대기질모델링 정보자료 제공을 위한 자료공개 시스템 구축(2)(요약보고서)

Abstract

본 연구에서는 2011년 선행연구에서 수립된 국가 대기질 모델링 기본 구성 및 시스템을 바탕으로 대기환경규제지역과 특별대책지역에 해당되는 광양만, 부산, 울산, 대구지역을 포함하는 표준 도메인을 작성하였고, 고해상도 고도자료 및 토지이용자료를 기상 및 대기질 모델링에 적용가능하도록 프로그램을 작성하였다. 국가 대기질 모델링 기본 구성은 2011년에 국립환경과학원에서 수행한 「대기질모델링 정보자료 제공을 위한 자료공개 시스템 구축」연구에서 선정된 표준 도메인 정보에서 동아시아 도메인(27km)과 한반도 도메인(9km) 외 광양만, 울산, 부산, 대구를 포함하는 영역에 대하여 호남권, 영남권 도메인(3km)을 작성하였다. 호남권 영역의 경우 행정구역을 모두 포함시킬 수 있도록 전라남도를 모두 포함하는 도메인으로 제안하였고, 영남권 영역의 경우 지리산, 덕유산, 가야산 등의 지형적 특징을 도메인에 포함시켜 모델의 수치안정도에 도움을 줄 수 있도록 작성하였다. 자세한 도메인 정보는 , 에 자세히 기술하였다. 기상 및 대기질 모델링에 고해상도 고도자료 및 토지이용자료 적용을 위해 고도자료로 SRTM 3s 자료, 토지이용자료로 환경부 중분류 토지이용자료를 활용하였다. SRTM 3s 자료를 적용한 결과 연안지역의 매립지 등과 작은 섬들이 반영되었고, 주요 도시의 높아진 고도가 반영되었다. 환경부 중분류 토지이용자료 적용의 경우 우리나라 토지이용분류를 WRF에 적용할 수 있는 USGS 24-category 체계로 변환하였으며, 자세한 분류는 에 나타내었다. 변환된 토지이용자료를 적용한 결과 서울, 경기, 부산, 울산, 포항지역의 도시화와 연안지역의 습지가 반영되었으며, 기존 USGS 자료에서 초지로 나타났던 많은 지역이 혼효림 및 활엽수림으로 적용되었다. 기상 및 대기질 모델링을 통하여 고해상도 고도자료 및 토지이용자료 적용 결과를 검증하기 위해 2010년 6월 한 달을 대상으로 WRF와 CAMQ 모델을 수행하였다. ① WRF에서 기본적으로 제공되는 USGS 30s 고도 및 토지이용자료를 이용하여 모델링을 수행하고, ② SRTM 3s 고도자료 및 환경부 중분류 토지이용자료를 이용하여 모델링을 수행하여 각각의 결과값과 관측값의 비교 및 분석을 수행하였다. 그리고 각각의 결과값을 CMAQ 모델에 적용하여 그 결과를 관측값과 비교하였다. 전반적으로 3s 자료를 적용한 경우 30s 자료를 적용한 결과에 비해 온도, 풍속 등 기상요소 및 대기오염물질 O3, NO2의 모델값이 관측값에 더 가깝게 나타났다. 이는 도시화와 같은 지표피복과 고도의 변화와 그 밖에 연안지역의 매립지로의 변화가 실제 우리나라의 지형정보를 잘 반영한 결과로 사료된다. 이와 같이 30s 및 3s 고도자료 및 토지이용자료 적용에 대한 대기질 농도의 차이가 명확하게 나타남을 볼 수 있었으나, 향후 지속적인 연구를 통하여 지역별 세부 분석이 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 기 구축된 대기질 모델링 지원시스템의 활용성을 증대시키고 관련기관 및 전문가의 참여를 진작시키기 위하여 별도의 회원가입 모듈과 관리시스템을 도입하고 그룹별 커뮤니티를 개발하였다. 또한 시스템에서 제공하는 각종 최신자료 및 보고서 등을 전문가들에게 발송하기 위한 웹메일 시스템을 도입하고 신속한 전달이나 간단한 공지사항 등의 전달을 위해 휴대폰 문자메세지 발신서비스 시스템을 구축하였다. 본 연구에서 구축된 시스템은 국립환경과학원으로 이관하였으며, 공공에게 공개할 수 있도록 웹페이지를 국립환경과학원 내부에 있는 서버에 이전하고 담당자에게 관련된 정보의 교육을 수행하였다.