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미소공간 대기확산 모델링을 이용한 도시지역의 CO2 농도 평가기법 연구 원문보기
AssessmentofUrbanAreaCO2 Concentrations usingtheAtmosphericDispersionModelforMicroAreas

  • 저자

    김한나

  • 학위수여기관

    세종대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    기후변화학과 기후변화과학

  • 지도교수

    전의찬

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

  • 키워드

    대기확산 모델링 미소공간 모델링 온실가스 CO2 농도 기후변화;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13541104&outLink=K  

  • 초록

    2013년 미국 하와이 마우나로아에서 측정한 대기중 이산화탄소 농도는 400.27 ppm으로 측정되었으며, 한반도 이산화탄소 농도도 중국에서 불어오는 이산화탄소의 영향을 받아 이미 400 ppm을 넘은 것으로 관측되었다. 또한 2013년 서울환경연합의 연구결과, 차량 통행량이 많은 신촌 연세로에서 이산화탄소 농도가 3,088.4 ppm으로 측정되었으며, 평균 도로변에서의 이산화탄소 농도는 794.8 ppm, 주택가에서는 632.8 ppm으로 나타났다. 본 연구는 서울환경연합의 연구결과를 통해 두 가지 문제점을 도출하였는데, ① 이산화탄소 농도가 높은 도로변에 위치한 상점 등에서는 외기로 인한 실내의 이산화탄소 농도가 증가할 수 있어 실내에서 주로 생활하는 현대인의 경우 이산화탄소에 의한 건강 위해성을 초래할 수 있으며, ② 도시 내 열섬현상을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 건강위해성 측면 및 열섬현상을 가속화하는 도시의 이산화탄소 농도를 대상으로 대기확산 모델(CALPUFF)을 통해 도시의 이산화탄소 농도 기여도를 예측 및 평가하고자 한다. 본 연구에서는 이산화탄소 배출량이 수도권에 미치는 영향을 예측하기 위해 CALPUFF 모델을 통해 수도권 광역 모델링과 좁은 지역의 특성을 반영한 미소공간 모델링을 이용하여 예측농도를 비교 분석 하였으며, 적합한 모델을 파악하기 위해 그 지역의 지형적, 기상학적 특성 등 현실성이 반영된 도로변 및 주택가에서 이산화탄소 농도를 측정하였고, 이를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 서울, 경기, 인천의 CAPSS 1 km x 1 km 배출원 분류별 이산화탄소 배출량을 입력하여 수도권 광역 모델링을 수행한 결과 도로이동오염원 배출량이 수도권 30 ppm ~ 50 ppm으로 이산화탄소 농도의 영향을 다소 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 미소공간 모델링 수행 결과, 교통량이 많은 도로변 측정지점에서의 이산화탄소 농도는 150 ppm 이상으로 나타났다. 수도권 지역의 기여도를 파악하기 위해 2012년 안면도 이산화탄소 평균 배경농도(2014, 기상청)인 402.23 ppm과 미소공간 모델링 수행 결과를 합하여 측정값과 비교한 결과, 측정 기간동안 출퇴근 시간대에 이산화탄소 농도가 높게 나타났다. 본 연구결과에 따라 저해상도(1 km x 1 km) 모델링은 좁은 도로(수십 m)에서 배출되는 동일한 배출량을 넓은 지역에서 배출되도록 설정하다보니 이산화탄소 농도가 확산되어 나가므로 도로변에서는 실제 예측하고자 하는 양보다 이산화탄소 농도가 낮게 나타나는 경향이 있다. 따라서 예측지역의 정확한 예측을 위해서는 미소공간 모델링이 필요할 것으로 사료된다. 또한 기존 실내 환기량 산정식에 적용된 이산화탄소 농도는 300~400 ppm인데(한돈희, 2009), 본 연구결과 도로변의 이산화탄소 농도는 평균 700 ppm으로 나타났기에, 현재 실내 환기량 산정식에서 적용되고 있는 이산화탄소 농도를 가지고서는 더 이상 환기의 의미가 없을 수 있다. 따라서 실내공기질 관리를 위해 정책적 측면에서 다각적인 검토가 필요할 것으로 사료된다.


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