OZIPR을 이용한 수도권 오존 특성 연구

Abstract

오존은 시민들의 체감 대기오염도의 기준일 뿐 아니라 실제 오존의 농도 및 주의보 발령 횟수가 증가 추세에 있어 우선적인 대책이 필요하다. 또한 오존 농도는 NOX 와 VOCs 의 배출량 비에 따라 NOX 또는 VOCs 배출량 저감이 오히려 농도의 증가를 초래할 수 있기 때문에 지역마다 NOX 와 VOCs 의 배출량과 그 비가 다른 현 시점에서는 지역별, 지방자치단체별 대책이 필요하다. 본 연구에서는 그러한 대책마련을 위한 사전 조사로 1차원 상자모델인 OZIPR 을 사용하여 지방자치단체별 NOX 와 VOCs 의 배출량과 그 비에 따른지방자치단체별 오존 특성을 알아보았다. 대상 지역은 서울시 전역과 청정 도서지역 일부만을 제외한 인천시 전역, 경기 24개 시이며, 2000년 6월을 대상으로 모델링 하였다. 수원시의 경우 4월부터 9월까지 각 월별 모델링을 하였고 5개 지역을 선정하여 모델 결과에 대해 민감도 분석을 실시하였다. 결과의 유효성을 제한할 수 있는 요소인 장거리 이동 및 인근 지역간 이동에 대한 배제, 입력 자료의 한계, 측정 값과의 오차에 대해 각각 검토함으로써 본 연구의 유효성을 검증하고, 실제 오존 저감을 위해 지방자치단체별 대책이 효과적일 수 있음을 확인하였다. 2000년 6월 수도권 각 지방자치단체별 오존 농도 특성을 살펴본 결과 지역별로 NOX 와 VOCs 의 배출량 차이 및 비율에 따라 상이한 오존 특성 및 최고 오존 농도를 보였다. 인천시 섬 지역을 제외하고 서울시와 인천시 모두 VOCs 제한으로 판단할 수 있었고, 경기도의 경우 12지역은 VOCs 제한, 12지역은 VOCs 제한과 NOX 제한의 중간 상태인 지역으로 나타났다. 모든 모델 결과 값은 측정 값보다 낮게 예측되었다. 오차 원인으로는 배출량 산정의 오류, 배출량 이외의 요인 영향, OZIPR 입력자료의 한계 등을 생각할 수 있다. 수원시 오존월별 오존 농도 변화는 특정한 경향 없이 각 월마다 다른 양상을 보였다. 민감도 분석결과 NOX 와 VOCs 초기 농도에 따라 결과 값이 민감하게 변화하였으며, 수도권 지역의 효과적인 오존 농도 저감을 위해서는 NOX 만의 배출량 감소는 오히려 오존 농도를 증가시킬 가능성이 높음이 확인되었다. 수도권 지역의 오존 저감을 위해서는 지방자치단체별로 각 지역의 특성을 최대한 반영하여 NOX 와 VOCs 의 배출량을 제어해야 한다. 배출량 산정방식의 재검토와 측정소 설치 확대 및 측정 빈도수 조절 등이 이루어지면 수도권 오존 저감을 위한 보다 정확한 지방자치단체별 NOX 와 VOCs 배출 제어량이 결정될 수 있을 것이고, 그 결과에 기반을 둔 정책 집행은 수도권 지역의 오존 문제 해결로 연결될 수 있을 것이다.;To establish area specific control strategy for the ozone in the Seoul metropolitan area, the maximum ozone concentration in each local government in the Seoul metropolitan area were estimated by using the OZIPR(Ozone Isopleth Plotting Package for Research) model. The modeling domain was 26 local government districts in the area. The modeling period is 2000 June. The emission inventory data used were from National Institute of Environmental Research(NIER) . Except the island of Incheon, whole Seoul and Incheon area was VOCs limited, i.e., decreasing NOx emission might increase the maximum ozone concentration. In Gyeonggi, 12 areas were VOCs limited, 12 areas were in between VOCs limited and NOx limited. i.e., decreasing both NOx and VOCs emission might decrease the maximum ozone concentration. All the estimated ozone values were lower than the measured values. The reason could be inaccuracy in emission inventories. The modeling results were most sensitive to the initial concentrations of NOx and VOCs. So, the ozone control strategy in the Seoul metropolitan area is established focusing on controlling of NOx and VOCs emission amounts that representing to each different local government’s unique features.