동아시아 건식 침적이 지표 오존 농도에 미치는 영향

Abstract

인간 건강에 영향을 줄 뿐만 아니라 식생의 성장에도 영향을 주는 대기 오염 물질 중 하나인 오존은 지표에서 복잡한 NOx-VOC 광화학 반응과 소멸 과정들에 의해서 그 농도가 결정된다. 불충분한 관측과 수치 모의 연구로 아직 그 불확실성이 큰 건식 침적 과정에 대해서 초점을 맞추어 동아시아 지역에서 오존 결정 과정을 이해하기 위해 3차원 지역 규모 대기 화학 수송 모형인 WRF-Chem 을 이용하였다. 여기서 널리 쓰이는 두 건식 침적 모수화 방안인 WRF-Chem 에 쓰이는 Wesely 방안과 CMAQ에 쓰이는 M3DRY 두 방안을 비교하였다. 똑같은 기상장 조건에서 앞서 언급한 다른 두 건식 침적 모수화 방안을 이용한 건식 침적 속도를 비교한 결과, M3DRY 방안이 Wesely 방안을 사용하였을 때 보다 건식 침적 속도를 낮게 모의해 상당히 다른 양상을 보여 주었다. 이 차이는 지면 유형에 의존적인 지표면 저항의 차이에 의한 것으로 나타났다. 모의된 건식 침적 속도를 미국 BEACHON-ROCS 관측 캠페인에서의 건식 침적 속도와 비교하였을때 Wesely 방안을 사용한 모의 결과가 일변화를 잘 모의하는 점에서 관측과 더 잘 일치하는 것을 확인하였다. 우리는 지면 조건에 따라 오존 모의의 민감도를 이해하기 위해서 기본 지면 사용 정보인USGS 지면 사용 정보에서 MODIS 지면 사용 정보로 바꾸어 민감도 분석을 수행하였다. 잎 면적 지수의 변화와 도시 및 건물 사용 정보의 할당으로 기공 저항이 증가하게 되어 건식 침적 속도가 내려가 풍하측 지역에서 오존 농도가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 이렇게 지면 사용 정보를 바꾸었을때 특히 일본에서 관측과 지표 오존 농도가 더 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 하지만 전구 물질의 배출과 화학반응, 수송 과정 등과 같은 다른 요소들이 오존에 큰 영향을 줄 수 있고 동아시아에서 오존에 대한 우리의 이해를 높이기 위해서 화학 물질 관측과 수치 모의가 결합된 통합적인 연구가 앞으로도 필요할 것이다.