http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
여름철 도시 내 총질소산화물 (NO<SUB>y</SUB>) 농도 모사를 위한 측정자료 기반 심층신경망 모델 개발 및 활용
길준수,이미혜,김정환,이강웅,안준영 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
대기 중 총질소산화물 (NOy)은 O₃와 PM2.5 생성에 중요한 영향을 끼치는 물질이다. 일차적으로 배출되는 NOx (NO, NO₂)와는 달리 주로 대기 중 화학반응을 통해 형성되는 NOz (HONO, HNO₃, ...)는 생성과정이 완벽하게 규명되지 않았으며, 낮은 농도로 인해 측정에 어려움이 있다. 이러한 NOz의 결측은 O₃과 PM2.5 예측을 어렵게 하는 주된 요소이다. 따라서 O₃ 과 PM2.5 예측 시 결측된 NOz 자료의 확보가 중요하며, 심층신경망 (Deep Neural Network)을 활용하면 비교적 높은 정확도 내에서 NOz 농도자료를 획득할 수 있다. 본 연구에서는 현재 개발중인 Reactive Nitrogen species in urban atmosphere using Deep neural network (RND) 모델을 소개하고, 첫 번째 버전인 RNDv1.0을 통해 2001년부터 2020년까지 여름철 (5~6월) 서울의 대기 중 아질산 (HONO) 농도를 산출하였다. RND 모델의 장점은, 기존의 대기화학 모델에서 필요로 하는 여러 가지 인자 대신, 국가대기농도측정망 (O₃, NO₂, CO, SO₂) 및 기상청 (온도, 습도, 풍향, 풍속)에서 제공하는 기본적인 인자들만 활용하여 일정 정확도 내에서 HONO 농도를 모사할 수 있다는 점이다. 심층신경망 모델 구축에 사용된 자료는 2016년과 2019년 측정된 HONO 자료를 활용하였으며, K겹 교차검증을 수행하였을 때 모델의 IOA는 0.89, 평균절대오차 (MAE)는 0.31 ppbv 였다. 이를 이용해 관측결과가 존재하는 2016년과 2019년을 모사하였을 때, 측정결과와의 오차는 0.27~0.29 ppbv 였으며, 월 평균 일변화값의 오차는 측정장비의 검출한계 (0.1 ppbv) 이하였다.
서울시 초여름 PM<SUB>2.5</SUB> 고농도 시 HONO와 질산염 생성 특성
길준수,이미혜,손지원,이태형,박문수,김철희,허국영 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
PM2.5의 주성분인 질산염(NO₃<SUP>-</SUP>)은 질소산화물의 산화과정에서 생성되며 동아시아 지역 고농도 초미세먼지의 핵심 발생원이다. 이에 서울시의 질산염 생성 과정을 파악하고자 2019년 4~6월 중랑구 대기환경연구소에서 PM2.5의 조성과 입자 개수분포, 질소산화물(NO, NO₂, HONO, HNO₃, PAN)과 NH₃, 반응성기체(O₃, CO, SO₂), 그리고 혼합고와 수직바람을 함께 측정하였다. 측정 기간은 평년에 비해 온도가 높고 서풍이 강한 종관기상 특성과 함께 일평균 35 mg m<SUP>-3</SUP> 이상의 사례가 6회 발생하였고 특히 O₃이 크게 상승해 최고 농도가 200 ppbv에 근접하였다. NO₃<SUP>-</SUP>의 증가 양상은 사례별로 상이했으나 조해습도 이하의 조건에서도 농도가 증가하였다. NO₂와 NH₃의 농도는 크게 변하지 않았으며 HNO₃는 밤에도 농도가 상승했고 PAN 역시 저녁까지 고농도가 유지되기도 했다. 그러나 HONO는 상대적으로 밤에 농도가 3.3 ppbv까지 높아지고 낮에는 낮아지는 일정한 일변화 패턴을 유지하며 질산염 사례별로 증가 양상이 달랐다. 더불어 NO₃<SUP>-</SUP> 고농도 시 함께 증가하거나 또는 증가가 미미했는데 낮에 증가하는 경우와 밤에 증가하이는 습도와 입자 분포에 따른 결과로 이질반응에 의한 HONO의 생성 특성에 의한 것으로 판단되었다. 이러한 질소산화물의 종별 상세 변화 특성을 기반으로 혼합고 변동과 모델 결과와의 비교를 종합하여 서울시 질산염 화학 생성 특성을 제안하였다.
2018년 여름 서울의 HONO 분포특성 및 광화학 영향
길준수,손지원,강성구,박준형,이미혜,전은미,심미희 한국대기환경학회 2020 한국대기환경학회지 Vol.36 No.5
HONO photolysis is an early morning source of OH radicals in urban environment, which expedites the photooxidation of volatile organic compounds (VOC), leading to O3 production. From July 14th to August 22nd 2018, HONO was measured at Korea University using a parallel plate diffusion scrubber coupled with Ion Chromatography (PPDS-IC), in conjunction with major reactive gases (O3, NO, and NO2). The collection efficiency of PPDS was estimated as 91.8~99.9% from the side-by-side measurement. HONO mixing ratio ranged between 0.01 to 0.79 ppbv with a mean of 0.28 ppbv, which was higher in high-O3 episode than non-episode. Likewise, the OH production from HONO photolysis was higher by 0.04 pptv sec-1 in high-O3 episodes, when the daily maximum O3 exceeded 100 ppbv, than non-episode. The hourly maximum O3 reached 170 ppbv under severe heat waves. When the diurnal variations of O3 was simulated with the measured HONO using the Framework for 0-D Atmospheric Modelling (F0AM), the daily maximum O3 changed by 8~17 ppbv according to the HONO and VOC levels. In particular, the daily maximum O3 was increased under non-episode conditions with an increased HONO, albeit low level.