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지역맞춤형 초미세먼지 원인 진단을 위한 3차원 광화학 대기질 모델링 기반 (CAMx-PSAT) 지역별 배출부문별 기여도 추정 연구
배창한,박성규,김형천,김지현,오효숙,김세기,유철 한국대기환경학회 2023 한국대기환경학회지 Vol.39 No.5
In order to efficiently establishment PM2.5 management policies in Korea, we conducted an analysis of emission source sectors and regional contributions to PM2.5 concentrations using the latest air pollutant emissions data. The contributions were estimated using the Comprehensive Air Quality Model with Extensions (CAMx) and the Particulate Source Apportionment Technology (PSAT) for 17 provinces and 13 Source Classification Code (SCC) source categories. In 2021, the domestic contributions to the nationwide annual mean PM2.5 concentrations by source sector and province were as follows; Road Transport (4.6%), Agriculture (4.0%) in Gyeonggi, and Industrial Processes (3.9%) in Chungnam. The top 21 emissions source sectors accounted for half of the domestic contributions, with 11 of them located in the Seoul Metropolitan Area and Chungnam. For a more detailed analysis, the same methodology was applied to each province (Seoul, Incheon, Gyeonggi). Representatively, in Seoul, the source sectoral contributions to the Seoul PM2.5 concentrations were the highest compared to other provinces (15% for Fugitive Dust, 12% for Non-road Transport, and 10% for Others), which lead to large self-contribution. On the other hand, the contributions to PM2.5 concentrations in Seoul from surrounding regions were most significant from Road Transport in Gyeonggi (6%), Industrial Processes in Chungnam (3%), and Non-road Transport in Incheon (3%). This study presents the major emission sources and regions contributing to PM2.5 concentrations at the national and regional levels. The results of this study can be equally applied to other regions. It is expected that by conducting future analyses that consider emission reduction technologies, costs, and exposure levels, efficient PM2.5 management policies can be established.
계절관리제 시행에 따른 국내 미세먼지 농도 개선 효과 분석
배창한,박성규,박윤서,장정필,김형천,유철,김진식 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
환경부는 지난 겨울 PM-2.5 농도 저감을 위해 2차 계절관리제를 시행하였으나, 해당 기간(’20년 12월~’21년 3월) 전국의 PM-2.5 관측 농도는 전년 대비 0.2 ㎍/㎥ 감소에 그쳤다. 하지만 관측된 PM-2.5 농도 변화는 계절관리제 시행에 따른 효과 외에도 COVID-19, 기상 변화 등 다양한 요인의 영향이 포함된 복합적인 결과이다. 따라서 정책 시행 및 기상변화에 따른 미세먼지 개선 효과를 정량적으로 분석하기 위해서는 별도의 분석 방법이 필요하다. 본 연구는 기상 모델(WRF), 배출량 모델(SMOKE), 대기질 모델(CMAQ)을 이용하여 정책 시행 효과 및 기상 영향을 분석하였다. 정책 시행 효과 분석을 위해 2차 계절관리제 시행에 따른 대기오염물질 감축량을 반영한 대기질 모사 실험을 수행하였으며, 기상 변화에 따른 대기질 영향을 정량화하기 위해 배출량을 고정하고 전년 동기간에 대한 대기질 모사 실험을 수행하였다. 그 결과, 2차 계절관리제 시행에 따라 1.3 ㎍/㎥의 농도 감소 효과를 거두었으며, 기상 변화에 따라 0.7 ㎍/㎥, 기타 요인에 의해 0.4 ㎍/㎥ 농도가 증가한 것으로 분석되었다. 정책 시행에 의한 PM-2.5 농도 감소 효과는 전반기(12월~1월)에 평균 1.1 ㎍/㎥, 후반기(2~3월)에 평균 1.5 ㎍/㎥로 후반기에 개선 효과가 크게 나타났다. 하지만, 잦은 황사 및 대기 정체 등 외부 조건 악화로 인해 후반기 PM-2.5 관측 농도는 전년 대비 3.2 ㎍/㎥ 증가하였다. 전년 대비 계절관리제 기간 PM-2.5 농도 감소는 미미하였으나, 계절관리제 시행으로 PM-2.5 기저 농도를 낮추고, 나쁨일수 감소 등에 유의미한 효과를 보인 것으로 판단된다.
초음파 가진 시간에 따른 케로신-기체산소 확산화염의 연소거동 변이
배창한,강윤형,김정수 한국추진공학회 2024 한국추진공학회지 Vol.28 No.1
초음파 가진이 케로신의 연소성능에 미치는 영향을 확인하기 위한 실험이 수행되었다. 초음파 가진 시간은 0, 30, 60초로 설정되었고, 연료에 초음파를 가진하기 위한 플레넘 챔버는 인젝터 전단에 설치되었다. 초음파 가진시, 케로신에 포함된 저탄소수(low carbon number)의 화합물의 상대비율이 증가하였으며, 이때 연료의 온도는 초음파 가진 시간이 증가함에 따라 상승하였다. 또한, OH* 자발광의 강도가 강화되었으며 높은 강도분포의 영역이 넓어지는 것이 확인되었다. An experiment was conducted to investigate the effect of ultrasonic wave excitation on the combustion performance of kerosene. The ultrasonic excitation time was set to 0, 30, and 60 seconds, with a plenum chamber installed at the front of the injector for ultrasonic wave excitation of the fuel. The relative proportion of low carbon number compounds in kerosene increased with ultrasonic wave excitation, and the fuel temperature rose with excitation time. Additionally, the intensity of OH-radical chemiluminescence emission intensified, and the region of high-intensity distribution was observed to broaden.