최근 산업화에 따른 대기오염 문제는 국가와 국민 모두에 큰 관심을 끌고 있다. 국내의 광역(廣域) 대기오염 정보는 국가적으로 공공 데이터를 통해 국민에게 제공하고 있으나, 환경변수가 다른 지역적인 대기오염 정보는 매우 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 지역적인 대기오염 현상을 보다 정확하게 분석하고 예측할 수 있는 지역 환경변수 기반의 대기오염 분석 및 예측 시스템을 설계하고 구현한다. 특히 제안한 시스템은 지역적으로 측정된 환경 데이터와 공공 빅데이터를 기반으로 지역의 대기정보를 정확하게 분석하여 제공하고, 인공지능 알고리즘을 통해 미래의 지역 대기정보를 예측하여 제시한다. 나아가 제안된 시스템을 통해 지역적인 대기오염의 발생 원인을 정확하게 파악하여 지역의 대기오염을 예방할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
본 논문의 목적은 교통계획 및 투자 사업의 평가에 있어 대기오염 요소를 고려하기 위해 필수적인 기초자료인 대기오염에 의한 경제적 가치를 추정함에 있다. 이를 위하여 가상적인 주택선호자료를 바탕으로 대기오염 개선에 대한 가구의 지불용의액을 추정하고 이를 바탕으로 대기오염 피해의 화폐적 가치를 추정한다 특히, 국내에서는 적용된 바 없지만 마아케팅 및 교통수요 분석 부문에 있어 시간가치, 교통수단의 안락감 등 비계량적 요소의 경제적 가치 측정에 많이 사용되는 SP(Stated Preference)기법을 사용해서 대기오염 피해에 대한 화폐가치를 추정한다. 연구결과 가구의 점유형태에 따라 대기오염에 대한 경제적 가치가 유의적인 차이가 존재하며 도로교통에 의한 대기오염 1%의 경제적 가치는 240만원/가구.년으로 분석되었다. 대기오염물질별 경제적 가치를 살펴보면 $O_3$ 0.01ppm의 경제적 가치는 55.40만원/가구.년, N$O_2$ 0.01ppm 18.33만원/가구.년으로 추정되었다. 본 연구를 통해 교통투자사업의 평가에 있어 환경적 요소를 고려할 수 있는 기초자료를 마련하였으며, 교통분야 뿐만 아니라 환경관련 정책의 수립 분석에 중요한 기초 결과가 제시되었다. 본 결과가 교통분야에 더욱 유용하게 사용되기 위해서는 교통투자사업 또는 교통관리에 따른 교통량의 변화와 대기오염물질 배출량의 관계에 대한 연구가 추가적으로 필요하다고 판단되며 이 연구가 이루어지면 본 연구가 제시한 결과치는 교통투자사업의 편익/비용 분석에 중요하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 한계로서는 조사지역이 전국에서 환경오염이 심한 서울지역에서 조사가 한정되었다는 점이며 이에 대한 앞으로의 연구가 필요하다.
대기오염물질이 식물에 미치는 영향에 대한 기록은 1920년대부터 나타난다. 1924년 대기오염물질의 피해로 영국 런던의 Kew식물원 일부를 Kent지방으로 이동하였거나 1925년 Canada의 한 제련소에서 배출된 유독오염물질이 미국에까지 영향을 미쳐 수목, 농작물에 피해를 주어 국제적인 문제가 된 사실 등은 수목에 대한 대기오염물질의 피해 심각성을 보여 주는 사례이다(임경빈 등, 1979a, 1979b). 우리나라에서는 1930년이후 흥남질소비료공장에서 배출된 매연물질이 주위 30리까지의 경작지에 피해를 끼쳤다는 사실이 최초로 기록되어 있다.(김태욱, 1976).
1960년 이전 대기 중 PCBs(polychlorinated biphenyls)의 유입은 여러 나라에서 다량으로 사용한 PCBs에 의해 많이 좌우되었다. 대기 중 PCBs의 최대 배출은 1960년대 후반이었으며 그 이후로 점점 감소하는 추세이다. 오늘날 이 화합물은 사용이 금지되었으며 대부분의 국가에서 법적인 근거를 마련하였다. 그러므로 최근 대기 중 PCBs의 발생원은 이전에 배출된 화합물이 재휘발(revolatilization)한 결과라고 할 수 있다. 그러나 현재에도 PCBs가 포함된 설비를 사용하고 있으며, PCBs가 함유된 쓰레기가 여전히 환경중으로 배출되고 있는 실정이다. (중략)
대기환경에 대한 오존의 영향이 증대되면서 오존에 대한 관심이 증대되었다. 이에 따라 대기중 오존 농도를 정확히 측정할 수 있는 오존 측정기에 대한 관심도 고조되고 있는 실정이다. 오존을 측정하기 위한 방법은 분석하는 방법에 따라 Ion Chromatography, UV/Vis Spectrometer, Spectrofluorimeter, Spectrometer(reflection)방법 등을 들 수 있으며(Zhou and Smith, 1997, Geyh etal. 1997), 이들 중 Spectrometer(reflection)를 이용하는 방법이 비교적 간단하다. 이 방법은 대기 중 오존과 반응하여 색도가 변화하는 착색제를 사용하여 색도 변화를 관측하여 오존 농도를 평가하는 방법이다. (중략)
오염물질의 발생원 추정에 관한 연구는 대기오염의 원인이 되는 근본적인 문제를 정량적으로 확인할 수 있으므로 대기질을 종합적으로 관리하고 평가하는데 크게 기여하고 있다. 따라서, 오염원에 대한 기여율을 추정하는 수용모델 (receptor model)이 응용 및 개발되고 있으나 우리나라의 경우 대부분 서울지역과 일부 수도권 이남지역인 수원지역을 중심으로 연구가 집중되고 있을 뿐이며, 수도권 북부지역의 경우 대기오염에 관한 기초조사는 물론이고, 관심조차 낮은 실정에 있다. (중략)
자동차로 인한 대기오염은 규제물질 뿐만 아니라 많은 미량유해물질들에 크게 기여하고 있다. 이러한 자동차 배출가스들은 1차 대기오염물질로 배출되기도 하지만 그중 탄화수소나 질소산화물 등은 대기중 광산화반응을 거쳐 2차 오염물질 생성에 관여하여 더 심화된 대기질 저하에 기인하고 있다. 이처럼 자동차에서 배출되는 탄화수소류에 포함되어 있는 VOCs는 이러한 2차 오염물질로 생성되는 성분중 오존에 긴밀히 관여하여 인체 등에 미치는 영향이 크기 때문에 VOCs 저감을 위한 여러 가지 방안들이 고려되고 있다. (중략)
도시화에 따른 오존 농도의 증가는 최근 가장 중요하게 부각되고 있는 대기 환경 문제이다. 일반적으로 특정지역의 오존 오염 정도는 광화학 반응으로 인한 대류권 오존의 생성 및 소멸과 기상조건에 따라 결정된다. 이번 연구는 광화학 대기오연 생성 과정 규명 연구를 위한 환경부 5개년 계획 중 2차년도 사업이다. 이 연구과제를 통하여 automation된 측정기기를 완성하고 신뢰도를 검증했으며 서울시 대기 과산화물을 측정했다. (중략)
대기를 통해 물질과 에너지가 순환한다는 것은 이미 잘 알려진 지구화학적 과정이다. 즉, 대기를 통해 자연적 혹은 인위적인 원인으로부터 배출되는 여러 가지 물질들이 인근지역이나 때로는 광범위한 지역으로 이동되고, 태양으로부터 오는 빛을 가스나 입자상 물질들이 흡수, 산란시키거나, 일부 미세한 입자상 물질들은 구름의 응결핵으로 작용함으로써 지구의 에너지 균형에도 관여한다. 에너지나 물질의 순환이라는 측면에 더하여 가스나 입자상 물질들은 대기 중에 머무는 동안 인체나 주변 생태계에도 영향을 미치게 된다. (중략)
최근 환경오염에 대한 인식과 규제가 증가하고 쾌적한 주변환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 대기, 물, 토양, 생물 등과 같은 여러가지 환경시료의 분석을 통하여 오염의 정도를 파악하고 오염원을 규명하여 환경관리정책에 반영하려는 노력이 추진되고 있다. 여러 가지 환경시료중 대기분진은 자연적 또는 인위적 발생원에 따라 다양한 원소들을 함유하고 있기 때문에 대기환경지표시료로 이용되고 있다. 오염원의 규명을 위한 소량의 휠터상 분진시료로부터 원소의 정확한 분석은 필수적이고 중요한 선행작업이며 적합한 측정분석법의 이용이 요구된다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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