항공관측 기반 하향식 VOC 배출량 보정 및 PM2.5·O3 생성 영향 분석
Top-down Adjustment of VOC Emissions from Airborne Observations and Impacts on PM2.5 and O3 Formation
- 주제(키워드) Emissions adjustment , Airborne observations , hotspot , VOC emissions , PM2.5 , Ozone
- 주제(DDC) 628
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 김순태
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 환경공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035987
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
국내 PM2.5-O3 통합관리의 필요성이 제기되면서 VOC 관리의 중요성이 높아지고 있으나, 상향식 VOC 배출량의 불확실성이 존재하기 때문에 관측 기반의 체계적 평가와 하향식 배출량 보정이 요구된다. 이에 지상 VOC 관측망의 공간적 제약과 기존 농도비 기반 보정 방법의 한계를 고려하여, 본 연구에서는 항공관측 자료를 이용한 민감도 기반의 하향식 VOC 배출량 보정 방법을 제안하고, 보정 VOC 배출량이 PM2.5 및 O3 생성에 미치는 영향을 분석하였다. 수도권을 중심으로 수행된 ASIA-AQ 캠페인 기간의 항공관측 방향족 VOC 농도 자료를 활용하여 핫스팟인 시화국가산업단지, 안산 JC, 서울 동부 간선도로를 선별하였다. 이후 배출-농도 민감도를 이용하여 배출량 보정계수를 도출해 상향식 배출량에 적용하였고, 보정 전·후 모사 결과를 비교하여 재현성 및 농도 변화를 평가하였다. 연구 결과, 기본 모사에서 핫스팟 지점의 VOC 관측 대비 편차는 최대 –89%로 나타났으며, 상향식 배출목록이 주요 핫스팟의 VOC 배출을 과소 산정할 가능성을 시사하였다. 배출량 보정 후, 핫스팟 지점의 편차가 감소하였으며, 전반적인 수도권의 모사 재현성이 개선되었다. 핫스팟 VOC 배출량 보정에 따라 겨울철 대상기간 평균 PM2.5 농도는 최대 1.4 ㎍/㎥ 증가하였고, 특히 ARO2의 기여가 크게 나타났다. 이 영향은 수도권뿐 아니라 풍하지역에서도 최대 0.2 ㎍/㎥까지 나타나, 핫스팟 배출이 광역적인 2차 생성에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 또한, 겨울철의 불확도가 여름철에도 동일하게 나타나는 것을 가정하여 잠재적 생성 영향을 분석한 결과, 기간 중 시간 최고 O3 농도 변화량은 최대 64.3 ppb까지 증가할 수 있는 것으로 추정되었다. 이는 핫스팟의 VOC 배출 관리가 고농도 O3 저감에 기여할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 항공관측–모델 연계 기반으로 핫스팟 중심 배출 관리의 잠재적 효과를 평가하였으며, 전략적 VOC 관리 및 핀포인트 정책 수립의 근거를 제공한다.
more목차
제 1장. 서론 1
1.1 연구의 배경 및 필요성 2
1.2 연구의 목표 및 방법 6
제 2장. 문헌 연구 7
2.1 상향식 VOC 배출량 불확도 평가 8
2.2 지표관측 자료를 이용한 하향식 배출량 추정 12
2.3 항공관측 자료를 이용한 하향식 배출량 추정 16
제 3장. 연구 방법 18
3.1 관측 자료 및 대상물질 선정 19
3.2 대기질 모사 24
3.3 핫스팟 선정 방법 26
3.4 항공관측 기반 배출량 보정 방법 28
3.5 Brute-force method 기반 기여도 분석 30
제 4장. 연구 결과 31
4.1 핫스팟 선정 및 모사 수행 평가 32
4.2 항공관측 기반 하향식 VOC 배출량 보정 36
4.3 핫스팟 VOC 배출량 보정에 따른 PM2.5 및 O3 생성 영향 42
4.4 여름철 핫스팟 VOC 배출량 조정에 따른 PM2.5 및 O3 생성 영향 46
제 5장. 결론 51
제 6장. 참고문헌 54
Appendix 63
