[세미나] 곽경환 교수

기체상 화학종과 에어로졸 크기 분포를 반영한 도시규모 대기질 모델링

곽경환 교수

2022년 4월 19일 (화) 16:00

ZOOM (세미나 참석 문의: ajin05@yonsei.ac.kr(조아진 조교))

Abstract

도시는 주거 밀집 지역과 다양한 배출원이 혼재되어 있어 대기질의 시공간 변동을 이해하는 것이 도시민의 건강과 삶의 질 향상에 중요하다. 도시 대기질은 내외부에서 배출되는 1차 오염물질의 대기 확산 및 수송 과정과 함께 전구물질로부터 2차 오염물질이 생성되는 대기 중 물리 및 화학 과정에 의해 결정된다. 따라서 도시규모의 배출-확산-변환 과정을 모의하는 고해상도 도시규모 대기질 모델링이 요구된다. 이를 위해 계산유체역학(CFD) 모델에 지역규모 화학-수송 모델에서 범용적으로 사용하는 화학 메커니즘을 결합하거나 에어로졸의 크기 분포에 따른 역학 과정(충돌/병합, 응축, 침적 등)을 결합하는 방식으로 도시규모 대기질 모델을 개발하여 활용하고 있다. 개발한 모델의 검증을 위해서는 고해상도의 현장 측정 자료가 필요하다. 테스트베드 지역에서 이동 관측 방식으로부터 얻은 자료에 대해 화학종의 농도 비율(주로 NO2/NOx) 또는 입자상 물질의 크기별 수농도 분포 등을 검증한 바 있으며, 그 결과 지역규모 모델링에서 확인하기 어려운 도시규모의 현상을 현실적으로 모의함을 확인하였다. 다만, 고해상도 대기질 모델을 이용하여 도시 대기질을 정확히 모의하기 위해서는 고해상도 시공간 배출량 자료의 구축이 필수적이다. 아직 배출원별/물질별 배출 정보가 충분히 구축되지 않은 점은 모의 신뢰도를 저해하는 요인으로 작용한다. 이외에도 차량 난류에 의한 도로변 확산 현상, 도로재비산먼지의 배출 과정, 수백 m 이내의 가스상 물질의 응축 현상 등을 추가로 실험하고 있으며 검증을 마치는 대로 도시규모 대기질 모델링에 적용하고자 한다.