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도로변 녹지 유형별 미세먼지 농도 저감 효과 이에 대한 풍속의 영향 연구

Mitigation effect on Airborne Particulate Matter Concentration by Roadside Green Space Type and Impact of Wind Speed

강다인|차재규|최태영
한국환경영향평가학회 (Korean Society Of Environmental Impact Assessment)|2023.12|환경영향평가 (Journal of Environmental Impact Assessment)|제32권 제6호|pp. 437-449

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PM10풍속Linear regressionWind speed근린공원선형 관계Neighborhood park완충녹지Buffer green space
주제분류환경공학

초록

본 연구는 도로변에 위치한 완충녹지와 근린공원에서 미세먼지 농도와 풍속을 실측하고, 이를 도로측 측정결과와 비교분석하여 녹지 유형별 미세먼지 농도 저감 효과와 그에 대한 풍속의 영향을 파악하고자 하였다. 분석결과 도로변 녹지 유형에 따라 미세먼지 농도 저감 효과가 달랐고, 풍속의 증가는 미세먼지 농도 감소에 유의한 영향을 주었다. 식재밀도가 높은 완충녹지에서는 풍속이 낮고 내부에 미세먼지가 정체되어 미세먼지 농도가 가장 높았다. 반면 식재밀도가 상대적으로 낮은 근린공원 내 녹지지역은 풍속이 높고 미세먼지 농도가 가장 낮았다. 근린공원 내 비녹지지역은 가장 높은 풍속을 기록하여 미세먼지 확산에 유리하였으나 녹지지역보다 미세먼지 농도가 높았다. 따라서 도로변 녹지 내 미세먼지 농도 감소를 위해서는 바람 흐름이 원활한 녹지를 조성해야 하며, 높은 풍속과 수목의 저감 기능의 복합적인 작용이 미세먼지 농도 감소에 더 유리한 것으로 판단되었다. 녹지는 내부에 미세먼지를 포착·제거하여 외부 미세먼지 농도 감소에 기여한다. 도시 전체 및 도로 미세먼지 관리를 위해서는 완충녹지와 같은 도로변 녹지에서 식재밀도나 엽면적 등을 높여 미세먼지가 녹지 내에서 제거될 수 있도록 유도해야 한다. 그러나 도시민의 이용이 활발한 근린공원과 같은 녹지에서는 내부 미세먼지가 외부로 확산이 잘 될 수 있는 구조의 녹지를 조성하여 미세먼지로 인한 이용자의 피해를 최소화하는 것이 바람직하다.

Abstract

This study measured PM10 concentrations and wind speeds in buffer green spaces and neighborhood parks located along the road, and compared them with roadside measurement results to understand the effect of mitigating PM10 concentrations by type of green space and the influence of wind speeds on it. As a result of the analysis, the effect of mitigating PM10 concentration was different depending on the type of roadside green space, and an increase in wind speed had a significant effect on reducing PM10 concentration. In buffer green areas with high planting density, wind speed was low and PM10 stagnated inside, resulting in the highest concentration. On the other hand, green areas in neighborhood parks with relatively low planting density had high wind speeds and the lowest PM10 concentration. The non-green area within the neighborhood park recorded the highest wind speed, which was advantageous for the spread of PM10, but the concentration was higher than that of the green area. Therefore, in order to reduce PM10 concentration in roadside green space, it is necessary to create green space with good ventilation, and the combined effect of green space and wind speed seems to be more advantageous in reducing PM10 concentration. Green spaces capture and remove PM inside, contributing to reducing the concentration of PM outside. In order to manage PM in the entire city and on roads, it is necessary to increase planting density and leaf area in roadside green spaces, such as buffer green spaces, so that PM can be removed within the green spaces. However, in green spaces such as neighborhood parks that are actively used by city residents, in order to minimize damage to users due to PM, it is desirable to create green spaces with a structure that allows PM to spread to the outside rather than stagnate inside.

참고문헌 (38)

  1. Beckett KP, "Particulate pollution capture by urban trees;effect of species and windspeed", Global change biology, 6(8), pp.995~1003 (2000)
  2. Buccolieri R, "Aerodynamic effects of trees on pollutant concentration in street canyons, Sci", of the Total Environ, 407(19), pp.5247~5256 (2009)
  3. Bowker GE, "The effects of roadside structures on the transport and dispersion of ultrafine particles from highways, Atmos", Environ, 41(37), pp.8128~8139 (2007)
  4. Božilov A, "Performance assessment of NOVA SDS011 low-cost PM sensor in various microenvironments", Environmental Monitoring and Assessment, 194(9), pp.595~ (2022)
  5. Cavanagh JAE, "Spatial attenuation of ambient particulate matter air pollution within an urbanized native forest patch", Urban forestry & Urban greening, 8(1), pp.21~30 (2009)
  6. Chae HJ, "Effect on the PM10 Concentration by Wind Velocity and Wind Direction", J. Environ. Sanit. Eng, 24(3), pp.37~54 (2009)
  7. Chaloulakou A, "Measurements of PM10and PM2.5 particle concentrations in Athens, Greece", Atmos. Environ, 37(5), pp.649~660 (2003)
  8. Chen J, "The concentrations and reduction of airborne particulate matter (PM10, PM2.5, PM1) at shelterbelt site in Beijing", Atmosphere, 6, pp.650~676 (2015)[DOI]
  9. 최윤정, "서울지역 미세먼지 고농도에 따른 천식사망자 사례일의 종관기상학적 분류", 한국환경과학회지, 26(2), pp.159~172 (2017), 한국환경과학회[DOI]
  10. Cichowicz R, "Effect of wind speed on the level of particulate matter PM10 concentration in atmospheric air during winter season in vicinity of large combustion plant,", J. Atmos. Chemistry, 77(1-2) (2020)
  11. Freer-Smith PH, "Deposition velocities to Sorbus aria, Acer campestre, Populus deltoides × trichocarpa ‘Beaupre’, Pinus nigra and ×Cupressocyparis leylandii for coarse, fine and ultra-fine particles in the urban environment", Environ. pollut, 133(1), pp.157~167 (2005)
  12. Gromke C, "Dispersion study in a street canyon with tree planting by means of wind tunnel and numerical investigations-evaluation of CFD data with experimental data", Atmos. Environ, 42(37), pp.8640~8650 (2008)
  13. Harsono SD, "Implementation Automatic Packet Reporting System(APRS)for Weather Station", Spektral, 3(1), pp.88~92 (2022)
  14. Hoek G, "A review of land-use regression models to assess spatial variation of outdoor air pollution", Atmos. environ, 42(33), pp.7561~7578 (2008)
  15. 홍석환, "도심 도로변 가로녹지가 주변 오픈스페이스의 미세먼지농도에 미치는 영향 연구", 한국환경생태학회지, 32(3), pp.323~331 (2018), 한국환경생태학회[DOI]
  16. Janhall S, "Review on urban vegetation and particle air pollution-Deposition and dispersion", Atmos. Environ, 105, pp.130~137 (2015)[DOI]
  17. Jayaratne R, "Low-cost PM2.5 sensors: An assessment of their suitability for various applications", Aerosol and Air Quality Research, 20(3), pp.520~532 (2020)
  18. Jin S, "Evaluation of impacts of trees on PM2.5dispersion in urban streets", Atmos. Environ, 99, pp.277~287 (2014)[DOI]
  19. 정도영, "도로 주변 지역 미세먼지 농도 추정 모형 개발 -교통량, 기상, 배경농도 이력자료를 기반으로-", 한국산학기술학회논문지, 23(11), pp.897~907 (2022), 한국산학기술학회[DOI]
  20. 김용표, "수도권 대기 미세먼지 1999-2008년 추이 분석", 환경영향평가, 19(1), pp.59~74 (2010), 한국환경영향평가학회
  21. Kim HC, "Recent increase of surface particulate matter concentrations in the Seoul Metropolitan Area, Korea", Scientific reports, 7(1), pp.4710~ (2017)
  22. Liu X, "PM2.5 concentration differences between various forest types and its correlation with forest structure", Atmosphere, 6(11), pp.1801~1815 (2015)
  23. Liu HY, "Performance assessment of a low-cost PM2.5 sensor for a near four-month period in Oslo, Norway", Atmosphere, 10(2), pp.41~ (2019)
  24. Mei H, "Field evaluation of low-cost particulate matter sensors in Beijing", Sensors, 20(16), pp.4381~ (2020)
  25. Basic Plan on the 2nd stage Metropolitan Area Air Quality Management, "MOE(Ministry of Environment)", Ministry of Enironment, 1107~ (2013)
  26. Annual report of air quality in Korea 2015, "NIER(National Institute of Environmental Research)", National Institute of Environmental Research, 1~362 (2016)
  27. Nowak DJ, "Modeling the effects of urban vegetation on air pollution, Air pollution modeling and its application XII", Springer Boston MA, pp.399~407 (1998)
  28. Petroff A, "Aerosol dry deposition on vegetative canopies, Part I: review of present knowledge", Atmos. Environ., 42(16), pp.3625~3653 (2008)
  29. Quality of Urban Air Review Group, "Airborne particulate matter in the United Kingdom, Vol. 3", pp.3~ (1996), The Department
  30. Salim SM, "Numerical simulation of dispersion in urban street canyons with avenue-like tree plantings : comparison between RANS and LES", Building and Environ, 46(9), pp.1735~1746 (2011)
  31. Samet JM, "Fine particulate air pollution and mortality in 20 US cities 1987-1994", New England J. medicine, 343(24), pp.1742~1749 (2000)
  32. Sæbø A, "Plant species differences in particulate matter accumulation on leaf surfaces", Sci. the Total Environ, 427, pp.347~354 (2012)[DOI]
  33. Wang X, "Canopy density effects on particulate matter attenuation coefficients in street canyons during summer in the Wuhan metropolitan area", Atmos. Environ, 240, pp.117739~ (2020)[DOI]
  34. Wang F, "Impact of block spatial optimization and vegetation configuration on the reduction of PM2.5concentrations: A roadmap towards green transformation and sustainable development", Sustainability, 14(18), pp.11622~ (2022)
  35. Wu Z, "Air-borne anions and particulate matter in six urban green spaces during the summer", Journal-Tsinghua University, 47(12), pp.2153~ (2007)
  36. Yang J, "Ranking the suitability of common urban tree species for controlling PM2.5 pollution", Atmos. pollut. research, 6(2), pp.267~277 (2015)
  37. Yin S, "Quantifying air pollution attenuation within urban parks: an experimental approach in Shanghai, China", Environ. Pollut, 159, pp.2155~2163 (2011)[DOI]
  38. Zhao H, "Characteristics of visibility and particulate matter (PM) in an urban area of Northeast China", Atmos. Pollut. Research, 4(4), pp.427~434 (2013)

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