발 간 등 록 번 호11-1480523-001573-01

NIER-SP2013-166

전 지구 대기화학 모델링을 통한 기후 및 대기환경

상호 영향 연구 (Ⅲ)

Study of interaction effect between climate and air

quality with global air chemistry modeling (Ⅲ)

요약보고서

서울대학교

국립환경과학원

- 2 -

목 차

목차 ···································································································ⅰ

표목차 ·······························································································ⅲ

그림목차 ···························································································ⅳ

Ⅰ. 서론 ···························································································· 1

1. 연구 배경 및 연구의 필요성 ···························································· 1

2. 연구 방법 ································································································· 2

가. 전 지구 규모의 대기화학모형(GEOS-Chem)을 이용한 미래 대기

환경 전망 ······································································································ 2

나. 지구시스템의 변화가 대기오염물질에 미치는 영향 분석 ······· 3

다. 기후 및 대기오염물질(오존, Sulfate 등)간 영향 및 상호작용 규

명 ············································································································ 4

Ⅱ. 본론 ···························································································· 5

1. 전 지구 규모의 대기화학모형(GEOS-Chem)을 이용한 미래 대

기환경 전망 ····························································································· 5

가. RCP 시나리오에 따른 미래 대기환경 전망 모델링 ················· 5

나. 기상청에서 생산된 Representative Concentration Pathway

(RCP) 기반 전구기후모델 결과를 GEOS- Chem 입력 자료로의

활용을 위한 모듈 개선 ······································································ 5

i

2. 지구시스템의 변화가 대기오염물질에 미치는 영향 분석 ······ 6

가. 미래 사회·경제 활동에 따른 인위적인 변화가 대기오염에 미치

는 영향 분석 ························································································ 6

(1) IPCC RCP 기후변화 시나리오에 따른 동아시아 오존 예측 자료 분

석 ·········································································································· 6

(2) IPCC RCP 기후변화 시나리오에 따른 동아시아 에어로졸 예측 자

료 분석 ································································································ 9

나. RCP 4개 모든 시나리오에 따른 대기질 전망 결과의 상호 비교

를 통한 종합 분석 ·············································································· 11

3. 기후 및 대기오염물질 (오존, Sulfate 등) 간 영향 및 상호작

용 규명 ···································································································· 14

가. 주요기후 모드의 변동성에 따른 에어로졸에 미치는 영향 도출

················································································································ 14

나. 대기 강제력 변화에 따른 자연 기후 변동성 변화가 대기오염에

끼치는 영향 분석 ················································································ 14

Ⅲ. 결론 ·························································································· 17

1. 연구 결과 요약 ···················································································· 17

2. 연구의 한계점 ······················································································ 18

3. 정책 시사점 ··························································································· 19

i

표 목 차

< Table 1 > Probability of high ozone events exceeding 60 ppbv for summer daily

8-hour-maximum surface ozone, for simulated ozone environment over land area of

East Asia using CESM/GEOS-Chem. ·················································································8

< Table 2 > Same as < Table 1 >, but over Korea. ·························································8

< Table 3 > Ozone difference between 2050s and 2000s in East Asia. ·······················13

i

그 림 목 차

< Figure 1 > Simulated summertime maximum 8-hour average surface ozone

concentrations (ppbv) over East Asia for 2000s (left column), 2020s-2000s change

(middle column), and 2050s-2000s (right column) change. ··············································7

< Figure 2 > Surface sulfate, nitrate, and ammonium aerosol concentrations for

2000s (left column), 2020s - 2000s (middle column) and 2050s - 2000s (right column)

in μg m-3. ··································································································································10

< Figure 3 > Ozone difference between 2050s and 2000s in RCP scenarios (left)

and SRES scenarios (right). ··································································································12

< Figure 4 > catter plot for the annual mean global surface temperature and

precipitation. ····························································································································15

< Figure 5 > Regression coefficients of SST anomalies onto (a) PC1 and (b) PC2

from zonal mean ozone during summer shown in Fig. 4-3.9. Shadings indicate the

95% confidence level. ············································································································16

- 1 -

Ⅰ. 서론

1. 연구배경 및 연구의 필요성

○ 대기 중 온실가스, 특히 CO2, 농도의 증가로 인한 지구 온난화 현상과 기

후변화 문제는 인류가 당면한 가장 시급한 문제 중의 하나임

○ IPCC 4차 보고서에 다르며 지구온난화가 현재 진행되고 있으며 그 주된

원인이 인간의 활동이라는 것이 밝혀졌음

○ 향후 100년 이내로 지구 평균 온도가 최소 1.1 ˚C에서 최대 약 6.4 ˚C 정

도 상승할 것이며 해수면 상승, 태풍 강도 증가 등 극한 기상 이변의 증

가가 가속화 될 것이 예측됨

○ 최근의 연구 결과들에 따르면 CO2 뿐만 아니라 오존, 에어로졸, 검댕과

같은 대기화학 물질들이 기후변화를 유발하는 중요한 요소들이 될 수 있

음을 지속적으로 제시하고 있음

○ 대기와 지면, 식생의 변화는 전 지구적인 기후변화를 일으키는 원인임과

동시에 지역적으로 대기오염에 큰 영향을 미치기 때문에 기후변화와 대기

환경의 변화를 예측하고, 그러한 변화에 대한 적응 및 변화를 완화하려는

노력은 필요함

○ 특히 중국 및 동남아시아에서의 급격한 경제성장은 동아시아 대기환경에

급격한 변화를 야기하고 있으며 전 지구 규모 및 동남아시아 지역의 기후

변화와 대기환경의 변화를 예측하고, 그러한 변화에 대한 적응 및 변화를

완화하려는 노력은 매우 절실함

○ 최근 기후과학 분야에서 가장 주목받고 있는 연구주제중의 하나는 전체

기후변동성에 자연적인 기후 변동성과 (natural variability)와 인류활동에

기인하는 인위저긴 강제력 (anthropogenic forcing) 의 효과가 얼마만큼

기여하고 어떤 상관성을 가지고 서로 상호작용을 하고 있는 가를 파악하

는 것이며 이에 대한 연구 필요성이 대두됨

○ 기후 변화 요인들이 대기오염 인자들에 끼치는 영향을 파악하는 것은 기

후변화의 안정화 및 국제사회 기후변화 대응 압력에 과학적인 근거를 마

련하는데 매우 중요함

- 2 -

2. 연구 방법

가. 전 지구 규모의 대기화학모형(GEOS-Chem)을 이용한 미

래 대기환경 전망

○ 기상청에서 생산된 Representative Concentration Pathway (RCP) 기반 전

구기후모델 결과를 GEOS-Chem 입력 자료로의 활용을 위한 모듈 개선

- Convective transport 및 horizontal transport 계산 모듈 개선 및 검증

• UM의 convection 과정과 동일한 체계를 가지는 convective transport 계

산 모듈 개선

• UM의 horizontal transport 과정과 동일한 체계를 가지는 horizontal

transport 계산 모듈 개선

• 과거 UM/GEOS-Chem 모델 수행 결과를 동아시아 비행기 관측 캠페인과

비교 분석함으로써 모델 성능 파악.

○ RCP 시나리오에 따른 미래 대기환경 전망 모델링

- RCP 6.0, 4.5, 3-PD 시나리오에 대한 현재·미래 대기환경(O3, Sulfate,

Nitrate 등) 전망

•RCP 6.0 배출 시나리오를 사용한 기상장을 본 연구를 통해 개발된

UM/GEOS-Chem 모델에 적용하여 미래 대기환경 전망 도출

•RCP 4.5 배출 시나리오를 사용한 기상장을 본 연구를 통해 개발된

UM/GEOS-Chem 모델에 적용하여 미래 대기환경 전망 도출

•RCP 3-PD 배출 시나리오를 사용한 기상장을 본 연구를 통해 개발된

UM/GEOS-Chem 모델에 적용하여 미래 대기환경 전망 도출

- 3 -

나. 지구시스템의 변화가 대기오염물질에 미치는 영향 분석

○ 미래 사회·경제 활동에 따른 인위적인 변화가 대기오염에 미치는 영향 분

석

•모의된 모델링 결과의 분석을 통한 미래 사회·경제 활동에 따른 인위적인

변화가 대기오염에 미치는 영향 분석

○ RCP 4개 모든 시나리오에 따른 대기질 전망 결과의 상호 비교를 통한 종

합 분석

•단기 오염 물질의 배출량의 변화 및 기상 변수들의 변화를 분석을 통한

RCP 시나리오에 따른 대기질 전망 결과의 상호 비교를 통한 종합 분석

- 4 -

다. 기후 및 대기오염물질(오존, Sulfate 등)간 영향 및 상호작

용 규명

○ 대기화학모형 결과를 처방한 기후모형 모델링 수행을 통한 대기오염물질

이 기후변화에 미치는 영향 도출

- 주요 기후 모드의 변동성에 따른 에어로졸에 미치는 영향 도출

- 에어로졸 강제력과 온실가스 강제력이 동아시아 기후 변동성에 미치는 영

향 도출

○ 대기 강제력 변화에 따른 자연 기후 변동성 변화가 대기오염물질에 미치

는 영향 도출

- 대기·해양 접합모형과 대기화학 모델 실험을 통한 대기·해양 접합 특성 변

화에 따른 대기오염물질에 미치는 영향 분석

- 대기-해양 접합모형의 수행과 대기화학 모형 모의 실험

- SST 자료를 처방한 실험(전년도 실험) 결과와 비교를 통해

• 엘니뇨와 오존 농도의 관련성 이해

• 동아시아 기후변동과 오존 분포의 관련성 파악

• 대기-해양 상호작용이 화학물질에 미치는 영향 이해

- 5 -

Ⅱ. 본론

1. 전 지구 규모의 대기화학모형(GEOS-Chem)을 이용

한 미래 대기환경 전망

가. RCP 시나리오에 따른 미래 대기환경 전망 모델링

○ RCP 2.6 시나리오에 대한 현재·미래 대기환경(Ozone, Sulfate, Nitrate

등) 전망을 완료함

○ RCP 4.5 시나리오에 대한 현재·미래 대기환경(Ozone, Sulfate, Nitrate 등)

전망을 완료함

○ RCP 6.0 시나리오에 대한 현재·미래 대기환경(Ozone, Sulfate, Nitrate 등)

전망을 완료함

○ 기존의 연구 결과와 비교 검증 하였을 때 기존의 연구의 범위 안에 속해

있는 결과를 보여줌

나. 기상청에서 생산된 Representative Concentration

Pathway (RCP) 기반 전구기후모델 결과를 GEOS- Chem

입력 자료로의 활용을 위한 모듈 개선

○ WOUDC 오존존데와의 비교를 통해 개선된 모델의 결과를 비교 하였을

때 오존의 계절적 변화를 잘 따라가고 있으며 북반구의 지역적 변화를 우

수하게 모의함

○ 이와 같은 결과를 통하여 개선한 링킹 시스템이 배출 및 수송을 정상적으

로 모의한다는 것을 확인함

- 6 -

2. 지구시스템의 변화가 대기오염물질에 미치는 영향

분석

가. 미래 사회·경제 활동에 따른 인위적인 변화가 대기오염에

미치는 영향 분석

(1) IPCC RCP 기후변화 시나리오에 따른 동아시아 오존 예측 자

료 분석

○ RCP 시나리오에서의 오존 변화는 시나리오 별로 상이하게 나타남

○ RCP 4.5, RCP 2.6, RCP 6.0 세 시나리오에서는 대체적으로 오존의 농도가

감소하는 경향을 보임

○ RCP 8.5 시나리오의 경우에는 2020년에는 동아시아서 오존이 증가하는 경

향을 보이지만 2050년의 경우에는 다른 시나리오와 마찬가지로 감소하는

경향을 보임 (Figure 1)

○ RCP 6.0 시나리오의 경우 2050년에 동아시아 평균적으로는 오존의 농도가

감소하나 중국 내륙 지방을 중심으로 하여 중국에서는 오존의 농도가 증

가하는 경향을 보임

○ 오존이 증가한 경우 주된 오존 증가 지역으로는 중국 내륙 지역에서 나타

났으며 오존이 감소하는 지역으로는 중국서부에서의 오존 감소가 두드러

지게 나타남

○ 미래 오존 농도 변화는 NOx 와 VOC의 배출량 변화와 밀접한 관련성이

있음

○ 중국동부 내륙에서는 2020년대에 오염 물질의 배출이 증가하여 오존이 소

량 감소하였으나 나머지 지역에서는 배출량의 감소로 오존이 감소하는 경

향을 보여 줌

○ 우리나라와 일본 지역은 2020년대에도 이미 오존의 전구물질들의 배출량

이 줄어들었기 때문에 두 지역 근방에서는 오존이 감소하는 것으로 분석

됨

○ 2050년대의 경우 2000년대에 비해 아시아 평균적으로 RCP 4.5 시나리오의

경우에는 약 6 ppbv, RCP 2.6 시나리오의 경우에는 약 7 ppbv, RCP 8.5

시나리오의 경우에는 약 3 ppbv 정도의 오존이 감소하는 것으로 모의됨

- 7 -

< Figure 1 > Simulated summertime maximum 8-hour average surface ozone concentrations

(ppbv) over East Asia for 2000s (left column), 2020s-2000s change (middle

column), and 2050s-2000s (right column) change.

- 8 -

○ 2020년대의 경우 RCP 8.5 시나리오를 제외한 모든 시나리오에서 동아시아의

고농도 오존의 빈도는 2000년대에 비하여 크게 낮아지는 것으로 조사됨

○ RCP 2.6 과 4.5 시나리오에서는 2020년대에 고농도 오존이 나타나는 빈도가

2000년대에 비하여 약 50% 가량 감소하였으나 우리나라에서는 모든 시나리

오에서 빈도가 현재와 비슷한 수준인 것으로 나타남

○ 2050년대의 경우에는 중국 동부의 오존 전구물질의 배출량이 크게 감소함에

따라서 고농도 오존의 빈도가 동아시아와 우리나라에서 모두 감소하는 것으

로 분석됨

○ 2000년대 기준으로는 여름철에 동아시아와 우리나라에서 각각 23.6%와

14.7%에 해당하는 기간이 고농도 오존 사례에 해당함 (Table 1 , Table 2)

○ 2020년대에는 동아시아 평균에 비하여 우리나라에서 고농도 오존 사례가 더

빈번히 일어나는 것으로 분석됨

○ RCP 2.6 시나리오의 경우 2050년대 우리나라의 고농도 오존 사례는 2000년

대의 값에 비하여 14배가량 줄어드는 것으로 모의됨

2000 2020 2050RCP2.6 23.6 13.6 3.1RCP4.5 23.6 15.1 8.3RCP6.0 23.6 15.6 15.5RCP8.5 23.6 25.9 22.1

< Table 1 > Probability of high ozone events exceeding 60 ppbv for summer daily

8-hour-maximum surface ozone, for simulated ozone environment over land

area of East Asia using CESM/GEOS-Chem.

2000 2020 2050RCP2.6 16.7 16.6 1.1RCP4.5 16.7 15.7 1.4RCP6.0 16.7 34.1 32.3RCP8.5 16.7 39.1 14.3

< Table 2 > Same as < Table 1 >, but over Korea.

- 9 -

(2) IPCC RCP 기후변화 시나리오에 따른 동아시아 에어로졸 예측

자료 분석

○ 무기 에어로졸(황산염, 질산염, 암모늄)의 경우 2020년대의 경우 모든 시나리

오에서 중국 동부 지역에서 강한 농도 증가가 나타남

○ 2050년대의 무기 에어로졸의 농도는 RCP 6.0 시나리오를 제외한 세 시나리

오에서 2000년대에 비하여 크게 감소하나 RCP 6.0 시나리오에서는 에어로졸

의 증가함 (Figure 2)

○ 여름철의 무기 에어로졸의 변화는 황산암모늄의 변화가 주된 요인으로 작용

하며 이의 전구물질인 이산화황의 배출에 민감하게 변화함

○ 겨울의 무기 에어로졸의 변화는 질산암모늄의 변화가 주된 요인으로 작용하

며 이의 전구물질인 질소산화물의 배출에 민감하게 변화함

○ 여름철과 겨울철의 주요물질의 차이는 온도의 차이에 민감하게 반응하는 것

으로 분석됨

- 황산암모늄의 반응성은 온도가 높을수록 높아짐

- 질산암모늄은 높은 온도에서 기화작용을 일으킴

○ 탄소에어로졸(유기탄소에어로졸, 검댕에어로졸) 은 2020년의 경우 뚜렷한 경

향을 발견하기 어려우며 RCP 2.6 시나리오에서만 일부 증가함

○ 2050년대의 탄소 에어로졸의 농도는 RCP 6.0 시나리오를 제외한 세 시나리

오에서 2000년대에 비하여 크게 감소하나 RCP 6.0 시나리오에서는 에어로졸

의 증가함

○ 탄소에어로졸의 경향은 유기탄소에어로졸에 더 큰 영향을 받음

○ 검댕에어로졸은 2020년대에 동아시에에서 대체로 증가하는 경향을 보이며 이

는 전체 탄소 에어로졸의 경향과는 다른 양상임

- 10 -

< Figure 2 > Surface sulfate, nitrate, and ammonium aerosol concentrations for 2000s (left

column), 2020s - 2000s (middle column) and 2050s - 2000s (right column) in μg

m-3.

- 11 -

나. RCP 4개 모든 시나리오에 따른 대기질 전망 결과의 상호

비교를 통한 종합 분석

○ RCP 시나리오와 SRES 시나리오에서의 오존의 변화는 상반된 양상을 보임

○ SRES시나리오의 경우 가장 낙관적인 시나리오인 B1 시나리오를 제외하고는

모든 시나리오에서 동아시아 오존이 증가된 양상을 보여주는데 반해서 RCP

시나리오에서는 RCP 6.0 시나리오를 제외한 모든 시나리오에서 중국에서의

오존이 감소하는 경향을 나타냄 (Figure 3)

○ RCP 시나리오의 경우 가장 비관적인 시나리오인 RCP 8.5 시나리오에서도

중국 지역에서의 오존의 감소가 크게 일어나는 상반된 결과를 보임

○ RCP 시나리오에서의 동아시아 오존의 감소는 시나리오에 따라 –1 ~ -7

ppbv의 감소를 보이며 이는 SRES 시나리오에서 가장 오존의 농도가 낮은

SRES B1 시나리오의 –4 ppbv 비해서 상대적으로 더 큰 값임 (Table 3)

○ RCP 시나리오에서의 동아시아 오존의 감소는 앞으로의 오존 전구물질의 배

출 저감정책이 매우 중요한 요소가 될 것 이라는 점을 시사함

○ 오염 물질의 저감정책이 적극적으로 고려되지 않은 SRES 시나리오에서는 동

아시아의 오존이 대부분의 시나리오에서 증가하지만 저감정책이 고려된

RCP 시나리오에서는 이와 같은 현상이 반대로 나타남

○ 우리나라의 오존의 변화는 중국에서의 배출에 특히 민감하게 반응하였으며

이는 중국의 오염 물질의 저감정책이 미래 우리나라 대기질에도 큰 영향을

미친다는 것을 나타냄

○ 전구의 지면 오존의 변화도 동아시아와 오존 농도와 마찬가지로 RCP 시나리

오에서 더 낮은 오존 농도를 모의함

○ 오존 감소의 폭은 RCP 시나리오에 약 0 ~ -4 ppbv 로 3 ~ -1 ppbv 의 변화

를 보이는 SRES 시나리오에 비해 크게 감소하는 경향을 보임

- 12 -

< Figure 3 > Ozone difference between 2050s and 2000s in RCP scenarios (left) and SRES scenarios (right).

- 13 -

scenario∆O3

(2020-2000)

∆O3

(2050-2000)

A2 4 7A1FI 5 6A1B 5 4A1T 4 3B2 3 2B1 0 -4

RCP 8.5 2 -1RCP 6.0 -1 -2RCP 4.5 -1 -6RCP 2.6 -1 -7

< Table 3 > Ozone difference between 2050s and 2000s in East Asia.

- 14 -

3. 기후 및 대기오염물질 (오존, Sulfate 등) 간 영향 및 상호

작용 규명

가. 주요기후 모드의 변동성에 따른 에어로졸에 미치는 영향 도

출

○ 중국의 황산염 처방 변화에 따른 동아시아 기상장 변화 실험을 수행함

○ 황산염 농도 증가가 대기의 강제력 증가로 이어져 대기 순환장을 변화시킴으

로써 이 지역에서 강수량 증가함

○ 중국 내 지역의 변화 뿐 아니라 한반도 북부를 포함하는 북중국 동부지역

그리고 알래스카와 미국 남부 지역에 이르는 지역에도 영향을 미치는 것을

확인함

○ 황산염 에어로졸의 농도차이로 기인된 표층 기온의 강제력이 대기의 원격상

관을 통해 미국 남부 지역의 표층 기온의 차이를 유도한 것으로 분석됨

○ 온실 가스 강제력의 변화에 따른 동아시아 강수 및 온도의 변화에 대하여 살

펴봄

○ 온실가스 강제력에 의하여 동아시아의 표면온도는 0.5~1.3℃사이의 증가를

가져오는 것으로 분석됨

○ 온실가스 강제력에 의하여 동아시아에서의 강수량은 0.222mm/day ℃ 증가

를 가져오는 것으로 분석었으며 이는 전구 평균 0.099mm/day ℃에 비하여

더 민감하게 반응하는 것으로 분석됨 (Figure 4)

나. 대기 강제력 변화에 따른 자연 기후 변동성 변화가 대기오

염에 끼치는 영향 분석

○ CAM모델과 GEOS-Chem의 연동을 통하여 지난 40년간의 기후변동에 따른

오존 변화를 분석함

○ SST 변화에 의하여 열대 중태평양, 인도양, 중대서양의 오존 변화를 초래하

는 것으로 분석됨 (Figure 5)

○ SST 변화에 의하여 열대 중태평양에서는 오존 증가가 인도양 및 중대서양에

서는 뚜렷한 오존 감소 경항이 나타남

○ 오존의 변화는 수증기에 증가에 따른 하이드록실라디칼증가에 의한 것으로

- 15 -

분석됨

○ 북반구 여름철 대륙에서는 오존이 꾸준히 증가하였으며 이는 그 지역의 기온

증가와 관련 있는 것으로 분석 됨

< Figure 4 > Scatter plot for the annual mean global surface temperature and

precipitation.

- 16 -

< Figure 5 > Regression coefficients of SST anomalies onto (a) PC1 and (b)

PC2 from zonal mean ozone during summer shown in Fig. 4-3.9.

Shadings indicate the 95% confidence level.

- 17 -

Ⅲ. 결론

1. 연구 결과 요약

○ RCP 시나리오에서는 2050년대에는 모든 시나리오에서 대체적으로 동아시아

오존의 농도가 감소하는 경향을 보임

○ 미래 오존 농도 감소는 NOx와 VOC의 배출량 감소와 밀접한 관련성이 있음

○ 우리나라와 일본 지역도 오존의 전구물질들의 배출량이 줄어들었기 때문에

오존이 감소하는 것으로 분석됨

○ 2020년대의 경우 RCP 8.5 시나리오를 제외한 모든 시나리오에서 동아시아의

고농도 오존의 빈도는 2000년대에 비하여 크게 낮아지는 것으로 조사됨

○ 2050년대의 경우에는 중국 동부의 오존 전구물질의 배출량이 크게 감소하여

고농도 오존의 빈도가 동아시아와 우리나라에서 감소하는 것으로 분석됨

○ 2050년대 우리나라의 고농도 오존 사례는 2000년대의 값에 비하여 14배가량

줄어드는 것으로 모의됨

○ 2050년대의 무기 에어로졸의 농도는 RCP 6.0 시나리오를 제외한 세 시나리

오에서 2000년대에 비하여 크게 감소하나 RCP 6.0 시나리오에서는 에어로졸

의 증가함

○ SRES 시나리오의 경우 2050년대의 기준으로 B1 시나리오를 제외한 모든 시

나리오에서 동아시아 오존의 농도가 증가하는 경향을 보여주는 것이 분석됨

○ RCP 시나리오의 경우 SRES 시나리오와 다르게 2050년대 기준으로 모든 시

나리오에서 동아시아 오존의 농도가 감소하고 동아시아 대기질이 개선되는

것으로 분석됨

○ RCP 시나리오와 SRES 시나리오에서의 대기질의 상반된 결과는 대부분 동아

시아 내 배출량 그중에서도 중국의 배출량 변화에 지대한 영향을 받는 것으

로 분석됨

○ 중국내 황산염 농도 증가가 중국 내 지역의 변화 뿐 아니라 한반도 북부를

포함하는 북중국 동부지역 그리고 알래스카와 미국 남부 지역에 이르는 지

역에도 기후적 영향을 미치는 것을 확인함

○ 황산염 에어로졸의 농도차이로 기인된 표층 기온의 강제력이 대기의 원격상

관을 통해 미국 남부 지역의 표층 기온의 차이를 유도한 것으로 분석됨

○ SST 변화에 의하여 열대 중태평양, 인도양, 중대서양의 오존 변화를 초래

하는 것으로 분석됨

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2. 연구의 한계점

○ 이 연구는 전구 모델을 통하여 수행된 결과로 인하여 공간 해상도의 문제로

한국 내 변화와 같은 작은 규모를 보기에는 부적합한 수평 격자크기(2° x

2.5°)를 가지고 있으며 이에 따라 한국 내 고농도 오존 빈도와 같은 분석에

서는 부정확한 결과를 보일 수 있음

○ 연구 내에서의 기후 – 대기화학모형의 접합은 1-way 로 연결이 되어 있기

때문에 대기질의 변화가 기후에 미치는 영향을 파악하는 것에는 일부 한계

를 보임

○ 이 연구에서의 대기질의 변화에 사용된 단기 오염물질의 배출량은 적합하게

산출이 되었으나 장기 물질 그중에서도 메탄의 배출 변화를 고려하지 않았

기에 이에 한계를 보임

○ 이 연구는 각 시나리오별의 대기질을 산출하고 분석하였으나 기후 변화만의

영향이나 배출물질의 민감도 수행 등은 이루어지지 않았으므로 기후와 배출

의 각각의 영향을 완벽히 분리한 결과를 얻을 수는 없음

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3. 정책 시사점

○ 동아시아 내 대기질의 변화는 시나리오 별로 큰 폭의 차이를 보였으며 특히

시나리오별로 대기질의 결과가 상반되게 나타나는 것으로 확인 됨

○ 시나리오별 오존의 차이는 미래의 대기질은 앞으로의 정책 결정 및 진행 따

라 지대한 차이를 보인다는 점을 보임

○ RCP 시나리오와 SRES 시나리오에서의 대기질의 결과는 대부분 동아시아 내

배출량 그 중에서도 중국의 배출량 변화에 지대한 영향을 받는 것으로 분석

됨

○ 국내 정책도 중요하나 중국의 오염 물질 정책이 우리나라 및 동아시아 전반

적인 대기질에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상됨

○ 2050년대의 전구 지면오존의 평균 농도는 2000년대에 비하여 시나리오에 따

라 –4 ~ 3 ppbv 변화 하였으며 이는 정책적인 변화에 따라서 최대 전구 적

으로 7 ppbv 차이를 보일 수 있는 것으로 분석됨

○ 동아시아의 경우 전구에 비하여 오존의 변화가 시나리오 별로 더 크게 나타

났으며 2050년대의 지면 오존의 변화는 –7 ~ 7 ppbv 로 최대 14 ppbv의

차이를 보임

○ 저감 정책이 적극 적으로 고려된 RCP 시나리오와 이에 대한 고려가 적은

SRES 시나리오의 경우에는 오존의 변화의 차이가 확연했으며 SRES의 시나

리오의 경우 RCP 시나리오에 비하여 약 3 ppbv 이상 높은 지면 오존 농도

를 기록함

○ 오염 물질 저감 정책의 필요성에 대하여 시사해주는 바가 큼

주 의

1. 이 보고서는 국립환경과학원에서 시행한 연구용역과제 결

과보고서입니다.

2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 국립환경과학원에

서 시행한 연구용역과제의 연구결과임을 밝혀야 합니다.

3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로 발표

또는 공개하여서는 아니 됩니다.

4. 이 보고서와 관련된 문의사항은 국립환경과학원 연구전략

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