• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.137-139
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• 2023

MARPOL (Maritime Pollution Treaty) 부속서 (Annex VI) 경우 대기오염 규제 내용이며, 최근 선박 배기가스 배출규제 강화 목적 개정됨에 따라 관련 규정을 충족하기 위한 적극적인 조치가 요구된다. 예를 들어 Sulfur Dioxide (SOx, 황산화물) 경우 2020년 기준 전 세계 해역 내 운항하는 선박은 황 함유량 0.5% 기준의 배출 요구 기준을 충족해야 한다. 배출규제 해역 지정 시 해당 해역 선박 배기가스 배출량 계산 산정 기준 확립이 필요함에 따라 대기환경에 대한 종합적인 분석이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 황산화물 배출량 산출 방법론으로써 그리드 셀 내 선박 점유시간을 계산한다. 점유시간이 길수록 선박 통항 및 배기가스 배출이 밀집되어 있음을 의미한다. 밀집도 분석에 더불어 선박의 특성이 반영된 시간당 배출량을 적용하여 배출 공간 인벤토리를 구축하였으며 분석 결과를 GIS (Geographical Information System) 환경에서 공간 지도로 시각화하였다. 기존 국내 황산화물 배출규제 해역의 효과 평가에 더불어 외항 범위까지 규제 확대 시나리오확립 후 비교 평가를 통하여 배출량 감소 효과를 정량적으로 확인하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.53-63
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• 1998

본 연구의 목적은 GIS와 GPS를 이용하여 서울시 대기측정시스템인 상시 자동측정망의 현황을 파악하고 개선방안을 제안하는데 있다. 국내의 경우 차량 등의 이동배출원에 관한 이동오염원(mobile source)과 면오염원(area source)에 대한 체계적인 조사와 관리가 미흡한 실정이다. 대기오염을 관리하거나 개선하기 위한 저감대책을 수립하려면 대기오염물질 배출원의 시간적, 공간적 배출현황데이터와 이를 토대로 구축된 배출목록시스템(Emission Inventory System)과 대기오염확산모델들이 마련되어야 한다. 본 논문에서는 서울시 수치지도와 마이크로소프트사의 Visual Basic을 사용하여 서울시 상시 자동측정망 배출원의 배출현황데이터에 관한 가시화된 인터페이스를 개발하여 보여주고 있다.

• Spatial Information Research
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• 제20권2호
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• pp.25-34
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• 2012

대구지역은 주위가 산으로 둘러싸인 분지형 도시이기 때문에 대기 환경 쾌적성이 타 도시 보다 낮은 편이다. 따라서 본 연구에서는 대구지역 자동대기오염측정소의 위치를 일산화탄소(CO) 배출량 분포에 기초하여 CO를 체계적으로 관리하기위한 적합한 장소에 대해 조사하였다. 이를 위하여 현재 대구지역 CO 관리정책 수립에 기초자료를 제공하는 자동대기측정소의 위치 적절성에 대하여 평가하였다. 대구시 수치지도와 환경부에서 제공하는 CAPSS(대기정책지원시스템 ; Clean Air Policy Support System) 자료를 활용하여 배출량 지도를 작성하였다. 도로, 아파트, 공장, 소각장 4가지로 구분하여 배출량을 입력한 뒤 법정동별 평균 배출량을 산출하였다. CO 배출지역을 고 배출량 지역과 저 배출량 지역 10단계로 구분하고 현재 측정소가 어느 단계에 해당하는지 조사하였다. 결과적으로, 저 배출량 지역 보다는 CO 고 배출량 지역에 해당하는 측정소가 부족한 것으로 나타났다. 특히, 1999년부터 2007년까지 공통적으로 추가 설치가 필요하다고 나온 국우동 외 6곳에 CO 측정망이 설치된다면 보다 다양한 기초 자료의 제공으로 체계적인 CO 관리가 가능할 것으로 판단된다.

• Spatial Information Research
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• 제19권1호
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• pp.61-72
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• 2011

전 지구적 기후변화인 지구온난화의 주원인으로 지목되고 있는 온실가스는 공간적으로 주로 도시에서 발생하고 있기 때문에 도시차원에서의 대책이 무엇보다 필요하다. 본 연구는 도시형태와 탄소발생량과의 관계를 분석하여 기후변화에 대응한 탄소배출저감형 도시의 형태를 제시하는 것을 궁극적인 목표로 삼고 있다. 이를 위해, 첫째로 도시형태에 대한 이론고찰을 수행하여 도시공간의 물리적 규모, 이용현황, 활동강도와 관련된 도시형태요소를 선정하였다. 둘째, 서울시를 사례로 전력, 도시가스, 지역난방, 석유, 상수도 사용량 자료를 이용하여 이산화탄소 배출량 지도를 작성하였다. 셋째, 이산화탄소 배출량과 도시형태요소와의 관계를 분석하여 도시공간에서 에너지 사용량에 영향을 주는 도시형태를 밝혀내고, 도시계획 측면에서의 시사점을 도출하였다. 본 연구에서 도시형태 요소와 이산화탄소 배출량간의 관계를 분석한 결과는 실제 에너지 사용량에 기반하여 이산화탄소 배출량을 산정하여 활용하였다는 점에서 기존 연구가 지닌 한계를 극복하고, 사례분석을 통해 구체적이고도 결과를 도출하였다는데 그 의의가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.111-111
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• 2022

우리 사회가 수자원 관리 정책 결정에 사용 가능한 수문 이상 기상 정보를 제공하기 위해서는 초고해상도 지표면 수문 모델 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 저해상도 기후 모델들의 지표 수문학적인 과정들을 개선하기 위해 초고해상도 하도 추적 모델링 기술을 통해 역학적인 상세화가 시도되었다. 100-km 격자의 VIC 모델에서 재생산된 지표 배출량과 기저 배출량을 입력 데이터로 사용하여 다양한 공간 규모의 하도 추적 모델에서 사용하여 산정된 하천유량의 신뢰도를 평가하였다. 본 연구에서는 90미터 (3 arc second), 450 미터(15 arc second), 그리고 900 미터 (30 arc second) 격자 규모의 금강 유역 하천망 지도를 사용하여 과거 장기 하천 유량 데이터(1948년-2016년)를 재생산하였다. 본 연구에서는 금강 유역 내의 지점 관측 하천 유량 데이터와 재생산된 유량 데이터의 불확실성을 평가하였다. 본 연구의 주요 결과는 보다 고해상도의 하천망 지도를 하도 추적 모델에 사용 시 산정된 하천 유량 데이터의 불확실성이 감소하는 경향을 발견하였다. 끝으로, 초고해상도 지표 수문-하도 추적 모델을 통한 상세화 기술의 한계점과 개선 방안을 논의하였다. 본 연구는 기후변화로 인한 이상 기상 또는 기후의 위험성 증가에 효율적으로 선제 대응할 수 있는 핵심 수문 기후 모델링 기술을 개발에 중요한 기여할 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제29권2호
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• pp.183-191
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• 2011

이 연구의 목적은 GIS를 이용하여 기후변화에 대응하고 도시의 온실가스를 효율적으로 관리하기 위한 도시지역의 기후지도 제작방안에 대하여 연구하는데 있다. GIS를 이용한 도시기후지도 제작을 위하여 기후변화와 관련된 온실가스 통계자료와 공간자료를 수집 및 분석하고, 도시기후지도 제작 방안 정립, 도시기후지도 작성을 위한 GIS 프레임웍 데이터 구축방안수립, 시범지역에 대한 도시기후지도 작성 및 분석 등을 통하여 도시기후톱 유형과 도시 기후변화와의 상관관계를 분석하였다. 도시기후지도 작성을 통해 도시기후톱 유형별로 정확한 온실가스 배출량 및 흡수량을 산정 할 수 있음을 알 수 있었으며, 가정지역, 상업지역, 산업지역에서의 기온이 높은 것을 알 수 있었으며, 교통지역과 산업지역에서 단위면적당 배출량이 높은 것을 알 수 있다. 도시기후톱 유형별 도시기후 변화를 제시함으로써 도시개발에 따른 기후변화 영향을 제시하고, 기후변화 대응 및 적응을 위한 도시지역의 에너지 절감 및 온실가스 저감 정책 수립에 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제17권3호
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• pp.273-282
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• 1999

대기환경분야에 GSIS를 활용하기 위해서는 우선적으로 이러한 연속면적 성질을 지닌 대기오염이나 기후인 자를 비롯한 연속면(continuous surface)의 특성을 가진 환경인자의 공간분포를 도면화 할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 몇몇의 한정된 지점에서 측정된 점관측(point observation)자료에 의존하여 전 지역의 분포를 추정해야 한다. 본 연구에서는 자동차에 의한 대기오염물질 발생현황을 실질적으로 파악하기 위한 조사ㆍ연구의 일환으로 서울시 전지역을 대상으로 실시한 서울시 교통센서스의 자동차 통행량 자료, 오염물질별 배출계수 및 GIS-T용 수치지도등의 자료들을 이용하여 오염물질 배출특성을 지역별, 항목별, 시간별로 가시화 할 수 있는 GSIS기법의 적용성을 검토하고자 하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권1호
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• pp.48-59
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• 2023

본 연구에서는 새롭게 개발된 식생의 BVOCs 배출계수를 기반으로 MEGANv2.1을 구동 후 BVOCs 배출량을 산출하여 질소산화물과의 결합을 통해 대류권 오존농도에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고 그에 대한 신뢰성을 검토하고자 한다. BVOCs 대상물질은 이소프렌(Isoprene)과 모노테르펜(Monoterpenes)으로 한정하였고, 모델링 도메인의 공간적 범위는 남한지역을 포함하는 한반도의 남부(위도 : 32.8N~39.3N, 경도 : 123.4E~130.9E)와, 시간은 2008년 5월 1일부터 6월 30일까지를 대상으로 하였다. 식생 BVOCs 배출 모델의 입력자료를 생성하기 위해 토지피복 자료는 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)의 MCD12Q1 (Land Cover type 5, PFT)와 환경부의 중분류 토지피복도를 사용하였고, 엽면적지수 자료는 MODIS의 MCD15A2를 사용하였다. 또한, 인위적 활동에 의한 배출량을 산출하기 위해 사용된 모델은 SMOKE-Asia 1.20 버전(Woo et al., 2009)이며, 오존농도를 모의하기 위해 CAMx v6.0 모델을 사용하였다. 연구의 진행은 1) 기존에 우리나라에서 측정된 식생 배출 값들을 조사하여 새로운 식생 배출계수를 BVOCs 배출모델에 적용하고, 2) GIS S/W을 이용하여 식생 배출모델(MEGAN)에 사용되는 입력자료를 생성하고, 3) MEGANv2.1을 구동하여 식생 배출량을 산출하고, 4) 인위적 배출을 산출하는 모델(SMOKE-Asia)을 구동하여 나온 인위적 배출량과 식생 배출량을 결합하여 대기화학 수송 모델(CAMx)의 입력자료로 사용하고, 5) 대기화학 수송 모델에서 구동된 오존농도의 결과 값을 실제 측정 값과 비교하여 식생 배출량 결과의 적정성에 대해 검토하였다. CAMx 모델을 통해 5개의 시나리오(인위적+식생 VOCs 배출 시나리오 4개 : A, B, C, D / 인위적 VOCs 배출 시나리오 1개 : E)에 대해 오존 생성농도를 비교한 결과, 본 연구에서 새롭게 적용한 식생 배출계수와 MODIS PFT를 사용한 시나리오 C에서 오존농도가 가장 높게 모의되었고, 인위적 VOCs 배출만을 고려한 시나리오 E보다 지역별로는 최대 53ppb, 도메인 평균으로는 2ppb 정도 높게 오존농도를 모의하고 있었다. 배출계수와 토지피복지도의 변화로 인한 오존농도의 차이 중에서는 배출계수의 변화로 인한 오존농도의 변화가 더 큰 것으로 확인되었다. 오존농도에 대해 모델링한 결과를 6개 도시지역의 오존 측정망 값과 비교한 결과, 자연적 VOCs 배출량이 상대적으로 작은 대도시와 주변 도시지역에서는 시나리오에 따른 모델과 측정 값과의 결정계수 값의 변화가 작게 나타났고, 자연적 VOCs 배출량이 높은 중소 도시지역에서는 시나리오에 따른 모델과 측정 값과의 결정계수 변화가 높게 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권3호
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• pp.74-99
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• 2022

지상 오존은 차량 및 산업 현장에서 배출된 질소화합물(Nitrogen oxides; NOx)과 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)의 광화학 반응을 통해 생성되어 식생 및 인체에 악영향을 끼친다. 국내에서는 실시간 오존 모니터링을 수행하고 있지만 관측소 기반으로, 미관측 지역의 공간 분포 분석에 어려움이 있다. 본 연구에서는 스태킹 앙상블 기법을 활용하여 매시간 남한 지역의 지상 오존 농도를 1.5km의 공간해상도로 공간내삽하였고, 5-fold 교차검증을 수행하였다. 스태킹 앙상블의 베이스 모델로는 코크리깅(Cokriging), 다중 선형 회귀(Multi-Linear Regression; MLR), 랜덤 포레스트(Random Forest; RF), 서포트 벡터 회귀(Support Vector Regression; SVR)를 사용하였다. 각 모델의 정확도 비교 평가 결과, 스태킹 앙상블 모델이 연구 기간 내 시간별 평균 R 및 RMSE이 0.76, 0.0065ppm으로 가장 높은 성능을 보여주었다. 스태킹 앙상블 모델의 지상 오존 농도 지도는 복잡한 지형 및 도시화 변수의 특징이 잘 드러나며 더 넓은 농도 범위를 보여주었다. 개발된 모델은 매시간 공간적으로 연속적인 공간 지도를 산출할 수 있을 뿐만 아니라 8시간 평균치 산출 및 시계열 분석에 있어서도 활용 가능성이 클 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제27권6호
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• pp.717-726
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• 2018

미세먼지는 대기오염 중 심각한 질병을 야기할 수 있는 대기오염 원인물질이다. 이에 대부분의 연구는 위성영상을 활용하거나 모델링 기법을 이용하여 지역적 미세먼지 분포경향을 분석하였다. 하지만 측정소값을 기준으로 공간보간기법을 적용하여 분석하는 방법은 국내에서 부족한 실정이다. 본 연구에서는 서울시 39개의 미세먼지 측정망을 기준으로 2018년도 서울시의 1월, 2월, 3월, 4월 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 월별 공간적인 분포 변이를 분석하였다. 또한 본 연구를 통해 얻어진 분포도를 기반으로 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 차이값을 보여주는 분포도를 제작하였으며, $PM_{10}$의 배출량이 많은 지역과 $PM_{2.5}$의 배출량이 많은 지역을 선정하였다. 또한 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 분포를 비율로 계산하여 분포지도를 제작함으로 각 지역별 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 상호관계를 확인하였다. 본 연구는 공간분석 기법을 통하여 서울시 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$를 분석하는 공간적 분포변이 결과를 해석하였다. 본 연구의 결과 $PM_{10}$은 도로변 측정소에 높은 측정값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.