도시/국지규모에서의 풍하측 오존농도 상승은 도심 및 인근지역 배출원 환경과 함께 국지풍(local wind)에 의해 크게 좌우된다. 즉 도심배출에 의한 오존의 광화학 생성과 국지풍에 따른 단거리수송 및 국지적 축적 효과가 결부되어 풍하측 고농도가 나타나게 되는 것이다. 기존 여러 연구에서 도심의 경우 지속적인 NOx 배출의 영향으로 오존농도가 상승하지 못하는 반면 (NOx titration), 상대적으로 배출원이 적은 풍하측지역은 오존 및 전구물질의 수송과 축적을 통해 고농도가 나타남을 밝히고 있다. (중략)
오존과 같은 광화학 오염물질의 특징 중의 하나는 도시나 공업단지 등의 차량이나 공장 등으로부터 초기에 배출된 질소산화물(NO$_{x}$ :Oxides of nitrogen), 비메탄계 유기화합물(NMOC:non-methan organic carbon), 알데히드류(RCHO, HCHO 등)와 같은 1차 오염물질이 바람을 따라 풍하측으로 이동하면서 광화학반응을 일으켜 풍하측의 도시에 고농도의 오존을 발생시키는 것이다.(중략)
최근 국외 여러 연구에서 지역 및 종관규모의 기류움직임과 연계된 오염물질 수송이 풍하측 도시 또는 배경지역의 오존농도 상승에 큰 영향을 미침을 밝히고 있다 (Lam et al, 2001; Chan and Chan, 2000). 한반도 역시 중국과 동아시아 주요 국가의 빠른 경제성장으로 인해 대기질의 변화에 중요한 요인으로 장거리 수송의 영향을 고려하지 않을 수 없다. 특히 중국의 북경을 중심으로 한 황해연안에서 배출되는 다량의 오염물질은 (Streets and Waldhoff, 2000) 편서풍대의 풍하측에 위치해 있는 우리나라에 직접적으로 영향을 주며, 초근 심각한 대기환경문제로 부각되고 있는 오존농도 상승에도 기여하게 된다. (중략)
오존은 1차 오염물질과는 다르게 광화학 반응에 의한 2차 오염물질이기 때문에 전구물질이 배출되는 지역에서 풍하측으로 수송되어 발생하는 특징이 있다. 따라서 본 연구에서는 수도권 및 강원, 충북의 오존농도자료를 이용하여 대도시에서 풍하지역으로 오존이 수송되는 현상을 분석하고자 한다. (중략)
도시화 효과가 여름 강수에 미치는 영향을 분석하기 위해 2010년 8월 13일부터 9월 3일까지 수도권 집중관측(ProbeX-2010)을 수행하였다. 분석 결과, 다음의 두 가지 현상들이 발견되었다. 첫째, 관측 기간 동안 약한 강수(${\leq}1\;mm\;hr^{-1}$)가 다른 지역보다 서울 풍하측 지역에서 더 자주 발생하였으며, 이는 최근 5년(2006-2010) 자료에서도 확인되었다. 약한 강수는 주로 서울 풍하측 산악 지역에서 야간에 더 자주 발생하였기 때문에 이는 도시지형 뿐만 아니라 산악 지형의 복합적인 효과로 여겨진다. 둘째, 간헐적으로 대류 시스템이 서울 풍하측에서 급격하게 발달해 호우를 야기했다. 이는 특히 8월 27일 1300-1500 KST의 일련의 레이더 영상에서 뚜렷하게 확인되었다. 본 연구에서는 이 강수 사례에 대한 종관 국지적 날씨 특성과 고층 대기 특성을 자세히 분석하였다. 그 결과 도시지형과 연관된 지표 현열 증가뿐만 아니라 조건부 불안정 대기 상태(특히 대기 하층)와 대기 하층의 습기 유입이 도시화 효과와 연관된 대류성 호우를 야기하는 중요한 요소로 제시되었다.
현재의 환경문제는 국가적인 경계를 떠나서 지역적 및 범 지구적인 수준으로 인류의 생존을 위협하고 있다. 특히 한반도를 포함한 동북아지역은 전 세계적으로 인구가 밀집되어 있으며 경제발전속도가 빠른 지역으로서 심각한 대기오염문제를 야기 시킬 수 있는 상당한 양의 대기오염물질이 배출되고 있으며 이 지역의 풍향은 주로 서풍이기 때문에 중국의 풍하측에 위치한 한반도와 일본 등지에서는 중국에서 발생한 대기오염물질로 인한 피해가 급증하고 있으며 이에 대한 대책마련에 노력과 관심을 쏟고 있다. (중략)
도시지역의 오존농도는 배출원 환경 및 지형과 국지 기상조건에 의해 크게 영향을 받게 된다. 일반적으로 도시내 공단과 교통량이 많은 지역에서는 다량의 NO 배출에 의한 오존의 감소가 일어나는 반면 도시플륨의 풍하측의 지역에서는 오존의 축적과 함께 고농가 발생하게 된다 (Wang et al., 2001; Bower et al., 1994; Mckendry). 특히 연안도시의 경우 여름철 주로 발생하는 국지순환인 해풍에 의한 고농도를 경험하게 되는데, 이는 수면의 낮은 오존침적으로 인해 소멸의 영향이 적고 (Entwistle, 1997), 해풍역전으로 인한 연직혼합의 제한으로 인해 발생한다고 볼 수 있다 (Lu and Turco, 1994). (중략)
일반적으로 공단지역의 경우 대기 중으로 배출된 다량의 대기오염물질이 대기정체 조건 하에 국지적으로 축적되어 고농도 현상이 나타나게 된다. 하지만 국지순환이 뚜렷이 나타나는 지역의 경우 대기오염물질의 지역적 수송현상을 경험하게 되며 풍하측 고농도현상이 빈번히 나타나게 된다. 이러한 대기오염물질 수송현상은 연안에 인접한 공단지역에서 보다 뚜렷이 나타나는데, 이것은 육풍 효과에 의해 바다로 밀려간 기괴내의 대기오염물질이 수면의 낮은 침적에 의해 (Entwistle et al, 1997) 일정 농도로 유지되고 다시 해풍에 의해 기괴가 내륙으로 수송되기 때문이다. (중략)
일반적으로 도시/국지규모의 기상조건은 오존의 광화학 생성과 고농도현상을 이해하는데 중요한 인자이다. 특히 연안 대도시의 경우, 대기오염물질의 축적과 수송에 큰 영향을 미치는 해륙풍 순환과정이 오존의 시ㆍ공간적 분포 특성을 결정짓는 중요한 역할을 한다. 해륙풍의 반전에 따른 오전의 약한 풍속은 오후 오존농도 상승에 기여하게 되며, 해풍유입은 오존 및 전구물질의 단거리 수송을 유발하여 풍하측 오존축적에 관여한다(Cheng, 2002; Liu et al, 2002). 아울러 해륙풍에 의한 오염물질의 재순환 과정 역시, 연안지역 오존오염 현상에 영향을 주게 된다. (중략)
동북아지역의 최대 환경문제로 부각된 황사는 중국의 건조지대에서 발생되어 중위도 편서풍 기류를 따라 풍하측에 위치한 한반도와 일본, 심지어 북태평양을 가로질러 북미까지 장거리 수송되기도 하며 그 피해정도는 시·공간적으로 상당히 심각한 수준에 이르고 있다(Jaffe et al., 1999; Husar et al., 2001; Hacker et al., 2001). (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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