Journal of the Korean earth science society (한국지구과학회지)

The Korean Earth Science Society (한국지구과학회)
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Characteristics of Diurnal Variation of High PM2.5 Concentration by Spatio-Temporal Wind System in Busan, Korea

시·공간적 풍계에 따른 부산지역 고농도 PM2.5의 일변화 특성

  • Kim, Bu-Kyung (Interdisciplinary Program of Earth Environmental Engineering, Pukyong National University) ;
  • Lee, Dong-In (Department of Environmental Atmospheric Sciences, Pukyong National University) ;
  • Kim, Jeong-Chang (Training Ship Administrative Center, Pukyong National University) ;
  • Lee, Jun-Ho (Training Ship Administrative Center, Pukyong National University)
  • 김부경 (부경대학교 지구환경공학연협동과정) ;
  • 이동인 (부경대학교 환경대기과학과) ;
  • 김정창 (부경대학교 선박실습운영센터) ;
  • 이준호 (부경대학교 선박실습운영센터)
  • Received : 2012.06.26
  • Accepted : 2012.09.13
  • Published : 2012.10.31
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Abstract

This study was to analyze the characteristics of diurnal variation of high $PM_{2.5}$ concentration, $PM_{2.5}/PM_{10}$ concentration ratio by spatio-temporal wind system (wind speed and wind direction) for high $PM_{2.5}$ concentration (over the 24 hr environmental standard of $PM_{2.5}$, $50{\mu}g/m^3$) in the air quality observation sites (Jangrimdong: Industrial area, Jwadong: Residential area) that were measured for 3 years (2005. 12. 1-2008. 11. 30) in Busan. The observation days of high $PM_{2.5}$ concentration were 182 at Jangrimdong and 27 at Jwadong. The seasonal diurnal variation of hourly mean of high $PM_{2.5}$ concentration and of $PM_{2.5}/PM_{10}$ concentration ratio showed a similar pattern that had higher variation at dawn, and night and in the morning than in the afternoon. Durning daytime in summer at Jwadong, the $PM_{2.5}/PM_{10}$ concentration ratio increased because a secondary particulate matter, which was created by photochemical reaction, decreased the coarse particles of $PM_{10}$ more than the fine particles of $PM_{2.5}$ concentrations in ocean condition. We did an analysis of spatio-temporal wind system (wind speed range and wind direction) in each time zone. The result showed that high $PM_{2.5}$ concentration at Jangrimdong occurred due to the congestion of pollutants emissions from the industrial complex in Jangrimdong area and the transportation of pollutants from places nearby Jangrimdong. It also showed that high $PM_{2.5}$ concentration occurred at Jwadong because of a number of local residential and commercial activities that caused the congestion of pollutants.

본 연구는 3년(2005. 12. 1-2008. 11. 30) 동안 부산의 $PM_{2.5}$ 대기오염자동관측소(장림동: 공업지역, 좌동: 주거지역) 측정자료 중 고농도 $PM_{2.5}$(24시간 환경기준 $50{\mu}g/m^3$)에 대한 $PM_{2.5}$ 및 $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비의 일변화 특성과 함께 시 공간적 풍계(풍향 및 풍속)에 따른 특성을 분석하고자 하였다. 고농도 $PM_{2.5}$는 장림동과 좌동 각각 182일 및 27일이었다. 장림동에서 고농도 $PM_{2.5}$의 시간평균농도 및 $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비의 일변화는 모든 계절에서 오후에 비해 새벽과 오전 및 야간에 높은 비슷한 패턴을 나타내었다. 좌동의 여름 주간에 $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비가 증가하는 것은 해양조건에서 광화학반응에 의해 생성되는 이차 입자상물질 중 $PM_{10}$의 거대입자 농도가 미세입자인 $PM_{2.5}$ 농도보다 더 감소하기 때문이다. 시간대별로 시 공간적 풍계(풍향 및 풍속등급) 특성을 분석하였다. 그 결과, 고농도 $PM_{2.5}$는 장림동에서 공업단지의 산업활동에 의한 오염물질 정체와 주변지역의 오염물질 이동에 의해 발생되었다. 좌동에서는 주로 주거와 상업활동으로 인한 지역적 오염물질 정체로 발생하는 것으로 나타났다.

Keywords

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