (PEM model 761-200 및 761-203)를 사용하여 2 L/min의 sampler로 측정하였다. [연구결과] PM10의 연간 기하평균(GM)은 76 ㎍/㎥로 나타났으며, PM2.5는 49 ㎍/㎥, TSP와 RSP는 각각 70㎍/㎥ 및 37 ㎍/㎥로 나타났다. 따라서 농도수준으로 보면 GM>TSP>PM2.5>RSP의 순이었다. TSP가 PM10보다 작게 나타난 것은 TSP를 측정할 때 사용한 37 mm3-piece cassette의 경우 10 ㎛이상의 큰 입자의 경우 과소평가된다는 기존의 연구결과와 일치된다. 한편 RSP의 경우 50% 포집되는 크기가 3.5㎛로 2.5㎛이하의 먼지의 일부만 포집되는데 이 부분의 먼지농도가 높기 때문에 PM2.5의 농도가 높게 나타난 것으로 추정된다. 연간 기하표준편차(GSD)는 PM10이 1.49, PM2.5가 1.44, TSP와 RSP는 각각 1.56 및 1.66으로 나타났다. 한편 산술평균과 산술표준편차로 계산하면 PM10과 PM2.5는 83 ㎍/㎥(±32 ㎍/㎥)과 53 ㎍/㎥(±19 ㎍/㎥)였으며, TSP와 RSP는 77 ㎍/㎥(±34 ㎍/㎥)과 42 ㎍/㎥(±20 ㎍/㎥)이었다. 1년 중 PM10의 농도가 가장 높은 달은 4월로 115 ㎍/㎥이었으며, 그 다음이 5월로 100 ㎍/㎥이었다. 이것은 봄철 황사의 영향 때문인 것으로 판단된다. 한편 PM10농도가 가장 낮은 달은 8월로 51 ㎍/㎥이었다. 7월의 PM10 농도도 61 ㎍/㎥으로 연중 최저 수준인 것으로 나타났다. 이것은 여름철 장마로 인하여 대기 중 입자상 물질의 농도가 낮아졌기 때문인 것으로 보인다. PM2.5의 농도도 4월과 5월에 각각 68 ㎍/㎥ 및 69 ㎍/㎥으로 가장 높은 수준이었으며, 7, 8월에는 37 ㎍/㎥ 및 34 ㎍/㎥으로 가장 낮은 경향을 보였다. 매월 일간 농도변이를 살펴 본 결과, PM10의 GSD는 6월이 1.96으로 가장 높게 나타났다. 이것은 6월의 경우 일부 황사가 있었던 날과 장마가 시작되어 비가 내린 날의 입자상 물질 농도에 차이가 컸기 때문인 것으로 보인다. 한편 일간 변이가 가장 낮은 달은 11월로 GSD가 1.32로 나타났다. PM2.5도 비슷한 경향을 보이기는 했지만 전반적으로 GSD가 PM10보다 낮은 경향을 보였다. 이것은 미세먼지의 경우 대기 중에 일정한 정도가 지속적으로 부유되고 있으며, 급격하게 높아지거나 낮아지지 않는 특성을 보이는 것으로 해석할 수 있다. 한편 PM10에 대한 24시간 기준이었던 150 ㎍/㎥을 초과하는 날이 많은 달은 4,5,6월이 많았으며, 1,2,3 월과 10월에도 일부 150 ㎍/㎥을 초과하는 날이 나타나는 것으로 나타났다.