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대도시 대기 중 미세먼지(PM10) 농도의 일간 변화 패턴: 부산광역시와 대구광역시 사례 비교
박선엽 한국지역지리학회 2024 한국지역지리학회지 Vol.30 No.1
본 연구는 부산광역시와 대구광역시를 대상으로 대기 중 미세먼지 농도의 시계열적 특징을 일변화 중심으로 파악하였다. 두 도시의 미세먼지 농도 수준은 전반적으로 개선되고 있는 가운데 대기질 개선 속도는 계절별로 서로 상이하게 나타났으며, 시간대별 농도 변화 분석 결과 농도 증감율의 차이로 인해 일최고농도와 일최저농도의 발생 시점도 서로 다르게 관측되었다. 전반적으로 대구광역시의 일중 미세먼지 농도 증가율과 감소율이 부산광역시에 비해 빠른 것으로 나타났다. 부산과 대구의 고농도 미세먼지 발생 빈도는 >35, >50, >100㎍/m3 각 수준별로 서로 유사하게 나타났다. 현행 국내 환경기준을 적용할 경우, 환경기준 초과 일수는 부산과 대구 각각 연구 기간 전체의 1.7%, 1.8%에 불과한 것으로 조사되었으나, 보다 엄격한EU의 환경기준을 적용할 경우에는 환경기준 초과 일수가 두 도시 모두에서 24% 이상으로 증가하였다. This study determined the temporal characteristics of PM10 concentrations in Busan and Daegu Metropolitan Areas, focusing primarily on the diurnal changes. While the overall PM10 levels of the two cities have continued to decrease over time, the decreasing rates of PM10 concentrations were found seasonally different from each other. The diurnal increasing and decreasing rates of the PM10 concentrations were also different between the two cities, and therefore the daily maximum and minimum PM10 concentrations in the two cities were observed in different hours during the day. Overall, it was found that the rates of diurnal increase and decrease of the atmospheric PM10 concentrations in Daegu Metropolitan City were greater than those of Busan Metropolitan City. The frequencies of high PM10 concentrations in Busan and Daegu were similar for three different levels including of >35, >50, and >100㎍/m3. When the domestic environmental standards were applied, the number of days exceeding the environmental standards amounted only to 1.7% and 1.8% for Busan and Daegu, respectively. If a stricter European Union (EU)’s environmental standard was applied, more than 24% of the days during the study period exceeded the environmental standard in both cities.
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박선엽,이상원,김태희,최진무 국토지리학회 2020 국토지리학회지 Vol.54 No.3
Winter droughts are closely related to spring forest fires, but it is difficult to tell the time difference. Therefore, this study aimed to check the time difference between winter drought and spring forest fires in Korea. For this purpose, crosscorrelation analysis was performed on SPI data and the frequency of forest fires including forest fire damage records, VIIRS data, and MODIS data. As a result, SPI showed a three-month lag with fire damage records and VIIRS data and showed a sixmonth lag with MODIS data. However, it was reasonable to regard the time difference between drought and forest fires as three months since the fire damage records was directly recorded from field survey and the VIIRS had a higher spatial resolution than MODIS, which could identify relatively small forest fires. In conclusion, the frequency of spring forest fires was closely related to changes in precipitation over the previous three months. If the scale and scope of forest fires are analyzed by linking the fire damage records with the VIIRS data in the future, and based on this, detailed analysis of the relationship between the frequency of drought and forest fires in administrative units, it will greatly help local governments come up with policies to reduce forest fires. 겨울 가뭄은 봄 산불과 밀접한 관련이 있으나 그 시차를 구분하기 어렵다. 이에 본 연구는 우리나라의 겨울 가뭄과 봄산불 발생 빈도 간의 계절적 시차를 확인하고자 하였다. 이를 위해 가뭄 지수인 SPI 데이터와 산불발생 빈도인 산불피해대장 자료, VIIRS 데이터, MODIS 데이터에 대해 교차상관분석을 수행하였다. 분석 결과 SPI 자료와 산불피해대장 및 VIIRS 데이터는 3개월, SPI 자료와 MODIS 데이터는 6개월의 시차를 보였다. 다만, 산불피해대장은 산불 발생을 직접 기록한 자료이고 VIIRS는 MODIS 보다 공간해상도가 높아 상대적으로 작은 산불도 확인할 수 있으므로 가뭄과 산불의 시차를 3개월로보는 것이 타당하였다. 결론적으로 봄 산불 발생 빈도는 이전 3개월 동안의 강수량 변화와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 향후 산불피해대장과 VIIRS 데이터를 연계하여 산불의 규모와 범위를 분석하고 이를 바탕으로 겨울 가뭄과 봄 산불 발생빈도의 관계를 행정구역 단위로 상세하게 분석한다면 지자체별 산불 발생 감소를 위한 정책 마련에 큰 도움이 될 것이다.
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우리나라 대기 에어로졸 광학두께 자료의 지역별 추이 분석
박선엽 국토지리학회 2014 국토지리학회지 Vol.48 No.4
Spatiotemporal characteristics of aerosol optical thickness(AOT) distributions over Korea are reported in this study using AOT time-series data from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS). AOT observations, a quantitative measure of the atmospheric quality, had significant geographical variations during the study period(2000-2010). Particularly, the maximums of monthly means showed 1.9-fold to 3.2-fold variations among the 16 study units. AOT measurements were higher in western regions than eastern regions, indicating the strong effects of atmospheric effluents from China. Comparing metro cities or counties with similar populations, western regions such as Incheon, Gwangju, and Gyeonggi County showed higher AOT values than eastern regions including Busan and Kyeongsang regions. While Asian Dust(or Yellow Dust) typically blows in March and April in Korea, AOT observations peaked in June nationwide. This result indicated that urban pollutants as well as Asian Dust had a significant influence on AOT distributions over the Korean Peninsula. Comparative analyses of AOT data collected only in July and August, the two Asian Dust-free months during the study period, also showed that human activities were an important contributor to the aerosol concentrations of urban environments. This urban factor-aerosol relationship was clearly supported by the study result, where most metropolitan cities including Seoul, Busan, Incheon, Daegu, and Gwangju ranked high on the two-month mean AOT observations. 본 연구는 범용 지구관측 센서인 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)의 대기 에어로졸 광학두께(Aerosol Optical Thickness or AOT) 자료를 사용하여 우리나라 AOT 관측값을 시계열적으로 분석하고 그 지역적인 분포 특징을 16개 시도 수준에서 파악하였다. 대기 질 정보를 정량적으로 나타내는 AOT의 전국적인 분포를 2000년부터 2010년까지 연구 기간 동안 살펴본 결과 시도별 월평균 관측치는 큰 폭의 편차를 보였다. 특히, 월평균 기준 연최고값의 전국적인 편차를 분석한 결과, 연도별로 최소 1.9배에서 최대 3.2배의 큰 차이를 나타냈다. 지역적으로, 동부지역에 비해 서부지역에서 높은 AOT값이 관측되었는데, 이는 중국에서 유입하는 대기 물질의 영향을 지리적으로 잘 반영한 결과로 사료된다. 또, 유사한 인구밀도 규모의 비교 분석에서도 부산, 경상도 지역 등 동부지역에 비해 인천, 광주, 경기 등 서부지역의 AOT가 높게 나타났다. 연중 3-4월에 집중되는 중국 황사 현상의 특성에도 불구하고, 우리나라 대기 AOT 관측값은 6월에 가장 높은 값을 나타냈다. 이러한 결과는 중국으로부터의 황사 유입 효과 외에도 도시 배출물질의 대기 영향이 AOT 분포에 강하게 반영됨을 의미한다. 황사가 관측되지 않은 7-8월 AOT 자료만을 분석하였을 때, 서울, 부산, 인천, 대구, 광주 등 대도시 평균 AOT 값이 전국 시도별 비교에서 상위 순위에 위치한 점은 이러한 영향을 나타내는 결과로 사료된다.
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