관측기반모형을 이용한 수도권 광화학 생성물 해석

초록

광화학 스모그를 야기하는 오존은 질소산화물과 VOC에 의한 다단계 광화학반응에 의하여 생성된다. 1990년대 초부터 자동차 보급률이 높아지면서, 수도권 지역을 중심으로 고농도 오존 현상이 관찰되었으며 최근에는 지방 주요 도시로 확산되고 있다. 오존은 광화학반응에 의해서 생성되는 제2차 대기오염물질이면서도 반응성이 높아서 다른 화학종의 산화에 지대한 영향을 미치며 일단 생성된 후에도 쉽게 파괴될 수 있다는 점에서 황산화물과 질소산화물과 같은 제2차 대기오염물질과 구별된다. 이러한 오존의 높은 반응성 때문에 오존농도가 전구물질의 농도와 비례하지 않는 경우가 많다. 즉, 오존 전구물질인 질소산화물과 VOC의 절대적인 농도보다는 두 물질의 상호작용에 의하여 오존생성속도가 결정된다. 질소산화물과 VOC의 상호작용을 연구하기 위해서는 상세한 화학반응기작, 배출량과 건조 침착속도 등을 입력자료로 사용하는 수학적 모형을 운영하여야 한다. 본 연구에서는 광화학 평가 측정망의 상시 측정결과와 2002년도 8월에 수행한 집중측정결과에 관측기반 모형을 적용시켜서 수도권 오존 생성 특성을 규명하려 하려한다. 이를 위해서 첫째 1차 년도에 개발한 정상상태 군 제한 관측기반모형(steady state group constrained observation based model)을 수정하여 가정상상태(quasi-steady state) 현상을 모사할 수 있게 하여 질소산화물과 VOC에 대한 오존생성속도의 민감도를 산출하였다.