장기간의 에어로졸 유형과 광학 특성 변화의 상관성 분석
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2021
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Korean
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240-240(1쪽)
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인위적인 산업활동 등의 변화에 따라 변화하는 대기오염의 특성에 대응하기 위해서 미세먼지 측면에서는 에어로졸의 유형에 대한 장기적인 연구가 필요하다. 이에 대해 in-situ 방법 등을 통한 연구들은 이루어지고 있지만 광학자료를 바탕으로 하여 분석한 연구는 매우 적다. 에어로졸은 공기 중에 떠다니는 입자상 물질이기 때문에 에어로졸 유형 변화에 따라 공기 내의 평균적인 에어로졸 광학 특성 또한 변화하게 된다. 본 연구에서는 에어로졸 광학두께 (Aerosol Optical Depth; AOD), 단일산란알베도(Single Scattering Albedo; SSA), 미세입자비율 (Fine Mode Fraction; FMF), 옹스트롬 지수 (Angstrom Exponent; AE)을 통해 광학 특성을 파악하였다. 이 관측값들은 에어로졸의 유형과 밀접한 관련이 있다. 따라서 AOD, SSA, FMF, AE를 이용해 광학 특성을 분석하면 에어로졸의 유형 변화를 파악 가능하다. 동아시아지역의 AERONET(Aerosol Robotic Network) 관측 지점 중 5곳(서울대학교, 연세대학교, 광주과학기술원, 베이징, 오사카)을 선정해 2012년 1월부터 2019년 12월까지의 에어로졸 관측값(AOD, SSA, FMF, AE, 유형)을 분석하였다. 해당 기간동안 5개 지점에서 모두 AOD의 장기적인 감소 추세가
확인되었다. 특히 베이징에서 감소 추세가 유의미하게 크게 나타났는데, 이는 약 -33.1x10<SUP>-3</SUP>year<SUP>-1</SUP>의 기울기로 서울대학교(-20.3x10<SUP>-3</SUP> year<SUP>-1</SUP>), 오사카(-10.6x10<SUP>-3</SUP> year<SUP>-1</SUP>) 등 다른 지점과 비교했을 때 감소 추세가 뚜렷하였다. FMF는 광주과학기술원 지점을 제외한 4개 지점에서 약한 감소 추세가, SSA는 베이징을 제외한 모든 곳에서 약한 증가추세가 확인되었다. 베이징의 SSA 추세 기울기는 -2.52x10<SUP>-3</SUP>year<SUP>-1</SUP>로 다른 지점들의 기울기 평균값과는 다른 결과를 보여준다. 에어로졸 관측값의 변화 추세와 유형 변화의 연관성을 확인하기 위해 연도별 에어로졸 유형 분포 분석을 수행했다. 선행연구의 방법론 두 가지를 결합하여 AE와 FMF만을 사용해 에어로졸의 유형을 여섯 가지(dust, uncertain, NA(비흡수유형), BC1(강한 흡수), BC2(중간 흡수), BC3(약한 흡수))로 구분하였다(Lee et al. 2010, Schmeisser et al. 2017). 해당 기간동안 베이징을 제외한 모든 지점에서 NA가 매년 증가하며 BC3은 감소하는 모습이 확인되었다. 베이징은 유일하게 NA와 BC3의 추세가 반대로 나타났는데, 이는 SSA의 증감 추세와 연관이 있을 것으로 추정된다. 또한 동아시아 지역의 전체적인 추세를 확인하기 위하여 지상 관측 자료와 함께 추가적으로 VIIRS와 OMI 위성자료를 사용한 에어로졸 유형 분류 또한 수행하였다.
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