도심의 다매체 환경에서 Level Ⅳ Fugacity Model에 근거한 오염물질의 동적거동 모델링

Abstract

우리나라의 기후 및 지형적 특성을 반영하기 위해 Multimedia Model인 정상상태의 Level Ⅲ Fugacity Model을 개선하여 비정상 상태의 Level Ⅳ Fugacity Model로 구축함으로써 시간 변화에 따른 매질별 오염물질의 농도 분포와 정상상태에 이르는 시간을 예측할 수 있는 동적거동모델을 설정하였다. Level Ⅲ Fugacity Model은 각 매질에 대한 accumulation term이 0인 정상상태의 계산과정으로 오염물질의 농도변화가 최종적으로 안정된 상태에서의 결과 값이고, 매질의 특성에 따라 장시간에 걸쳐 정상상태에 이른다. 따라서 실시간 기상변화의 입력 자료를 바탕으로 하는 본 모델의 이론에 부합되지 않는다. 이러한 문제점을 개선하기위해 비정상 상태의 Level Ⅳ Fugacity Model에 근거한 6개 매질에 대한 일차연립미분방정식의 물질수지 식을 구성하였고, Runge-Kutta Method를 적용하여 각 매질의 Fugacity 값을 수치적으로 계산하였다. 또한 초기 계산된 결과를 다음 시간 때의 두 번째 입력 값으로 설정하여 매 1시간 단위로 계산할 수 있도록 모델을 수정하였다. 모델의 검증방법으로 Level Ⅲ Fugacity Model 값과 정상상태에서의 Level Ⅳ Fugacity Model 값을 비교하여 수치계산의 결과를 검증하였고 기상인자의 변화에 따른 각 매질에 대한 주요 인자 분석 및 실측지역의 농도 값과 비교하여 모델의 정확성을 확인하였다.