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대기오염물질 배출모델링의 현황과 전망 Air Pollutants Emission Modeling in Korea

대기오염물질 배출모델링의 현황과 전망 Air Pollutants Emission Modeling in Korea. 2000/8/15 황령산에서 바라본 연제 / 동래 일대. 2001.12. 김 동 영. 대기오염관리와 배출모델링 Schematic Diagram on Air Pollution Management. Goal (Ozone, Acid rain, ...). $. Policy Decision. Control Strategy Evaluation. Modeling Performance Evaluation.

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대기오염물질 배출모델링의 현황과 전망 Air Pollutants Emission Modeling in Korea

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Presentation Transcript

  1. 대기오염물질 배출모델링의 현황과 전망Air Pollutants Emission Modeling in Korea 2000/8/15 황령산에서 바라본 연제/동래 일대 2001.12 김 동 영

  2. 대기오염관리와 배출모델링Schematic Diagram on Air Pollution Management Goal (Ozone, Acid rain, ...) $ Policy Decision Control Strategy Evaluation Modeling Performance Evaluation MODLEING MONITORING Emission - Meteorology - Chemistry - Deposition

  3. 배출목록의 활용 • 대기질 관리 정책의 수립 및 평가 • 기존 배출원 관리 및 신규 배출원 평가 • 대기질 모형의 운영 • 예보체계 운영 • 환경영향평가 • 측정망 설계 및 평가 • 규제 이행여부 평가 • 배출부과금 산정

  4. 미국의 배출목록시스템U.S. EPA’s CHIEF Emission Factor and Inventory Group Factor and inventory contact News & general information Report AP-42 and Other Estimation references AP-42 L&E documents(air toxics) Source classification code Emission Estimation Software Area source analysis program DESPERATE(Air toxics model) FIRE Fugitive dust emissions Inventory projection software SPECIATE PC-BEIS TANKS others http://www.epa.gov/ttn/chief/ National Inventory Data & Projection Ozone transport Emission trend procedure Emission Inventory Improvement Program Point source Area source Mobile source Biogenic source Data management Coding Quality assurance State/Local interaction Emission Inventory Guidance General inventory guidance Air toxics Criteria pollutants Greenhouse gas

  5. 미국의 배출목록시스템U.S. EPA’s AIRS http://www.epa.gov/agweb/

  6. 유럽의 배출목록시스템EU, EEA’s CORINAIR CORINAIR CO-ordination of Information on AIR emissions http://www.eea.eu.int http://www.dmu.dk

  7. 국내 배출목록 관련 현황 • 환경부, 국립환경연구원, 배출량 연간 보고서 • 환경부, 국립환경연구원, 1~5종 배출업소 조사 자료 • 대기보전학회, 1997, 서해안권 배출목록 작성 연구 • 대기질 규제지역의 ‘대기질 실천계획’ 수립시 지방자치단체 단위로 작성된 배출목록 자료 • 환경부, TRI, 80여종 화학물질배출량 보고제(OECD이행규정) • 환경부, 다이옥신류 배출량 산정기법 및 DB개발(개발중) • 환경부, 대기정책지원시스템 (개발중, 미공개) • http://www.me.go.kr/gita/daegi/main.htm

  8. 환경부 대기정책지원시스템 1

  9. 환경부 대기정책지원시스템 2

  10. 배출원 구분

  11. 배출원 구분(CORINAIR, 대기정책지원시스템) 전체 약 500여 범주 구분

  12. 배출원 구분(U.S.EPA) 총 9,400여 범주로 구분

  13. 해상도 및 대상물질 해상도(Resolution) 대상물질 공간적 해상도 국가단위 행정구역단위(광역시도, 시군구) 격자단위(1, 2, 4, 100 km...) 시간적 해상도 년간 월별(계절별) 일별(주중, 주말) 시간별 규제물질 SO2, NO2, PM, CO)  오존선구물질(VOCs) speciated VOCs  온실개스, 오존층파괴물질  유해대기오염물질(HAPs) Hourly, Gridded, Speciated … Air Quality Modeling …

  14. 배출량산정의 일반적 원리 Bottom-up approach : Point source, Industrial process Top-down approach : Mobile, Area, ….. Emission Modeling : Storage tank, Landfill site ….

  15. 배출원별 접근방법 점배출원 : 환경부 배출업소 조사표, 전국 약 3만여개 시설 전수조사 DB Bottom-up approach 면배출원 : Top-down approach 이동배출원 : Top-down approach 자연배출원 : 식생, 토양 등 - Emission Modeling Ex) U.S. EPA’s BEIS2 기타배출원 Solvent use - Painting, Printing, Laundary : Top-down approach Storage Tank, Landfill site : Emission Modeling Ex) U.S. EPA’s TANKS

  16. 활동도와 배출계수(Activity level and Emission Factor) 활동도(Resolution) 배출계수 • 면 및 점배출원 연료연소-소비량 • 점배출원 공정당 생산량 • 이동배출원, 자동차-주행거리 • 이동배출원, 항공기-기착횟수 • 용제사용에 의한 VOCs배출-소비량 • 자연배출원 식생-식생밀도 • … • 단위연소량당 배출량(g/ton) • 단위생산량당 배출량(g/ton) • 단위 주행거리당 배출량(g/km) • 단위 기착시 배출량(g/회) • 단위소비량당 배출량(g/ton) • 단위면적당 배출량(g/m2) • … 각종 통계자료 등 • 배출원별 활동도에 대한 자료 배출원별 배출계수 개발 • 기존 연료연소 배출계수 • 환경부 차세대 환경기술개발 • U. S.EPA’s AP-42, Mobile5

  17. 배출 모델링 개요 Pre-processing Activity Level Database GIS database Spatial Information Spatial Modeling Spatial Allocation Normalized Emission Estimation Model Anthropogenic Point source Area source Mobile source Others Natural source Biogenic Domain Definition Spatial Domain Temporal Domain Resolution Temporal Allocation Uncertainty Model Post-processing Report Emission Projection Model Emission Inventory Database Chemical Speciation Model Application SPECIATE Database Pre-processing The schematic diagram of emission modeling system

  18. 배출 모델링 Spatial allocation activity level database : spatial information Temporal allocation activity level database : temporal information Chemical speciation Chemical speciation database : U. S. EPA’s SPECIATE(VOC, PM) database

  19. Spatial Allocation

  20. TemporalAllocation Monthly allocation Hourly allocation Daily allocation

  21. 수도권 배출량 계산예

  22. 수도권 점배출원 배출량 분포

  23. 배출원별 기여도 분석

  24. 수도권 배출량 분포(점배출원 제외) 점

  25. 경기도 배출량 분포(점배출원 제외)

  26. QA/QC 1) 정성적 방법 Delphi methods Rating and/or Ranking system 2) 정량적 방법 정량적 검증의 어려움 배출량과 측정 농도를 직접 비교하는 방법 NMHC/NOx, CO/NOx ratio 07:00-08:00, 08:00-10:00, 07:00-09:00시(LST) 대기질 모형을 이용하는 방법(Rolling back)

  27. 배출목록시스템의 발전 방향 1 배출계수 문제 - 연료연소 부문 보완 - 자동차 모드별 운행에 의한 배출계수 산정 - 산업공정부분  활동도 자료의 주기적인 조사 및 DB화 시공간적 해상도 향상 - Urban/Local/National/Regional domain definition 환경정보체계(Environmental Information System)의 필요성 - 지형, 토지이용 DB - 대기질, 기상관측 자료 DB 정확도 향상을 위한 QA/QC과정 확립  배출량 예측(projection) 유해대기오염물질(HAPs), 온실개스 등으로 확장

  28. 배출목록시스템의 발전 방향 2 업무분담 문제 주관기관과 운영기관의 분리 (환경부-지방자치단체)  산재되고 산발적인 자료의 체계적인 관리 문제 ex. 미국의 AIRS system  자료 활용

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