네팔 카트만두에서 관측된 에어로졸의 광흡수 특성 분석

Abstract

세계 최대 오염 도시들 중 하나인 네팔(Nepal)의 수도 카트만두(Kathmandu)의 대기질을 파악하고, 배출되는 대기 오염 물질의 효과적인 저감정책을 마련하기 위한 국제 공동연구-Sustainable Atmosphere for the Kathmandu Vally(SusKat) 프로젝트가 네팔에서 수행되고 있다(2012년 5월–2016년 4월). 본 연구에서는 SusKat 프로젝트의 일환인 국제공동 집중관측 기간 동안(2012년 12월–2013년 2월) 측정된 에어로졸의 광학적 ∙ 물리적 ∙ 화학적 특성을 분석하고, 동 ∙ 남아시아에 위치한 타 관측소 결과와 비교하여 카트만두 지역 에어로졸의 광흡수 특성을 고찰하였다. 카트만두에서 관측된 에어로졸의 산란계수와 흡수계수는 동 ∙ 남아시아에 위치한 관측소들에서 관측된 값에 비해 매우 높게 나타났다. 특히, 블랙카본 질량농도는 타 지역들보다 10배 이상의 높은 값을 보였으며 단산란 알베도는 매우 낮게 나타났다. 이를 통해 카트만두 지역에 블랙카본을 비롯한 광흡수 에어로졸이 매우 고농도로 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 에어로졸의 광학특성 및 블랙카본 질량농도는 매일 같은 패턴의 일변화를 보였다(0800 LST경에 최대, 1600 LST경에 최소). 이러한 일변화에는 풍향, 풍속, 혼합고 등과 같은 국지 기상 요소들이 주요 요소로 작용하였다. 관측 기간 동안 일평균한 카트만두 지역 PM10 및 이온성분 질량농도의 시간 변화 경향성은 에어로졸 산란계수, 흡수계수, 블랙카본 질량농도의 시간 변화 경향성과 유사하게 나타났다. 이는 에어로졸의 화학 조성이 광학 특성에 기여하고 있음을 시사한다. 카트만두 지역 에어로졸의 직접복사강제력은 베이징, 칸푸르 같은 대표적 오염지역에서의 값과 비슷한 수준이었고 몰디브, 고산 등 배경대기지역 보다는 2배 이상 높았다. 특히, 직접복사강제효율은 비교 지역들에 비해 카트만두 지역에서 크게 증가하면서 가장 높게 나타났다. 이러한 결과는 카트만두 지역에 광흡수 에어로졸이 고농도로 존재하고 있을 뿐만 아니라, 산란 에어로졸에 대한 비율 또한 높기 때문에 광흡수 에어로졸에 의한 대기층에서의 태양복사 흡수 효과가 다른 비교 지역들보다 크게 나타나는 것을 의미한다.