도로오염원 인근 도시숲의 미세먼지 저감 효율에 영향을 미치는 요인과 변수간 관계 분석

이보배1*, 서홍덕1, 박찬열1

(1국립산림과학원 생활권도시숲연구센터)

Efficiency of particulate matter reduction by forests near road pollution sources: Influencing factors and relationships

Bo-Bae Lee1*, Hong-Duck Sou1, Chan-Ryul Park1

(1Livable Urban Forests Research Center, National Institute of Forest Science)

요약: 도시숲은 미세먼지(Particulate Matter, PM) 저감효과가 있다고 알려져 있으나 인근 환경과의 관계 속에서 이를 증진시키기 위한 이해와 노력은 꾸준히 요구된다. 본 연구는 PM 나쁨시기, 도시숲 미세먼지 저감효과에 영향을 미치는 요인을 파악하고 변수 간의 관계 확인과 그 특징을 이해하기 위해 도로오염원 인근 도시숲(고매시험림, 양재 시민의 숲)의 PM, 기상, 대기오염물질 데이터를 활용해 벡터자기회귀분석을 진행하였다. 분석결과, 본 모델은 고매의 PM 저감효율을 잘 설명했으나, 양재의 PM 저감효율 설명에는 차이가 있었다. Impulse response function에서, 고매는 [eqn: SO _{2}] 증가에 PM은 큰폭의 증가를 보였다. 고매와 달리 양재는, PM이 각 변수들의 증가에 서로 다른 패턴을 보였고, [eqn: SO _{2}], [eqn: NO _{2}] 증가에 PM은 큰 증가를 보였다. Variance decomposition에서 두 곳 모두 [eqn: PM _{10}] 저감효율은 시간이 지남에 따라 기상, 대기오염물질 변수의 비중이 커졌다. [eqn: PM _{2.5}] 저감효율에서 고매는 시간이 지남에 따라 대기오염물질의 비중이, 양재는 기상변수의 비중이 높아졌다. 종합하면 같은 오염원이더라도 [eqn: PM _{10}]보다 [eqn: PM _{2.5}]에서 주변과의 상호작용이 차이남을 알 수 있다.

Abstract: The effectiveness of urban forests in mitigating particulate matter (PM) is well-recognized, yet further research is needed to improve this function by understanding its intereactive with the surrounding environment. This study aimed to: (1) identify factors influencing PM reduction efficiency (RE) during periods of high PM concentration, and (2) examine the interrelationships between these factors to better understand PM dynamics in urban forests near pollution sources (Gomae study forest, Yangjae citizen's forest station). A Vector Autoregression model (VAR) was employed to analyze with data is associated with this site's PM, meteorological and pollutants. The results are follows: it effectively explained PM variations in Gomae, but was limited in its explanatory power for Yangjae. In the impulse response function revealed that in Gomae, PM concentrations increased significantly with an increase in SO2. In contrast to Gomae, the patterns of PM RE in Yangjae varied with changes in each variable, with PM10 RE notably increasing with increases in NO2 and SO2. Decomposition variance analysis indicated that the effects of meteorological and pollutant variables on RE of PM increased over time in both sites. However, regarding RE of PM2.5, the influence of pollutant variables was greater in Gomae, while meteorological variables had a greater impact in Yangjae. despite originating from the same pollution source, the interaction with the surrounding environment differed between PM10 and PM2.5.

사사: 본 연구는 국립산림과학원의 “도시숲 지역의 대기질 관측 및 예측 기술 개발(과제번호 FE0100-2024-03)” 과제의 지원에 의해 수행하였습니다.