드론 측정을 통한 도시 도로변 대기의 연직 NO₂ 분포 모니터링

국문 초록 (Abstract)

질소산화물(NOx = NO + NO₂) 중 NO₂는 인체위해성이 크다고 알려져 있다. 도시는 고층건물이 밀집되어 있으며 인구밀도가 높아 도로 이동오염원에서 배출되는 질소산화물이 주변 지역에 거주하는 시민들의 건강에 악영향을 줄 가능성이 높다. 주변이 건물로 둘러싸인 도시 도로변 지역의 3차원적인 대기질 특성을 알기 위해 이동식 측정 장비를 이용하여 입체적인 대기질 공간 분포를 측정할 수 있다. 특히, 드론은 시공간의 제약을 받지 않고 실시간으로 오염물질의 연직 분포를 측정할 수 있다. 이러한 장점을 활용하여 지면에서 70 m까지 도시 도로변 대기의 연직적인 NO₂ 농도 분포를 드론 측정을 통해 확인하고자 한다.
본 연구에서 사용한 드론은 쿼드콥터형 드론이다. 측정 장비로 Aeroqual500 (NO₂, 1분 간격)와 Imet_XQ2(온 · 습도, 1초 간격)을 드론 본체에 장착하여 사용했다. 연구 대상 지역은 도로변(강변북로)에 위치한 서울 용산구 중경고등학교로 선정했다. 대상 기간은 2021년 8월 중 총 6일간으로, 매일 오전 3회(7~9시)와 오후 3회(15~17시) 측정했다. 측정 고도는 지면에서부터 70 m까지 5구간으로 나누었으며, 매 고도마다 40초씩 정지 비행하였다. 바람이 도로에서 도로변으로 불어오는 풍하 조건인 경우, 지상 부근의 NO₂ 농도가 높아졌다. 또한 바람이 약한 무풍 조건에서도 고농도가 발생하였다. 도로변 연직 NO₂ 농도 분포에 미치는 주변 건물의 영향도 분석하였으며, 이를 바탕으로 도시 도로변 대기질의 악화 요인을 제시하고자 한다.