본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

시스템다이내믹스를 활용한 미세먼지 저감 정책이 미세먼지 농도와 건강에 미치는 영향 분석

An Analysis of the Effects of Fine Dust Reduction Policies on PM10 Concentration and Health Using System Dynamics

이지윤|박민영|최지윤|강정은|이세호
한국환경영향평가학회 (Korean Society Of Environmental Impact Assessment)|2023.10|환경영향평가 (Journal of Environmental Impact Assessment)|제32권 제5호|pp. 318-337

0

조회

0

다운로드

1

인용

0

참고문헌

키워드

PM10도시계획System Dynamics시스템다이내믹스미세먼지정책 평가순환기계 질환자UrbanPlanningCardiovascular DiseasePatientPolicyEvaluation
주제분류환경공학

초록

본 연구는 시스템다이내믹스를 활용하여 미세먼지 저감 정책이 미세먼지 농도와 건강에 미치는 영향을 살펴보았다. 시스템다이내믹스는 미세먼지 발생원, 저감 정책, 미세먼지 농도, 건강영향 간의 동태적이며 순환적인 관계의 모델링을 구축할 수 있는 장점이 있다. 연구에서는 국내의 대표적 미세먼지 저감 정책인 산업부문 미세먼지 배출규제, 디젤차 규제, 전기차 확대, 공원·녹지면적 확대를 대상으로 정책 시나리오를 작성하여 현재 추세가 유지될 때와의 2030년 기준 결과를 비교하였다. 분석 결과, 전기차 지원정책은 0.21μg/m3 의 PM10 농도 저감과 494명의 순환기계 질환자 수 감소 효과가 있었으며 전국적으로 고르게 효과가 나타났다. 산업 배출량 규제 시나리오에서는 0.22μg/m3 의 가장 높은 PM10 농도가 감소하였으나 전기차 지원보다 적은 질환자 수 감소 효과(358명)가 나타났는데 이는 해당 정책이 충북 단양군, 부산사하구 등 일부 공업지역을 중심으로 높은 미세먼지 저감 효과를 보였기 때문이다. 이러한 결과는 지역의배출원 특성에 맞는 정책 선정의 필요성을 제시하였다

Abstract

This study utilizes system dynamics to examine the effects of fine dustreduction policies on PM10 concentration and health. System dynamics has the advantage of modeling the dynamic and circularrelationship between PM10 emission sources,reduction policies, PM10 concentration, and health effect. The study created policy scenarios for Korea’s representative fine dust reduction policies – industrial PM10 emission control, diesel vehicle regulation, expansion of electric vehicles, and expansion of parks and green areas – and compared the results with the 2030 baseline if the current trend is maintained. The analysis showed that the policy of supporting electric vehicles reduced PM10 concentration by 0.21 μg/m3 and reduced the number of people with circulatory diseases by 494, and the effect was evenly distributed across the country. The industrial emissions regulation scenario resulted in the highest PM10 concentration reduction of 0.22 μg/m3 , but had a lower reduction in the number of people affected (358) than the EV support strategy, which could be attributed to the fact that this policy had a particularly high PM10 reduction effect in industrial areas such as Danyang-gun, Chungcheongbuk-do, and Sahagu, Busan. As a policy implication, this study suggests that it is necessary to apply fine dust policies tailored to the characteristics of local emission sources.

참고문헌 (52)

  1. Maeng JY., "A Study on the Correlations between Urban Variables and Air Pollutants:Focused on SO2, NO2 and PM10", Ph.D., pp.2014
  2. Ahn HS, "Urban form and air pollution : Clustering patterns of urban form factors related to particulate matter in Seoul, Korea", Sustainable Cities and Society, 81, pp.103859~ (2022)[DOI]
  3. National Environmental Consciousness Survey, "Ahn SE", Korea Environment Institute, ~ (2018)
  4. Annual Report of Air Quality in Korea, "Airkorea", Ministry of Environment (ME), ~ (2021)
  5. 배현주, "서울시 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)의 단기노출로 인한 사망영향", 한국환경보건학회지, 40(5), pp.346~354 (2014), 한국환경보건학회[DOI]
  6. 배정환, "우리나라 대기오염배출 원인과 저감 정책 효과 분석", 자원환경경제연구, 25(4), pp.545~564 (2016), 한국환경경제학회[DOI]
  7. Comprehensive Measures for Fine Dust Management in Busan, "Busan", ~ (2018)
  8. 장묘정, "비선형 회귀분석 모형을 이용한 서울지역에서 PM10과 사망자수에 대한 연구", Journal of The Korean Data Analysis Society, 11(5), pp.2425~2436 (2009), 한국자료분석학회
  9. Master Plan for Fine Dust Management in Cheongju (2021~2025)”, "Cheongju", ~ (2021)
  10. 조일형, "서울시 대기오염물질이 환경성 질환자 증가에 미치는 영향 분석 - 알레르기 비염과 천식을 중심으로 -", 서울도시연구, 14(2), pp.97~114 (2013), 서울연구원[DOI]
  11. Predicting Particulate Matter Concentration in 2030and Setting the Policy Direction for its Simultaneous Reduction in Line with the Carbon Neutrality Strategy (I), "Choi KC", KEI, ~ (2022)
  12. 최남희, "시스템 다이내믹스 기법을 이용한 서울시 도시동태성 분석과 정책지렛대 탐색: 인과순환구조와 시스템 행태 분석을 중심으로", 한국행정학보, 37(4), pp.329~358 (2003), 한국행정학회
  13. Daegu, "Measures to reduce PM2.5 by 20%", ~ (2016)
  14. Doherty RM, "Climate change impacts on human health over Europe through its effect on air quality", Environmental Health, 16(1), pp.33~44 (2017)
  15. Forrester JW, "System dynamics, systems thinking, and soft OR", System dynamics review, 10(2-3), pp.245~256 (1994)
  16. Korea Forest Service, "How to Build Green Infrastructure to Reduce Fine Dust and Create Quality Cities", ~ (2018)
  17. 홍명기, "동태적 생애주기를 고려한 미세먼지 재난관리 프로세스 인과지도 구축", Crisisonomy, 15(6), pp.45~58 (2019), (사)위기관리이론과실천[DOI]
  18. Hosseinabad ER, "A System Dynamics Approach in Air Pollution Mitigation of Metropolitan Areas with Sustainable Development Perspective : A Case Study of Mexico City", Journal of Applied Environmental and Biological Sciences, 7(12), pp.164~174 (2017)
  19. 허유경, "도시공간구조와 기상요인이 계절별 고농도 미세먼지 발생에 미치는 영향에 관한 연구", 국토계획, 57(1), pp.145~160 (2022), 대한국토·도시계획학회[DOI]
  20. Aging and Health effect of PM2.5, Policy report, "Hwang IC.", The Seoul Institute, ~ (2019)
  21. 정종철, "서울시 토지이용과 교통량에 따른 미세먼지의 공간분포", 지적과 국토정보, 48(1), pp.123~138 (2018), 한국국토정보공사[DOI]
  22. 정재운, "인과지도의 타당성 확보와 정보 표현력 향상을 위한 연구", 한국시스템다이내믹스연구, 8(1), pp.97~115 (2007), 한국시스템다이내믹스학회
  23. Jung YH, "The Effect of Health Promotion on Economic Growth : A Literature Review", Health and Welfare Forum, (4), pp.66~77 (2010)
  24. 김병석, "도시공간구조의 특성이 교통부문 이산화탄소 배출에 미치는 영향에 대한 연구 - 시스템다이내믹스 방법을 중심으로 -", 한국지역개발학회지, 26(5), pp.75~94 (2014), 한국지역개발학회
  25. 김해동, "패널 분위회귀분석을 통한한국의 미세먼지 국내외 영향요인 분석", 자원환경경제연구, 31(1), pp.85~112 (2022), 한국환경경제학회
  26. 김형건, "미세먼지 원인 요소들의 영향력 변화 추정: 경유를 중심으로", Journal of The Korean Data Analysis Society, 20(2), pp.747~757 (2018), 한국자료분석학회[DOI]
  27. Kim JH, "Analysis of Factors Influencing PM10 Pollution in Korea", Korea Environmental Economics Association 2018 collection of papers at a summer academic conference, pp.779~791 (2018)
  28. 김규리, "시스템 다이내믹스 기법을 활용한 미세먼지(PM10) 인과지도 - 서울시와 청주시의 정책변수를 중심으로 -", Crisisonomy, 17(8), pp.25~46 (2021), (사)위기관리이론과실천
  29. An Analysis of the Effect of Fine Dust Reduction Policy in Power Generation and Transportation Sector, "Kim SI", Korea Energy Economics Institute, ~ (2020)
  31. Health Effects of Fine Dust and Patient Guidance, "Korea Disease Control and Prevention Agency", KDCA, ~ (2018)
  32. 이현주, "한반도 미세먼지 발생과 연관된 대기패턴 그리고 미래 전망", 한국기후변화학회지, 9(4), pp.423~433 (2018), 한국기후변화학회[DOI]
  33. 이형민, "자동차 부제에 의한 서울 대기오염 저감 효과 분석", 한국대기환경학회지, 23(4), pp.498~506 (2007), 한국대기환경학회
  34. 이금숙, "교통흐름에 기인하는 미세먼지 노출 도시인구에 대한 시·공간적 분석", 한국경제지리학회지, 11(1), pp.59~77 (2008), 한국경제지리학회[DOI]
  35. Lee SH, "Impact of particulate matter and urban spatial characteristics on urban vitality using spatiotemporal big data", Cities, 131, pp.104030~ (2022)[DOI]
  36. Lewis DC., "Industrial and Business Forecasting Method" (1982), Butterworth
  37. Lipsett MJ, "Long-term exposure to air pollution and cadiorespiratory disease in the California teachers study cohort", American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 184(7), pp.828~835 (2011)
  38. Comprehensive Plan for Fine Dust Management (2020-2024), "Ministry of Environment", ~ (2019)
  39. Moon TH, "Issues and Methodological Status of System Dynamics", Korean System Dynamics Review, 3(1), pp.61~77 (2002)
  40. Moon TH, "System Dynamics, Perspective &Applications", Korean Association for Policy Studies Spring Academic Presentation Papers, pp.1~21 (2007)
  41. Oh KS, "The Effects of Urban Spatital Elements on Local Air Pollution", Journal of Korea Planning Association, 40(3), pp.159~170 (2005)
  42. 박충선, "2015년 서울시 미세먼지 농도의 변화와 기상 조건과의 관련성", 경관과 지리, 27(2), pp.47~64 (2017), 한국사진지리학회[DOI]
  43. 박승규, "에너지, 지역내총생산, 인구변화는 미세먼지 발생에 어느 정도 기여하는가?", 지역발전연구, 30(1), pp.157~188 (2021), 빈곤문제국제개발연구원[DOI]
  44. Pope III CA, "Health effects of fine particulate air pollution : lines that connect", Journal of the Air & Waste Management Association, 56(6), pp.709~742 (2006)
  45. Schwartz J, "Air pollution and blood markers of cardiovascular risk", Environmental health perspectives, 109(suppl 3), pp.405~409 (2001)
  46. 서형준, "대기오염물질이 환경성 질환에 미치는 영향: 수도권지역의 자치구 및 시군을 중심으로", 서울도시연구, 20(3), pp.39~59 (2019), 서울연구원[DOI]
  47. Seoul, "Measures for Fine Dust Mesh in the Living Area of Seoul", ~ (2021)
  48. Shin DC, "Health Effects of Ambient Particulate Matter", Journal of the Korean Medical Association, 50(2), pp.175~182 (2007)
  49. Statistics Korea, "Causes of Death Statistics in 2021", ~ (2021)
  50. WHO ambient air quality database, 2022 update: status report, "World Health Organization", World Health Organization, ~ (2023)
  52. Zhao S, "Identifying the contributions of multiple driving forces to PM10-PM2.5 pollution in urban areas in China", Science of The Total Environment, 663, pp.361~368 (2019)[DOI]

관련 논문AI추천

시스템 다이내믹스 기법을 활용한 미세먼지(PM10) 인과지도 - 서울시와 청주시의 정책변수를 중심으로 -김규리, 반영운, 이승훈(사)위기관리이론과실천 · Crisisonomy2021 · 제17권 제8호동태적 생애주기를 고려한 미세먼지 재난관리 프로세스 인과지도 구축반영운, 최남희, 홍명기(사)위기관리이론과실천 · Crisisonomy2019 · 제15권 제6호미세먼지(PM10) 추세를 고려한 환경계획 적용 방향 제안윤은주한국환경영향평가학회 · 환경영향평가2020 · 제29권 제3호시스템 다이내믹스를 활용한 폭염대응 정책효과 분석: 대구시 사례연구권용석, 안유정국토연구원 · 국토연구2020 · 제106권 Development and Application of a System Dynamics Model to Analyze Heatwave Impacts김유미, 반영운, 손철희(사)위기관리이론과실천 · Journal of Safety and Crisis Management2023 · 제13권 제9호차량 등급 운행 제한에 따른 녹색교통지역의 초미세먼지 변화 측정김중안, 우종필, 조영은사)한국빅데이터학회 · 한국빅데이터학회 학회지2024 · 제9권 제1호

이 간행물의 다른 논문 (7건)

서울시 어린이놀이터 토양의 중금속 오염 평가지원현, 박소영pp. 269-278풍력발전시설 소음 측정 방법에 대한 고찰민현경, 이종태, 이병찬, 이영진, 권선용pp. 279-290인공습지를 이용한 호소 유입 비점오염물질 제거 효율 평가: 대청호 안내천 습지 사례 분석박별님, 조영철pp. 291-304시민과학을 활용한 습지보호지역의 생태계교란 식물 모니터링 및 관리방안 연구조광진, 여인애pp. 305-317LCZ 유형이 미세먼지에 미치는 영향에 관한 탐색적 연구정주철, 김연주, 문한솔pp. 338-352
원문 보기