DOI QR코드

DOI QR Code

Fine dust(PM10) emission calculated of Dong-Hae harbor around area using inverse modeling technique

역모델링 기법을 이용한 동해항 주변지역 미세먼지 배출량 산출

  • Kim, Ji-Hyun (Dept. of Environmental and Ocean Construction Engineering, College of Engineering, Kangwon National University) ;
  • Park, Young-Koo (Dept. of Environmental and Ocean Construction Engineering, College of Engineering, Kangwon National University)
  • Received : 2015.10.13
  • Accepted : 2015.11.23
  • Published : 2015.12.30

Abstract

Data obtained from the Calpuff inverse modeling estimate the emission amount of pollutants, and enable to establish the aim for reduction through the comparison of various cases. This study pursued to accumulate the fundamental data by the Calpuff inverse modeling for five areas in the vicinity of Donghae harbor, which focused on reduction of atmospheric fine dust. As a result of evaluation of the allowed emission amount for local sites, site-D required the most reduction, $4.95{\mu}g/m^2{\cdot}S$, based on the atmospheric guideline, $50{\mu}g/m^3$. The theoretical mitigation could decrease the average concentration of PM10 to $42.6{\mu}g/m^3$ for the study field (Donghae waste water treatment plant). Modeling only for site-A emission showed the potential concentration around the residential area of Donghae harbor, $40{\sim}50{\mu}g/m^3$. However, it will rise over $50{\mu}g/m^3$ with the addition of background level. Therefore no more emission would be allowed. Site-B including commercial area and unpaved field required the reduction of $0.11{\mu}g/m^2{\cdot}S$ due to vehicles and fugitive dust. Site-C and E did not emit additional pollutants.

Calpuff 역모델링 기법을 이용해 산출된 자료는 오염물질 발생량을 예측할 수 있으며, 여러 가지 자료 비교를 통해 감축 가능성 및 목표 수립이 가능해졌다. 본 연구에서는 동해항 주변지역을 대상으로 Calpuff 역모델링 기법을 이용하여 대기 중 미세먼지 저감량 설정하기 위한 기초자료 구축에 목적을 두었으며, 모델링을 이용한 동해항을 포함한 5개 지역 배출농도 산출결과는 다음과 같다. 대기환경기준인 $50{\mu}g/m^3$을 적용하여 대상 지역별 허용배출량 산출 결과 site-D에서 가장 많은 $4.95{\mu}g/m^2{\cdot}S$의 배출량 저감이 요구되었으며, $4.95{\mu}g/m^2{\cdot}S$의 배출량을 감소시킬 경우 영향예측지점(동해하수종말처리장)의 PM10 평균 예측농도는 $42.6{\mu}g/m^3$로 감소될 것으로 나타났다. site-A(동해항)에서 배출되는 오염물질만을 적용하여 모델링 진행 결과 동해항 주변 민가의 기여농도는 평균 $40{\sim}50{\mu}g/m^3$으로 나타났으며, 배경농도를 고려하면 대기환경기준인 $50{\mu}g/m^3$을 상회 할 것으로 예상됨에 따라 더 이상의 오염물질 배출량은 허용되지 않을 것으로 판단된다. site-B는 상가와 나대지로 차량 통행과 나대지에서 비산되는 먼지로 인해 $0.11{\mu}g/m^2{\cdot}S$의 배출량 저감이 요구되었으며, site-C와 E는 오염물질 저감량은 발생하지 않았으나 지속적인 관리가 요구된다.

Keywords

References

  1. S. S. Joseph, R. R. Francoise, E. F. Mark, and J. Y. Robert, A User's guide for the CALMET meteorological model, Earth Tech, Inc (2000).
  2. S. S. David, G. Strimaitis, and J. Y. Robert, Auser's guide for the CALPUFF dispersion model(version 5), Earth Tech, Inc (2000).
  3. L. Seaman Nelson, Meteorological modeling for air-quality assessments, Atmospheric Environment, 34(12-14), 2231 (2000). https://doi.org/10.1016/S1352-2310(99)00466-5
  4. H. W. Lee, H. Y. Won, H. J. Choi, and H. G. Kim, Numerical Simulation of Effects of Atmospheric Flow Fields Using Surface Observational Data on Dispersion Fields of Air Pollutants in Gwangyang Bay, J. KOSAE., 21(2), 169 (2005).
  5. C. B. Lee, J. C. Kim, G. W. Lee, C. U. Ro, and H. K. Kim, Tracer Experiment for the Investigation of Urban Scale Dispersion of Air Pollutants, J. KOSAE., 23(4), 405 (2007). https://doi.org/10.5572/KOSAE.2007.23.4.405
  6. J. C. Kim and J. B. Lee, Evaluation of the CALPUFF Model Using Improved Meteorological Fields in Complex Terrain of East Sea Coast, J. KOSAE., 25(1), 15 (2009). https://doi.org/10.5572/KOSAE.2009.25.1.015
  7. S. J. Jeong, CALPUFF and AERMOD dispersion models for estimating odor emissions from industrial complex area sources, Asian Journal of Atmospheric Environment, 5(1), 1-63 (2011). https://doi.org/10.5572/ajae.2011.5.1.001
  8. Y. S. Koo, H. Y. Kwon, E. S. Son, H. J. Jin, B. W. Jung, and G. S. Heo, A Review of the Estimation Methodology of Methane Emission in a Landfill using Inverse Modeling Technique, J. Korean Soc. Odor Res. Eng. 12(3), 111 (2013). https://doi.org/10.11161/jkosore.2013.12.3.111
  9. Y. S. Koo, H. J. Park, U. J. Park, J. E. Park, J. S. Lee, S. J. Han, G. S. Heo, and H. J. Jin, An Evaluation of Dispersion Coefficients in CALPUFF using Tracer Experiment, J. Korean Soc. Odor Res. Eng. 10(4), 189 (2011).
  10. V. K. Figueroa, K. R. Mackie, N. Guarriello, and C. D. Cooper, A robust method for estimating landfill methane emissions, J. Air & Waste Manage. Assoc. 59, 925 (2009). https://doi.org/10.3155/1047-3289.59.8.925

Cited by

  1. PMF 모델을 이용한 도심지역 PM2.5 오염원 기여도 분석 vol.36, pp.3, 2015, https://doi.org/10.12925/jkocs.2019.36.3.905