[연구의 필요성 및 목적]

1) 2003년 12월 환경부는 ‘수도권 대기환경개선에 관한 특별법’ 제정을 통하여 기존 대기환경보전법에 의한 오염관리의 한계를 극복하고 사업장 총량관리와 배출권 거래를 포함한 특별대책을 추진할 법적 근거를 마련하였음. 또한 최근 환경부의 ‘수도권 대기환경관리 기본계획(변경계획)’에서 정한 지역배출허용총량에 근거하여 수도권의 3개 지자체별 시행계획이 변경됨.

2) 2011년 국립환경과학원은 국가 및 시도의 대기정책 수립 및 평가를 위하여, 대기질 모델 선정과 모델링 기간 결정, 모델링 도메인 및 수평/수직 해상도 설정, 기상자료 준비, 배출량 자료 준비, 대기질 모사방법론, 모델링 결과분석 및 검증에 관한 대기질 모델링 가이드라인을 제정하였음. 또한 기상모형 영역과 모형 결과를 분석하는 후처리(post-processing) 체계에 대한 활용성, 각종 자료관리 및 활용방안 등에 대한 원칙을 충족해야 할 상황임.

3) 이에 따라 관행적으로 진행되어 온 개별 연구차원의 임의적이고 직관적인 대기오염모델링을 통해서는 인천광역시와 군․구에서 성안하는 제반 행정계획의 대기환경영향에 대한 객관적 검증에 한계가 있음. 다양한 목적의 대기질 모델링 활용 측면에서도, 기상과 배출, 지형, 토지피복 및 이용정보, 각종계수와 옵션 등 입력데이터영역 외에 국지적 특성을 반영할 수 있는 시공간적 해상도 충족, 연직방향의 3차원 자료까지 매우 다양함.

4) 이번 연구는 2012년 하반기에 진행될 “인천지역 발전시설에 의한 대기환경영향 분석 및 관리방안”의 본격적인 추진을 위한 전 단계 연구로서, 2011년 국립환경과학원에서 제정한 대기질 모델링 가이드라인에 입각한 모델링 수행을 할 수 있는 시스템 구성과 모듈을 확보하고, 신뢰할 수 있는 모델링 산정결과를 확보하기 위한 목적으로 수행될 예정임.

[주요연구내용]

1) 인천지역 및 수도권지역을 대상으로 하는 대기질 모델링 수행기반 구축

- LINUX (Red Hat) OS를 기반으로 플랫폼 구축

- 컴파일러 및 메인모듈, 입출력자료 처리 프로그램 등 소프트웨어 확보 및 적용 안정화

- Sample-Run, 예비수행 등을 통한 대기모델링 수행평가 및 정합성 향상

2) 대기질 모델링과 관련한 선행연구 및 정책여건 검토

- 인천지역 대기질 모델링 수행사례 검토, 한계와 지향점 도출

- 정책여건이나 지원시스템에 대한 전망과 인천지역과의 연관성 검토

3) 인천지역 대기질 모델링 시스템 구축과 운영을 위한 정책적 고려사항 등

- 지속적이고 안정적인 시스템 확충 및 관리 등을 위한 정책건의

- 유관기관 역할 및 기능연계 등에 관련한 지원 및 협력체계 관련사항

- 대기질 개선정책 활용성 제고를 위한 후속사업과 추진계획 제안

- 후속연구를 위한 준비와 보완점 정리

제2장 발전시설의 대기오염 배출분석 및 친환경적 운영관리

제1절 발전시설의 대기오염 배출분석

1. 석탄화력 발전시설에서의 대기오염 배출

2. 인천지역 대기질 및 대기오염 배출현황

3. 인천지역 발전시설의 대기오염물질 배출현황

4. 인천지역 발전시설의 대기오염관리

제2절 발전시설의 친환경적 운영관리

1. 발전시설의 대기오염물질 배출규제

2. 발전시설의 유해대기오염물질 배출규제

3. 발전시설로 인한 대기오염의 피해관리

4. 시사점

제3장 인천지역 발전시설의 배출시나리오별 대기질 모델링

제1절 모델링 시스템 구축

1. 대기질 모델링을 위한 물리적 시스템

2. 모델링 체계 및 개요

제2절 대기질 모델링의 입력자료 및 측정자료 준비

1. 대기질 모델링 기간 설정

2. 대기질 모델링 도메인 설정

3. 대기질 모델링을 위한 자료준비

제3절 대기질 모델링을 위한 시나리오 설정

제4절 대기질 모델링 적용 평가

1. AERMOD 모형 수행능력 평가

2. CMAQ 모형 수행능력 평가

제4장 모델링 수행결과 분석 및 발전시설 증설에 따른 대기 관리방안

제1절 대기질 모델링 수행결과 분석

1. CMAQ 결과 분석

2. AERMOD 결과 분석

3. 발전시설의 배출시나리오별 대기질 기여농도

제3절 발전시설 증설에 따른 대기환경관리방안

1. 발전시설 증설에 관한 열린 토론과 거버넌스 확충

2. 배출규제 및 피해관리의 실효성 증진

3. 미래지향적인 대기환경정책을 위한 정책적 고려

제5장 결론 및 정책제언

제1절 연구결과 요약

제2절 정책제언

1. 발전시설 증설에 관한 열린 토론과 거버넌스 확충

2. 배출규제 및 피해관리의 실효성 증진

3. 미래지향적인 대기환경정책을 위한 정책적 고려

부록Ⅰ:인천지역 Blue Sky 협약 대상시선 배출현황

부록Ⅱ:O3 및 CO의 산포도 및 시계열비교

부록Ⅲ:그룹별 CMAQ 결과 및 공간분포

부록Ⅳ:미국 CARB(California Air Resources Board)