대기중 아황산가스 농도 변화에 영향을 미치는 인자 : 서울특별시 신촌지역을 중심으로

Abstract

[한글]

한 지역에서의 대기오염의 정도는 오염물질 배출량, 지형, 기후등에 의해 좌우된다. 또한 대기오염도는 동일 지역 내에서도 끊임없이 변화한다. 지역별 특성에 따른 대기오염도의 변화를 규명하는 것은 지역별 대기오염의 방지를 위한 총량규제와 대기오염 감시망 설치에 매우 중요한 자료가 될 것이다. 우리나라에서의 이러한 대기오염도변화 요인에 관한 연구는 상당히 많이 행해지고 있으나 지역별 특성에 따른 대기오염의 감시 및 방지대책을 효율적으로 실시하는데 필요한 충분한 자료는 제시하지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 연구에서는 도시의 한 지역을 대상으로 기후 및 오염물질 배출량에 따른 대기오염도 변화를 조사하였다. 대상지역은 서울특별시 서대문구 신촌지역이며 1983년 3월 1일부터 1984년 2월 29일까지 대기중 아황산가스 농도를 측정하였고, 동기간의 기상자료를 조사하였고, 아황산가스 배출량을 추계하여 아황산가스농도 변화에 영향을 미치는 요인을 통계학적으로 조사 분석하였다.

그 결과는 다음과 같다.

1. 측정기간 동안 대상지역의 연평균 아황산가스 농도는 0.068ppm이었다.

2. 계절별 아황산가스 농도는 봄에 0.054ppm ,여름에 0.018ppm,가을에 0.053ppm, 겨울에 0.136 ppm이었으며 겨울동안의 아황산가스 농도가 특히 높았다.

3. 월별 아황산가스 농도는 1월에 0.179ppm으로 가장 높았고 8월에 0.011ppm으로 가장 낮았다.

4. 요일별 아황산가스 농도는 봄과 겨울에는 토요일이 평균 0.069ppm과 0.151ppm으로 다른 요일보다 다소 높았고 여름에는 금요일이 0.022ppm,가을에는 화요일이 0.071ppm으로 다른 요일보다 다소 높았다.

5. 일중 시각별 아황산가스 농도는 오전 8∼9시경에 평균 0.102∼0.103ppm으로 가장 높았고 오후 4시경에 0.032ppm으로 가장 낮았다.

6. 조사대상지역에서의 아황산가스 농도는 현행 환경기준치인 0.05ppm을 초과하는 율이 연간 34%이었고, 1시간 기준치인 0.15ppm을 초과하는 율이 연간 10.1%이었다.

7. 대기중 아황산가스 농도와 인자들과의 상관성을 조사한 결과 봄에는 풍속(r=-0.36), 여름에는 아황산가스 배출량(r=0.29), 가을에는 기온(r=-0.51), 겨울에는 풍속(r=-0.6)이 가장 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.

8. 아황산가스 농도 변화에 영향을 미치는 인자들을 중회귀분석하여 보면 다음과 같다.

봄에는 Yso^^2(ppb) = -8.6Xw.s + 1.69Xem -1.15Xtemp -9.14Xpre -59.7Xsn + 49.56(P<0 .01).

여름에는 Yso^^2(ppb) = 1.32Xem -1.73Xw.s -1.18Xpre -0.36Xclo -0.49Xtemp -0.09Xhum + 20.9(P<0.01)

가을에는 Yso^^2(ppb) = -3.03 Xtemp -9.06 Xw.s + 2.22Xem + 0.12Xhum + 36.90(P<0.01)

겨울에는 Yso^^2(ppb) = -29.73Xw.s + 0.95Xhum-110.97Xpre+1.24Xem+2.31Xclo-1.75Xtemp+92.39(p<0.01)이었다.

여기서 Xtemp ; Air temperature(℃)

Xhum ; Relative humidity(%)

Xclo ; Amount of cloud (1∼10)

Xpre ; Precipitation (mm/hr)

Xsn ; Depth of snow (cm/hr)

Xw.s ; Wind speed (m/sec)

Xem ; SO^^2 emissions(ton/hr)

9. 아황산가스 농도 변화에 영향을 미치는 인자들을 다단분석법(Stepwise analysis)으로 분석하여 보면 다음과 같다.

봄에는 풍속만에 의한 영향이 12.8%(p<0.01) 풍속과 SO^^2배출량에 의한 영향이 22.2% (P<0.01) 풍속, SO^^2배출량, 기온에 의한 영향이 24.9%이었다.(p<0.01)

여름에는 SO^^2배출량만에 의한 영향이 8.6% (p<0.01) SO^^2배출량과 풍속에 의한 영향이 12.2% (p<0.01) SO^^2배출량, 풍속, 강수량에 의한 영향이 14.0%이었다. (p<0.01)

가을에는 기온만에 의한 영향이 25.8% (p<0.01) 기온과 풍속에 의한 영향이 32.7% (p<0.01) 기온, 풍속, SO^^2배출량에 의한 영향 36.6%이었다. (p<0.01)

겨울에는 풍속만에 의한 영향이 35.9% (p<0.01) 풍속과 습도에 의한 영향이 37.7% (p<0.01) 풍속, 습도, 강수량에 의한 영향이 39.2%이었다 (p<0.01).

이상의 결과를 종합해 보면 대기중 SO^^2농도 변화의 주된 인자는 풍속, SO^^2배출량, 기온이었다.

[영문]

Air quality is mainly depended on pollutant emissions, geography and climate conditions in the area.

The data which are identified the variation of air quality would be very useful to prevent the air pollution in order to control total emissions and to install the air monitoring systems by regional.

The more fossil fuels used the more Sulfur Dioxide (abbreviated SO^^2 hereinafter) in the air is expected. Rapid growth and heavy use of coal and oil regionally may create serious air quality problems which can not be covered by the present standards for criteria pollutant.

So^^2 a is clearly the predominant causes of high Index values in most cities in Korea. It is mainly caused by emissions from motor vehicles, industrial stacks and households for cooking and heating.

This study was carried out to determine the factors influenced on the variation of SO^^2 concentrations In the ambient air of Shinchon area, Seoul.

SO^^2 concentrations in air were measured by electroconductometric method and estimated the amount of SO^^2 emissions for the study period in Seoul area from March 1, 1983 to February 29, 1984 as well as the meteorological elements by the Central Meteorological Office were Investigated. In order to fond out the correltions between SO^^2 concentrations, meteorological elements and SO^^2 emissions, the data were statistically analyzed by computer (CYBER 170-825)

The results were as follows;

1. The annual mean of SO^^2 concentration was 0.068ppm during the period.

2. The seasonal mean of SO^^2 concentrations were 0.054ppm in spring, 0.018ppm in summer, 0.053ppm in autumn and 0.136ppm in winter, winter was polluted the highest among other seasons.

3. Monthly mean of SO^^2 concentrations were 0.179ppm in January which was the highest and 0. 011ppm in August which was the lowest.

4. Weekly mean of SO^^2 concentrations were slightly higher at Saturday during the other weekdays.

5. Hourly SO^^2 concentrations were recorded the peak at 8-9a.m. which was corresponded to rush hour by the traffics.

6. In spite of administrative control of xii pollutant in ambient ail of Seoul, it has been experienced a violation over the environmental standard for air pollutants.

During the study period, the environmental standard level for SO^^2 as an annual average concentration 0.05ppm was exceeded in 34%.

7. From the results of Pearson correlations between SO^^2 concentrations and each factor, SO^^2 concentrations in spring was affected by wind speed (r = -0.36), in summer by SO^^2 emissions (r = 0.29), in autumn by air temperature (r = -0.51) and in winter by wind speed (r = -0.6).

8. From multiple regression and stepwise analysts between, SO^^2 conc. and meteorological elements and SO^^2 emissions, it concluded that wind speed, SO^^2 emissions, and air temperature were influenced factors of SO^^2 concentrations in the subject area sequently.