도로이동오염원 대기오염 저감대책에 의한 수도권 지역 계절별 질소산화물 개선효과

• Published in: Daehan hwan'gyeong gonghag hoeji Vol. 38; no. 5; pp. 269 - 278
• Main Authors: 김유정(Yoo Jung Kim), 정혜선(Hye Seon Jeong), 김수향(Suh Yang Kim), 마영일(Young Il Ma), 이우근(Woo Keun Lee), 김정수(Jeong Soo Kim), 선우영(Wooyoung Sun)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한환경공학회 2016
• Subjects: 환경공학; Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement; CMAQ; 도로이동오염원; NOx; On-road Mobile Source; 수도권 대기환경 개선에 관한 특별법
• ISSN: 1225-5025; 2383-7810
• DOI: 10.4491/KSEE.2016.38.5.269

In order to improve air quality in the Seoul Metropolitan Area (SMA), the "Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement" has been enforced since 2005. The strategy has resulted in some reduction of air pollution, but there has not been much research into the quantitative impact analysis of each separate preventive countermeasure. Therefore, we analyzed nitrogen oxide reduction resulting from implementation of the emission control plan for on-road mobile sources. The MM5-SMOKE-CMAQ model system was employed for air quality prediction. Reduced $NO_x$ emissions for SMA was 16,561 ton, 4.7% of reduction rate, in 2007. One countermeasure, tighter acceptable standards for manufacturing vehicles, dominated other countermeasures for effective $NO_x$ emission control. Large spatial differences in reduced emissions, those for Seoul being twice that of Incheon and Gyeonggi, showed greater $NO_x$ emission reduction impact in the heart of the metropolitan complex. The $NO_2$ concentration decreased by 0.60 ppb (2.0%), 0.18 ppb (1.5%), and 0.22 ppb (1.7%) in Seoul, Incheon, and Gyeonggi, respectively. Concentration decreases in spring and winter were larger, 1.5~2.0 times, than summer and fall. However, the $NO_2$ reduction impact did not correspond directly to local $NO_x$ emission controls in the city area because of the natural flow and dispersion, both urban and downwind. 수도권지역의 대기오염을 개선하기 위해 수도권 대기환경 개선에 관한 특별법이 제정되었고 2005년부터 시행되었다. 그 결과 수도권의 대기질은 개선되었으나 각 대책의 평가에 대한 연구는 부족하다. 이에, 본 연구는 도로이동오염원의 배출량 저감정책이 질소산화물의 농도저감에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 MM5-SMOKE-CMAQ 모델 시스템을 이용하여 수치모사를 수행하였다. 2007년 수도권 $NO_x$ 저감 배출량은 16,561톤으로서 4.7%의 저감률을 보였다. 여러 대책 중 제작차 배출허용기준강화 대책이 가장 효과적이었다. 지역별 삭감실적은 차이가 커서 서울의 삭감률은 인천과 경기의 약 2배에 달하였다. 결과적으로 $NO_x$ 저감의 효과는 서울 도심에 집중적으로 나타났다. 이동오염원 저감대책에 의하여 서울의 $NO_2$ 농도는 연평균 0.60 ppb (2.0%)저감되었고 인천과 경기는 각각 0.18 ppb (1.5%), 0.22 ppb (1.7%)가 저감되었다. 봄과 겨울의 저감농도는 여름과 가을에 비해 1.5~2.0배 정도 높았다. 도심과 풍하지역으로의 $NO_2$ 저감효과 분산때문에 도심지역의 $NO_x$ 배출량 저감이 직접적인 $NO_2$ 농도 저감에 효과적이지 않았다.