KR101653280B1 - Air Pollution Monitor Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대기 오염 모니터 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법은 대상 지역을 격자로 구분된 하나 이상의 하위 도메인으로 설정하는 단계, 각각의 하위 도메인의 측정 경로를 설정하는 단계, 상기 측정 경로를 따라 각각의 하위 도메인의 오염도를 측정하는 단계, 측정된 오염도를 측정 시점의 도시 배경 농도 및 기상 상태에 따라 보정하는 단계 및 상기 오염도의 측정 단계 또는 상기 오염도의 보정 단계 뒤에, 측정된 오염도 데이터 또는 보정된 오염도 데이터에 따라 대기 오염 지도를 작성하는 단계를 포함한다. A method for monitoring air pollution according to an embodiment of the present invention includes setting a target region as one or more sub-domains divided into grids, setting a measurement path of each sub-domain Measuring a degree of pollution of each of the lower domains along the measurement path; correcting the measured degree of pollution according to an urban background concentration and a weather condition at a measuring time; and a step of measuring the degree of pollution or a step of correcting the degree of pollution, And creating an air pollution map according to the measured pollution degree data or the corrected pollution degree data.

Description

대기 오염 모니터 방법 {Air Pollution Monitor Method}{Air Pollution Monitor Method}

본 발명은 대기 오염 모니터 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 광범위한 대상 지역에 대하여 고해상도의 신뢰도 높은 대기 오염 정보를 제공할 수 있는 대기 오염 모니터 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for monitoring air pollution, and more particularly, to a method for monitoring air pollution capable of providing high-resolution and highly reliable air pollution information for a wide area.

도시 대기 오염 물질에는 도시 대기의 주요 오염원인 자동차에서 배출되는 질소산화물, 탄화수소와 같은 가스상 물질과 미연소 탄소 알갱이와 같은 입자상 물질이 모두 포함되어 있는데, 이는 인체에 매우 해로운 것으로 알려져 있다.Urban air pollutants include both gaseous substances such as nitrogen oxides and hydrocarbons, and particulate matter such as unburned carbon grains, which are emitted from automobiles, which are major pollutants in urban air, and are known to be very harmful to human body.

특히, 자동차 유래의 대기 오염 현상은 지역에 따른 편차가 매우 크고, 국소 고농도 오염(Traffic hot spot)으로 특징지어진다. 이 때문에, 도시 대기 오염도 분포를 파악하고, 고농도 오염 지역의 오염도를 우선적으로 저감시켜 관리하는 것이 중요하다.Particularly, the air pollution phenomena originating from automobiles are highly localized and characterized by local high concentration pollution (traffic hot spot). For this reason, it is important to grasp the distribution of urban air pollution and to manage the pollution degree of the high concentration pollution area with preference.

대기 오염도를 모니터하는 방법으로서, 항공기를 통하여 실시간으로 관찰하여 대기 오염도를 측정하는 특허문헌 1과 같은 방안이 있고, 대기 오염도를 나타내기 위하여 각 지점별로 하나의 점으로 표시하는 방법이 있다. 또한, 비특허문헌 1과 같이 대기 모델링을 이용하여 각 오염원에 대한 배출량 정보와 기상 자료를 통하여 대기 오염도를 예측하는 방법이 있다.As a method of monitoring the air pollution degree, there is a method as disclosed in Patent Document 1 for observing air pollution degree in real time through an aircraft, and there is a method of marking each point as one point to indicate air pollution degree. Also, there is a method of predicting the air pollution degree through the meteorological data and the emission amount information for each pollutant source using the atmospheric modeling as in the non-patent document 1.

위와 같은 방법들은 몇 개의 지점에서 실측한 자료만으로 대기 오염도를 도출하기 때문에, 정확한 대기 오염도 분석이 어려웠다. 그리고 자동차와 같은 주요 오염원에 의한 배출량 변화와 도시 협곡에 의한 효과 등 대기 모델링을 통한 예측에는 그 신뢰성이 크게 떨어지며, 이에 대한 검증 또한 매우 어려운 문제점이 있었다.Since the above methods derive the air pollution level from only the data measured at a few sites, it is difficult to analyze the air pollution accurately. The reliability of estimations through atmospheric modeling, such as changes in emissions due to major pollutants such as automobiles and the effects of urban canyons, is greatly reduced, and verification of these is also very difficult.

대기 오염도는 국소적으로 매우 상이한 농도를 나타낼 수 있으며, 특히 도로가 인접한 지역에서 측정되는 대기 오염도는 도시 대기 측정소에서 측정된 값에 비하여 매우 높을 수 있다. 또한, 종래의 대기 오염도 측정 방법에 따르면 주거 지역과 도시 중심부의 대기 오염도는 상이할 수 있는데, 수 킬로미터 내지 수십 킬로미터 떨어진 도시 대기 측정소 간의 데이터를 기반으로 내삽 또는 외삽하여 대기 오염도를 도출하기 때문에, 오차가 크게 발생하는 문제점이 있었다. Air pollution levels can show very different concentrations locally, and air pollution, especially measured in areas adjacent to roads, can be very high compared to the values measured in urban air pollution measuring stations. According to the conventional air pollution measurement method, the air pollution degree in the residential area and the city center may be different. Since the air pollution degree is derived by interpolating or extrapolating based on the data between the urban air pollution monitoring stations located several kilometers to several tens kilometers away, There is a problem that a large amount is generated.

뿐만 아니라, 대기 오염 물질도 PM10, NO2, CO, SO2 등으로 한정되어 있기 때문에 도시 대기 오염도에 큰 영향을 미치는 상대적으로 민감한 대기 오염 물질에 관한 정보는 시각적으로 나타낼 수 없다는 단점이 있었다. In addition, since air pollutants are limited to PM 10 , NO 2 , CO, and SO 2 , information on relatively sensitive air pollutants, which greatly affect the air pollution degree of the city, can not be visually displayed.

USUS 85601468560146 B2B2

송상근 외 3인 저. 해안 주변의 자연적 및 인위적 원인에 의한 가스상 황화합물의 분산 및 광화학적 산화 (Dispersion and Photochemical Oxidation of Gaseous Sulfur Compounds from Natural and Anthropogenic Sources around a Coastal Location). 한국대기환경학회 2009년 춘계학술대회논문집, 2009.5, 241-243페이지.3. Dispersion and Photochemical Oxidation of Gaseous Sulfur Compounds from Natural and Anthropogenic Causes around Coastal Areas. Korean Society for Atmospheric Environment Spring Conference, 2009.5, pp. 241-243.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 대기 오염을 모니터하기 위한 것으로서, 특히 차량이 많은 도시 환경에서 도시 대기 오염을 고해상도로 정확하게 모니터할 수 있는 대기 오염 모니터 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an air pollution monitoring method capable of accurately monitoring urban air pollution at a high resolution in a city environment with many vehicles, will be.

또한, 차량에 적용되어 이동형 대기 오염 모니터 장치로서 사용되어 실제 측정된 자료를 기반으로 고해상도의 상세한 대기 오염 지도를 구현할 수 있는 대기 오염 모니터 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an air pollution monitoring method which can be applied to a vehicle to be used as a mobile air pollution monitoring apparatus, and to realize a high-resolution detailed air pollution map based on actually measured data.

그리고 고해상도로 대기 오염 분포를 한눈에 파악할 수 있도록 시각적으로 표현함으로써, 주거 지역, 도심부 지역, 학교 밀집 지역 등과 같이 효과적인 대기 오염 관리가 필요한 공간에서 다양한 목적으로 유용하게 사용될 수 있는 대기 오염 모니터 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. And it provides a visualization method of air pollution distribution at a glance at high resolution, and provides a method of monitoring air pollution which can be useful for various purposes in a space where effective air pollution control is required such as residential area, urban area, school district .

본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법은 대상 지역을 격자로 구분된 하나 이상의 하위 도메인으로 설정하는 단계, 각각의 하위 도메인의 측정 경로를 설정하는 단계, 상기 측정 경로를 따라 각각의 하위 도메인의 오염도를 측정하는 단계, 측정된 오염도를 측정 시점의 도시 배경 농도 및 기상 상태에 따라 보정하는 단계 및 상기 오염도의 측정 단계 또는 상기 오염도의 보정 단계 뒤에, 측정된 오염도 데이터 또는 보정된 오염도 데이터에 따라 대기 오염 지도를 작성하는 단계를 포함한다. A method for monitoring air pollution according to an embodiment of the present invention includes the steps of setting a target region as one or more sub-domains divided into grids, setting a measurement path of each sub-domain, A step of correcting the measured degree of contamination according to an urban background concentration and a weather condition at the time of measurement and a step of measuring the degree of pollution or a step of correcting the degree of pollution, And creating an air pollution map.

상기 측정 경로를 설정하는 단계 전 또는 후에, 상기 대상 지역에 위치한 주변 지점을 설정하는 단계 및 상기 대상 지역의 전체에 걸쳐 분포된 공통 경로 설정 단계를 포함하고, Setting a peripheral point located in the target area before or after the step of setting the measurement path, and a common path setting step distributed over the entire target area,

상기 오염도를 측정하는 단계 전 또는 후에, 상기 대상 지역의 주변 지점 및 상기 공통 경로의 기상 상태 또는 오염도를 측정할 수 있다.Before or after the step of measuring the degree of contamination, it is possible to measure a weather condition or a pollution degree of a peripheral point of the target area and the common path.

상기 대상 지역의 주변 지점의 기상 상태 또는 오염도 데이터로부터 측정 시점의 도시 배경 농도(Cbg (i)) 및 측정 기간 내의 평균 도시 배경 농도(Cbg ( avg ))를 산출하고,(C bg (i) ) at the time of measurement and the average urban background concentration (C bg ( avg ) ) within the measurement period from the weather condition or pollution degree data at the peripheral point of the target area,

상기 공통 경로의 기상 상태 또는 오염도 데이터로부터 오염 물질과 풍속의 거듭제곱 함수(WSx) 중 보정 계수(x)를 산출하여,Calculates a correction coefficient (x) of a power function (WS x ) of pollutant and wind speed from the gas phase state or pollution degree data of the common path,

아래 [식 1]에 따라 측정된 오염도(Cm)의 보정된 오염도(Cc)를 도출할 수 있다.The corrected contamination degree (C c ) of the contamination degree (C m ) measured according to the following formula 1 can be derived.

Figure 112014077720169-pat00001
[식 1]
Figure 112014077720169-pat00001
[Formula 1]

상기 오염도를 나타내는 파라미터는, 입자상 대기 오염 물질의 경우, PM10(D p < 10 μm)농도(μg/m3), PM2 .5(D p < 2.5 μm)농도(μg/m3), 극미세입자 수 농도(particles/cm3), 검댕 농도(μg/m3), 폐포에 침착 가능한 입자 표면적 농도(μm2/cm3) 및 입자상 다환방향족 탄화수소 농도(ng/m3) 중 하나 이상이고, 가스상 대기 오염 물질의 경우 일산화탄소 농도(ppm), 이산화탄소 농도(ppm), 일산화질소 농도(ppb), 이산화질소 농도(ppb), 이산화황 농도(ppb), 오존 농도(ppb) 및 탄화수소류 농도(ppb) 중 하나 이상일 수 있다. If the parameter indicative of the pollution, the particulate air pollutants, PM 10 (D p <10 μm) Concentration (μg / m 3), PM 2 .5 (D p <2.5 μm) Concentration (μg / m 3), minimal tenant number concentration (particles / cm 3), soot concentration (μg / m 3), deposited in the alveoli available particle surface area density (μm 2 / cm 3) and particulate polycyclic one or more of the aromatic hydrocarbon concentration (ng / m 3), and (Ppm), carbon dioxide concentration (ppm), nitrogen monoxide concentration (ppb), nitrogen dioxide concentration (ppb), sulfur dioxide concentration (ppb), ozone concentration (ppb) and hydrocarbon concentration (ppb) &Lt; / RTI &gt;

상기 대기 오염 지도를 작성하는 단계는, 대응하는 격자 구획 내의 측정된 또는 보정된 오염도의 평균값, 표준 편차, 측정 데이터 개수 등을 입력하여 대기 오염 지도를 산출할 수 있다.The step of preparing the air pollution map may calculate an air pollution map by inputting an average value, a standard deviation, and a number of measurement data of the measured or corrected pollution degree in the corresponding grid section.

상기 평균값, 표준 편차, 측정 데이터 개수 등의 구간에 따라 다양한 색상으로 표시하여 대기 오염 지도를 산출할 수 있다.The air pollution map can be calculated by displaying various colors according to the interval, such as the average value, the standard deviation, and the number of measurement data.

상기 측정 경로를 설정하는 단계, 상기 대상 지역에 위치한 주변 지점을 설정하는 단계 또는 상기 대상 지역의 전체에 걸쳐 분포된 공통 경로 설정 단계는, 기본 지도 정보에 따라 예비 경로 또는 예비 지점을 설정하는 단계 및 상기 예비 경로 또는 예비 지점에 따라 측정한 결과에 따라 예비 경로 또는 예비 지점을 수정하여 최종 경로 또는 최종 지점을 설정하는 단계를 포함할 수 있다. Setting the measurement path, setting a peripheral point located in the target area, or setting a common path distributed all over the target area includes: setting a spare path or a spare point according to basic map information; And setting the final path or the final point by modifying the preliminary path or the spare point according to the result measured according to the preliminary path or the preliminary point.

상기 대상 지역이 도시인 경우, 상기 주변 지점은 도시 대기 측정소일 수 있다. If the target area is an urban area, the surrounding area may be an urban air measuring area.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기 오염을 모니터하기 위한 것으로서, 특히 차량이 많은 도시 환경에서 도시 대기 오염을 고해상도로 정확하게 모니터할 수 있는 대기 오염 모니터 방법을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an air pollution monitoring method capable of accurately monitoring urban air pollution at a high resolution, particularly in an urban environment with many vehicles, for monitoring air pollution.

또한, 차량에 적용되어 이동형 대기 오염 모니터 장치로서 사용되어 실제 측정된 자료를 기반으로 고해상도의 상세한 대기 오염 지도를 구현할 수 있는 대기 오염 모니터 방법을 제공할 수 있다.In addition, it can be used as a mobile air pollution monitoring device applied to a vehicle, and can provide an air pollution monitoring method capable of realizing high-resolution detailed air pollution map based on actually measured data.

그리고 고해상도로 대기 오염 분포를 한눈에 파악할 수 있도록 시각적으로 표현함으로써, 주거 지역, 도심부 지역, 학교 밀집 지역 등과 같이 효과적인 대기 오염 관리가 필요한 공간에서 다양한 목적으로 유용하게 사용될 수 있는 대기 오염 모니터 방법을 제공할 수 있다. And it provides a visualization method of air pollution distribution at a glance at high resolution, and provides a method of monitoring air pollution which can be useful for various purposes in a space where effective air pollution control is required such as residential area, urban area, school district can do.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오염도 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오염도 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 지역과 하위 도메인 설정 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하위 도메인의 측정 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 하위 도메인의 무보정 오염 지도 작성 과정을 나타내는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 하위 도메인의 무보정 오염 지도(a)와 보정된 오염지도(b)를 나타내는 도면들이다.
1 is a flowchart schematically showing a method of monitoring air pollution according to a first embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically showing a pollution degree correction method according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart schematically showing a method for monitoring air pollution according to a second embodiment of the present invention.
4 is a flowchart schematically showing a pollution degree correction method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of setting an object region and a sub-domain according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a measurement path of a lower domain according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an uncorrected contamination mapping process for one sub-domain according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
8 is a diagram showing an uncorrected contamination map (a) and a corrected contamination map (b) of one sub-domain according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시 예를 보인 것으로서, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart schematically showing a method of monitoring air pollution according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법은 도메인 설정 단계(S10), 측정 경로 설정 단계(S20), 오염도 측정 단계(S30), 오염도 보정 단계(S50) 및 오염 지도 산출 단계(S60)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an air pollution monitoring method according to a first embodiment of the present invention includes a domain setting step S10, a measurement path setting step S20, a pollution degree measuring step S30, a pollution degree correction step S50, And a map calculation step S60.

도메인 설정 단계(S10)에서는 대상 지역에서 격자로 구분된 여러 개의 하위 도메인들을 설정한다. 하위 도메인으로 나누기 위하여 대상 지역의 GPS(위성항법장치)(global positioning system)자료와 같은 정보를 활용한다.In the domain setting step (S10), a plurality of subdomains divided into a grid are set in the target area. To divide into sub-domains, information such as GPS (global positioning system) data of the target area is utilized.

측정 경로 설정 단계(S20)에서는 각각의 하위 도메인에서의 측정 경로를 설정한다. 설정된 측정 경로에 따라 예비 측정을 한 뒤, 측정 경로를 수정 및 보완하여 하위 도메인의 구간에 걸쳐 측정 경로를 설정한다.In the measurement path setting step S20, a measurement path is set in each sub-domain. After a preliminary measurement is performed according to the set measurement path, the measurement path is corrected and supplemented to set up the measurement path over the interval of the lower domain.

오염도 측정 단계(S30)에서는 각 하위 도메인에서의 대기 오염도를 측정한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자상 대기 오염 물질의 경우, PM10(D p < 10 μm)농도(μg/m3), PM2.5(D p < 2.5 μm)농도(μg/m3), 극미세입자 수 농도(particles/cm3), 검댕 농도(μg/m3), 폐포에 침착 가능한 입자 표면적 농도(μm2/cm3) 및 입자상 다환방향족 탄화수소 농도(ng/m3) 중 하나 이상의 데이터를 측정한다. 또한, 가스상 대기 오염 물질의 경우 일산화탄소 농도(ppm), 이산화탄소 농도(ppm), 일산화질소 농도(ppb), 이산화질소 농도(ppb), 이산화황 농도(ppb), 오존 농도(ppb) 및 탄화수소류 농도(ppb) 중 하나 이상의 데이터를 측정한다. In the pollution degree measurement step (S30), air pollution degree in each sub-domain is measured. In accordance with one embodiment of the present invention, in the case of particulate air pollutant, PM 10 (D p <10 μm) Concentration (μg / m 3), PM 2.5 (D p <2.5 μm) Concentration (μg / m 3), minimal tenant number concentration (particles / cm 3), soot concentration (μg / m 3), possible deposits on alveolar particle surface area density (μm 2 / cm 3) and particulate polycyclic aromatic hydrocarbon concentration (ng / m 3) at least one data of the . The concentration of carbon monoxide (ppm), carbon dioxide concentration (ppm), nitrogen monoxide concentration (ppb), nitrogen dioxide concentration (ppb), sulfur dioxide concentration (ppb), ozone concentration (ppb) &Lt; / RTI &gt;

반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 일 예로 1분 이내의 시간 해상도를 갖는, 실시간 측정 장비로 측정될 수 있는 다양한 대기 오염 물질이 측정 대상이 될 수 있다.But is not necessarily limited to, for example, various air pollutants that can be measured with a real-time measurement instrument having a time resolution of less than one minute.

상기 오염도 측정 단계(S30)는 이동형 장치를 사용하여 오염도를 측정할 수 있고, 일 예로 차량에 탑재되어 측정 경로 또는 측정 지점의 기상 상태 또는 오염도를 측정한다.The contamination degree measuring step S30 may measure the pollution degree using the portable device. For example, the pollution degree measuring step S30 measures a weather condition or a pollution degree of the measuring path or the measuring point.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 오염도 측정 단계(S30)에서 측정된 데이터들은 GPS 정보, 풍향 및 풍속 정보, 오염 물질 측정 장비의 응답 및 지연 시간을 고려하여 1차적으로 데이터를 처리한다.According to one embodiment of the present invention, the data measured in the pollution degree measuring step S30 primarily processes data in consideration of GPS information, wind direction and wind speed information, response time of pollutant measuring equipment, and delay time.

오염도 측정 단계(S30)에서 측정된 데이터는 오염 지도 산출 단계(S60)에서 무보정 대기 오염 지도를 작성하는 데에 사용된다. 도메인 설정 단계(S10)에서는 하위 도메인들의 격자(grid) 형태로 나누어 구획할 수 있고, 각 격자별로 평균 오염도, 표준 편차 또는 데이터의 개수를 입력하여 대기 오염 지도를 작성한다. 또한, 각 격자별로 평균 오염도, 표준 편차 또는 데이터의 개수를 구간으로 나누어 각 구간에 따라 서로 다른 색상으로 표현하여 대기 오염도를 지도상에 시각적으로 표현한다.The data measured in the pollution degree measuring step (S30) is used to create an uncorrected air pollution map in the contamination map calculating step (S60). In the domain setting step (S10), it is possible to divide into a grid form of the lower domains, and an air pollution map is created by inputting the average pollution degree, the standard deviation or the number of data for each lattice. In addition, the average pollution degree, standard deviation, or the number of data for each lattice are divided into sections and expressed in different colors according to each section, thereby expressing the air pollution degree visually on the map.

오염도 보정 단계(S50)에서는 오염도 값의 보정이 이루어진다. 일반적으로 대상 지역의 범위는 광범위하므로 고해상도의 대기 오염 모니터를 위해서는 며칠에 걸쳐 대상 지역 전체의 오염도를 측정하여야 한다. 그러나 이 경우 하위 도메인들이 각각 다른 날에 측정되기 때문에, 즉 각 도메인의 측정 시점이 다르기 때문에, 다른 하위 도메인들과의 정확한 비교를 위해서는 오염도 값들을 보정하여야 한다. 측정 시점의 기상 상태, 풍속 등에 따라서 오염 정도가 다르게 측정될 수 있기 때문이다. 여기서 보정되는 오염도는 풍속에 의한 대기 오염도 희석 효과만을 고려한 것이다.In the contamination degree correction step (S50), the pollution degree value is corrected. Generally, the range of the target area is wide, so in order to monitor the high-resolution air pollution, the pollution degree of the whole area should be measured over several days. In this case, however, since the sub-domains are measured on different days, that is, the measurement points of each domain are different, the contamination values must be corrected for accurate comparison with the other sub-domains. This is because the degree of contamination can be measured differently depending on the weather condition at the time of measurement, wind speed, and the like. The degree of pollution to be corrected here only considers the dilution effect of air pollution by wind speed.

오염 지도 산출 단계(S60)에서는 오염도를 보정하여 산출된 보정된 오염도 값에 따라, 하위 도메인들의 각 격자별로 보정된 대기 오염 지도를 작성한다.In the pollution map calculation step (S60), an air pollution map corrected for each grid of the lower domains is prepared according to the corrected pollution degree value calculated by correcting the pollution degree.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오염도 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart schematically showing a pollution degree correction method according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오염도 보정 방법은 주변 지점 설정 단계(S110), 공통 경로 설정 단계(S115), 측정 경로 설정 단계(S120), 오염도 측정 단계(S130), 오염도 보정 단계(S150) 및 오염 지도 산출 단계(S160)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the pollution degree correction method according to the first embodiment of the present invention includes a neighboring point setting step S110, a common path setting step S115, a measurement path setting step S120, a pollution degree measuring step S130, A contamination degree correction step (S150) and a contamination map calculation step (S160).

대상 지역에 위치한 주변 지점(일 예로, 대상 지역이 도시인 경우, 도시 대기 측정소)에서의 대기 오염 측정으로 각 오염 물질의 도시 배경 농도를 확인한다. 이는, 도시 대기 측정망의 측정값과 연계하는 과정에서 매우 중요한 요소이다. 또한, 수시로 변화하는 대기 오염 물질과 기상 상태의 관계를 명확히 하는 부분에서도 매우 중요한 요소이다. Check the urban background concentration of each pollutant by measurement of air pollution in the surrounding area (for example, the city air monitoring station in case the target area is the city) located in the target area. This is a very important factor in linking with the measured values of the urban air monitoring network. It is also a very important factor in clarifying the relationship between the ever-changing air pollutants and weather conditions.

따라서, 대상 지역에 위치한 주변 지점 설정 단계(S110)에서는 대상 지역 주변 지역의 측정 지점을 설정하여, 오염도 측정 단계(S130)에서 해당 지점의 오염도를 측정한다.Therefore, in the peripheral point setting step (S110) located in the target area, the measurement point is set around the target area, and the contamination degree of the corresponding point is measured in the pollution degree measuring step (S130).

주변 지역의 측정 지점은 주변 차량의 영향을 최소화할 수 있는 지점이어야 하고, 지도와 인터넷의 항공 사진 등을 기본으로 하여 설정하고, 예비 측정을 통하여 이를 보완할 수 있다. The measurement points in the surrounding area should be a point where the influence of the surrounding vehicles can be minimized, and it can be set based on the aerial photographs of the map and the Internet, and can be supplemented by the preliminary measurement.

공통 경로 설정 단계(S115)에서는 대상 지역 전 구간을 포괄하는 주요 경로에서의 도로상 오염도를 확인하기 위한 것이다. 공통 경로 상의 측정으로, 도로상에서 풍속에 의한 오염 물질의 이동 및 확산이 대기 오염 농도에 미치는 영향을 판단한다. 공통 경로 상의 오염도 측정으로 인하여 보정 계수와 기존 연구에서 알려진 보정 계수를 비교한다.In the common route setting step (S115), it is intended to check the degree of pollution on the road in the main route covering the entire area of the target area. The influence on the air pollution concentration by the movement and diffusion of pollutants by the wind speed on the road is measured by the common path measurement. Due to the contamination measurement on the common path, the correction factor is compared with the known correction factor in the existing studies.

공통 경로는 대상 지역의 전체를 포괄하는 주요 도로를 중심으로 선정할 수 있고, 경로 거리는 약 30분 이내에 측정을 완료할 수 있는 경로로 설정한다. 일 예로 도심 교통흐름에 맞추어 약 30 내지 40 km/h의 속도로 공통 경로를 30분 이내로 측정할 수 있는 경로를 설정할 수 있다.The common route can be selected based on the main road covering the entire area of the target area, and the route distance is set to a route that can complete the measurement within about 30 minutes. For example, it is possible to set a path that can measure the common route within 30 minutes at a speed of about 30 to 40 km / h in accordance with the traffic flow in the city center.

공통 경로도 지도 또는 항공 사진 등을 사용하여 설정할 수 있고, 실제 예비 측정을 통하여 이를 보완하여 설정할 수 있다. The common route can also be set using maps or aerial photographs, and can be supplemented by actual preliminary measurements.

공통 경로 상의 오염도 측정 결과는 측정기간 동안의 전체적인 경향성에서 크게 벗어나는 측정 데이터를 보정할 때에 매우 유용하게 사용될 수 있다. The results of pollution measurements on the common path can be very useful when calibrating measurement data that deviates significantly from the overall tendency during the measurement period.

측정 경로 설정 단계(S120)에서는 상술한 바와 같이 하위 도메인의 경로를 설정한다. 하위 도메인을 수개의 격자로 구획한 뒤 각 격자에 대응하는 경로를 포함하도록 경로를 구획할 수 있다. In the measurement path setting step S120, the path of the lower domain is set as described above. You can subdivide the subdomain into several grids and then partition the path to include the path corresponding to each grid.

오염도 측정 단계(S130)는 주변 지점 설정 단계(S110), 공통 경로 설정 단계(S115) 및 측정 경로 설정 단계(S120)에서 설정한 지점 또는 경로에 따라 오염도를 측정한다.The pollution degree measuring step S130 measures the pollution degree according to a point or a path set in a surrounding point setting step S110, a common path setting step S115 and a measurement path setting step S120.

오염도 보정 단계(S150)에서는 하위 도메인에서 측정된 오염도를 보정한다. 구체적으로, 보정된 오염도는 다음과 같다.In the contamination degree correction step (S150), the contamination degree measured in the lower domain is corrected. Specifically, the corrected degree of contamination is as follows.

Figure 112014077720169-pat00002
Figure 112014077720169-pat00002

여기서, Cc는 보정된 오염도이고, Cm은 측정된 오염도이며, WSx는 오염 물질과 풍속의 거듭제곱함수이고, x는 보정계수이며, Cbg (i)는 측정 시점의 도심 배경 농도이며, Cbg ( avg )는 측정기간 동안의 평균 도심 배경 농도이다. Where C c is the corrected contamination level, C m is the measured contamination level, WS x is the power function of pollutant and wind speed, x is the correction factor, C bg (i) is the urban background concentration at the time of measurement , And C bg ( avg ) is the average urban background concentration during the measurement period.

Cbg (i)와 Cbg ( avg )의 측정 시점 및 평균 도심 배경 농도는 설정된 주변 지역에서 측정된 오염도에 따라 결정되며, WSx는 설정된 공통 경로에서의 오염도와 풍속의 관계식에 따라 결정된다.The measurement time and the mean urban background concentration of C bg (i) and C bg ( avg ) are determined according to the degree of pollution measured in the surrounding area, and WS x is determined according to the relationship between pollution degree and wind speed in the set common route.

위 방법에 의해 보정됨에 따라, 서로 다른 측정 시점에 측정된 하위 도메인들의 오염도는 통합되어 비교 및 대조될 수 있다. 즉, 보정된 오염도는 각각의 하위 도메인의 격자에 입력되어 보정된 오염 지도를 작성할 수 있다. As corrected by the above method, the contamination levels of the measured sub-domains at different measurement times can be integrated and compared and contrasted. That is, the corrected contamination level can be input to the grid of each sub-domain to create a corrected contamination map.

그리고, 보정된 오염 지도를 통하여 서로 다른 측정 시점에 측정된 하위 도메인의 오염도를 정확하게 비교 및 분석할 수 있다.And, it is possible to accurately compare and analyze the pollution degree of the lower domain measured at different measurement points through the corrected contamination map.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법을 통하여, 관리 대상 지역의 고해상도 평균 대기 오염도를 한눈에 파악할 수 있다. 그리고 오염 지도 작성을 통하여 오염도를 시각적으로 표현할 수 있으므로, 주거 지역, 도심부, 학교 밀집 지역 등과 같이 효과적인 관리가 필요한 공간에서 유용하게 사용될 수 있다. The high-resolution average air pollution degree of the area to be managed can be grasped at a glance through the air pollution monitoring method according to various embodiments of the present invention. In addition, since the pollution map can be visually expressed through the pollution mapping, it can be used effectively in a space requiring effective management such as a residential area, an inner city area, and a dense area.

그리고, 정기적인 측정을 통하여 대기 오염도의 개선 여부를 판별할 수 있고, 대기 오염에 의한 질환의 원인 규명 등 다양한 분야에 유용하게 사용될 수 있다. In addition, it is possible to determine whether improvement of air pollution degree can be improved through periodic measurement, and it can be useful in various fields such as the cause of disease caused by air pollution.

또한, 몇 개 지점의 측정을 통하여 대기 오염도를 측정하거나 모델링을 통하는 종래의 대기 오염 모니터 방법에 비하여, 더욱 정확한 데이터를 산출할 수 있다. 그에 따라, 대기 오염의 정확한 예측과 분석이 가능해진다. In addition, more accurate data can be calculated compared with the conventional air pollution monitoring method through air pollution measurement or modeling through measurement at several points. As a result, accurate prediction and analysis of air pollution becomes possible.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대기 오염 모니터 방법을 나타내는 순서도이다. 3 is a flowchart showing an air pollution monitoring method according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 대기 오염 모니터를 위하여, 대상 지역을 격자로 구분된 하나 이상의 하위 도메인으로 구획하여, 대상 지역의 하위 도메인을 설정한다(S10). 먼저 대기 오염 모니터 대상 지역을 선정하고, 선정된 대상 지역의 지도상 GPS 정보를 이용하여, 하위 도메인을 설정하고, 하위 도메인들을 구획하는 격자를 설정한다. Referring to FIG. 3, in order to monitor air pollution, a target area is divided into one or more sub-domains divided into a grid, and a sub-domain of the target area is set (S10). First, an air pollution monitoring target area is selected, a sub domain is set using the GPS information on the map of the selected target area, and a grid for partitioning the lower domains is set.

그리고 나서, 하위 도메인들의 측정 경로를 설정한다(S20). 하위 도메인에서 격자들을 통과하는 측정 경로를 설정한다. 여기서, 측정 경로에 대한 예비 측정을 실시한 뒤, 측정 경로의 수정 및 보완을 수행할 수 있다.Then, a measurement path of the sub-domains is set (S20). Set the measurement path through the grids in the sub-domain. Here, after the preliminary measurement is performed on the measurement path, the measurement path can be corrected and supplemented.

측정 경로가 확정되면, 측정 경로를 따라서 하위 도메인들의 오염도를 측정한다(S30). 그리고, 하위 도메인들의 오염도 데이터 값을 사용하여, 격자의 평균 오염도 값을 구한 뒤 무보정 대기 오염 지도를 산출한다(S61). Once the measurement path is determined, the pollution degree of the lower domains is measured along the measurement path (S30). Then, using the pollution degree data values of the lower domains, the average pollution degree value of the grid is obtained and an uncorrected air pollution degree map is calculated (S61).

일반적으로 대기 오염을 모니터하기 위한 지역의 넓이는 광범위하기 때문에, 측정일마다 기상 상태에 의해 오염 물질의 농도가 변화할 수 있다. 따라서, 기상 상태에 따른 오염도를 보정하여야 한다. 측정된 오염도를 기상 상태에 따라 보정한다(S50).In general, since the area of the area for monitoring air pollution is wide, the concentration of the pollutant may vary depending on the weather condition every measurement day. Therefore, the pollution degree according to the weather condition should be corrected. The measured pollution degree is corrected according to the weather condition (S50).

그리고, 보정된 오염도 값을 통하여, 무보정 대기 오염 지도의 산출 방법과 동일한 방식으로, 보정된 대기 오염 지도를 산출한다(S63).Then, the corrected air pollution map is calculated in the same manner as the calculation method of the uncorrected air pollution map through the corrected pollution degree value (S63).

위와 같은 실시예에 따르면 무보정 대기 오염 지도와 보정된 대기 오염 지도를 통하여 대기 오염을 분석할 수 있는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 무보정 대기 오염 지도의 작성 없이 보정된 대기 오염지도만을 작성하여 모니터할 수도 있다. According to the above embodiment, the air pollution can be analyzed through the uncorrected air pollution map and the corrected air pollution map. However, the present invention is not necessarily limited to this, and it is possible to create and monitor only the corrected air pollution map without preparing the uncorrected air pollution map.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 오염도 보정 방법이 도 4에 도시되어 있다. On the other hand, the pollution degree correction method according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG.

도 4를 참조하면, 대상 지역의 주변 지점을 설정하고(S210), 대상 지역에 걸쳐 분포된 공통 경로를 설정한다(S220). 주변 지점 설정과 공통 경로 설정은 도 3의 측정 경로를 설정(S20)하기 전 또는 후에 설정될 수 있다.Referring to FIG. 4, a neighboring point of a target area is set (S210), and a common path distributed over the target area is set (S220). The neighboring point setting and the common path setting may be set before or after setting the measuring path of Fig. 3 (S20).

마찬가지로, 주변 지점 또는 공통 경로에 대한 예비 측정을 실시하고, 주변 지점 또는 공통 경로를 수정 및 보완하여 확정될 수 있다. Likewise, a preliminary measurement of a peripheral point or a common path can be made and corrected by correcting and supplementing a peripheral point or a common path.

주변 지점 또는 공통 경로를 따라 기상 상태 또는 오염도를 측정할 수 있다(S310, S320). 주변 지점의 기상 상태 및 오염도를 측정하는 단계(S310)와 공통 경로 상의 오염도를 측정하는 단계(S320)는 하위 도메인의 오염도를 측정하는 단계(S30)의 전 또는 후에 실시할 수 있다. 일 예로, 하위 도메인의 오염도 측정 전에 실시하여 측정일마다 기상 상태에 의해 변할 수 있는 오염 물질의 농도를 보정할 수 있는 자료를 미리 확보하고, 측정된 하위 도메인 오염도에 바로 적용할 수 있다. The meteorological condition or the pollution degree can be measured along the peripheral point or the common path (S310, S320). The step S310 of measuring the weather condition and the pollution degree at the surrounding points and the step S320 of measuring the pollution degree on the common path can be performed before or after the step S30 of measuring the pollution degree of the lower domain. As an example, it is possible to obtain data that can be used to correct the concentration of contaminants that can be changed by the weather condition every day of measurement, before the pollution degree of the sub-domain is measured, and it can be directly applied to the measured lower domain contamination degree.

보다 구체적으로, 오염도는 도시 배경 농도에 의해 상이하게 나타날 수 있는데, 대상 지역의 주변 지점 측정을 통하여 측정 시점(즉, 측정 당일)의 도시 배경 농도(Cbg (i)) 및 전체 측정 기간에 걸친 평균 도시 배경 농도(Cbg( avg ))를 산출할 수 있다. More specifically, the degree of contamination may vary depending on the urban background concentration, which may be determined by measuring the peripheral points of the target area to determine the background background concentration (C bg (i) ) at the time of measurement The average urban background concentration (C bg ( avg ) ) can be calculated.

일 실시예에 따르면, 대상 지역에 인접한 도시 대기 측정소가 주변 지점이 될 수 있다. 일 예로 별도의 오염도를 측정하지 않아도 지정된 측정소에서 제공되는 데이터를 사용하여 도시 배경 농도를 구할 수 있다.According to one embodiment, an urban meteorological station adjacent to the target area may be a peripheral point. As an example, the urban background concentration can be obtained using the data provided at the designated measuring station without measuring the degree of contamination.

또한, 매일 차량에 의해 대기 오염도가 크게 변할 수 있는 당일 주요 도로의 오염도를 대상 지역의 공통 경로의 측정을 통하여 반영하여 오염도를 보정하는데 사용할 수 있다. Also, the pollution degree of the main road on the day where the air pollution degree can be greatly changed by the vehicle every day can be reflected through the measurement of the common path in the target area, and can be used to correct the pollution degree.

공통 경로의 측정을 통하여 도시 주요 도로상에서 얻어진 보정 계수와 기존 연구에서 알려진 보정 계수를 비교할 수 있다. 또한, 실제 도로상의 풍속에 의해 오염 물질의 이동 및 확산에 의한 대기 오염 물질의 농도의 영향을 판단하는데 매우 중요하다. 즉, 공통 경로의 측정을 통하여 실제 도로상의 오염 물질과 풍속의 거듭제곱의 함수(WSx)의 다음의 [식 1]을 통하여 보정된 오염도(보정 계수 (x))를 산출할 수 있다(S50). Through the measurement of the common path, the correction factor obtained on the urban main road can be compared with the known correction factor in the existing research. In addition, it is very important to judge the influence of air pollutant concentration due to the movement and diffusion of pollutants by the wind speed on actual roads. That is, the pollution degree (correction coefficient x) corrected through the following Equation 1 of the function (WS x ) of the power of the pollutant and wind speed on the actual road on the actual road can be calculated through the measurement of the common path (S50 ).

Figure 112014077720169-pat00003
[식 1]
Figure 112014077720169-pat00003
[Formula 1]

주변 지점 및 공통 경로의 측정을 통하여, 매일 변화하는 기상 상태, 특히 풍속에 의한 오염도 수준이 크게 증감할 수 있는 도시 대기 배경 농도와 도로상 대기 오염도를 보정해 줄 수 있다. 그리고 보정된 오염도는 고해상도 오염 지도를 작성하는데 사용될 수 있다. Through the measurement of the surrounding points and the common path, it is possible to correct the urban atmospheric background concentration and the air pollution level on the road, which can greatly increase or decrease the level of pollution due to daily changing weather conditions, especially wind speed. The corrected contamination level can then be used to generate a high-resolution contamination map.

도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 지역의 하위 도메인 및 격자 설정 방법을 나타내는 도면이다.5 (a) to 5 (d) are diagrams illustrating a method of setting a subdomain and a lattice in an object region according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)는 일 예로 4 × 4 km의 대상 지역의 대기 오염을 모니터하기 위하여 16개의 1 × 1 km 하위 도메인 A ~ P 로 구획한 것을 나타낸 것이다.FIG. 5 (a) shows an example of partitioning into 16 1 × 1 km sub-domains A to P in order to monitor air pollution in a target area of 4 × 4 km.

그리고 (b)는 1 × 1 km 하위 도메인을 0.5 × 0.5 km의 격자로 구획하고, 그리고 (c) 및 (d)는 다시 0.5 × 0.5 km의 격자를 50 × 50 m의 격자로 구획한 것을 나타낸 도면이다. (B) shows a 1 × 1 km sub-domain divided by a grid of 0.5 × 0.5 km, and (c) and (d) show a grid of 0.5 × 0.5 km divided by a grid of 50 × 50 m FIG.

일 예로, GPS 정보를 이용하여 구획된 격자의 위도 및 경도 정보를 파악하고, 하위 도메인의 측정 경로를 설정한다. For example, the latitude and longitude information of the grid partitioned by using the GPS information is grasped, and the measurement path of the sub domain is set.

실제 측정은 4 × 4 km 대상 지역의 전 지역을 대상으로 측정해야 한다. 그러나 전 지역을 하루에 모두 측정하는 것은 시간상 매우 어렵다. 따라서, 16개의 하위 도메인을 각각 1일 측정 목표 지역으로 계획하고, 매일 주변 지점의 측정(1시간), 공통 경로의 측정(30분) 및 하나의 하위 도메인의 측정 경로 상의 측정(2시간 내지 3시간)으로 계획하여, 총 16일간의 측정이 이루어질 수 있다. Actual measurements should be taken across all areas of the 4 x 4 km area. However, measuring the whole area in a day is very difficult in time. Therefore, the 16 sub-domains are planned to be the measurement target area of 1 day each, and the measurement (1 hour), the common path measurement (30 minutes) and the measurement on the measurement path of one sub- Time), so that a total of 16 days of measurement can be made.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 1 × 1 km 하위 도메인의 측정 경로를 나타내는 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a measurement path of a 1 × 1 km sub-domain according to an exemplary embodiment of the present invention.

일 예로 자동차와 같은 이동형 장치에 대기 오염 모니터 장치가 탑재될 수 있으며, 대기 오염 모니터 장치가 진입할 수 있는 가능한 모든 경로를 목표로 하여, 대기 오염도 측정이 이루어질 수 있다. 그리고 진입 가능한 모든 경로에서 측정 횟수를 증가시키기 위하여 측정 차량은 일 예로 약 30 km/h 이하의 속도로 측정 경로를 지나가며 대기 오염도를 측정할 수 있다. 측정 속도를 더 증가시키거나 감소시킬 수 있으나, 이 경우 50 × 50 m의 격자 내부에 포함되는 측정 지점의 데이터가 더 감소되거나 증가될 수 있다. As an example, air pollution monitoring devices can be mounted on mobile devices such as automobiles, and air pollution measurements can be made aiming at all possible paths that an air pollution monitoring device can enter. In order to increase the number of measurements in all possible paths, the measuring vehicle can measure the air pollution level through the measurement path at a speed of, for example, about 30 km / h or less. The measurement speed can be further increased or decreased, but in this case the data of the measurement points contained within the 50 x 50 m grid can be further reduced or increased.

이렇게 측정이 완료되면, 측정된 데이터를 처리하여 대기 오염 지도를 작성하는데 사용할 수 있다. Once this measurement is completed, the measured data can be processed and used to create an air pollution map.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 지도 작성 과정을 보다 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 7의 실시예는 무보정 대기 오염 지도 작성 과정을 나타내었으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 보정된 대기 오염 지도를 작성하는 데에도 사용될 수 있음은 물론이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an air pollution mapping process according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. Although the embodiment of FIG. 7 shows the uncorrected air pollution map generation process, it is not limited to this and can be used to create a corrected air pollution map.

도 7의 (a)는 4 × 4 km 대상 지역을 16개의 1 × 1 km 하위 도메인으로 구획한 것을 나타내는 도면이고, 도 7의 (b)는 하위 도메인 A에 대응하는 GPS 정보를 통하여 얻은 상세한 지도 정보를 나타내는 도면이다. 도 7의 (c)는 하위 도메인을 50 × 50 m의 격자로 구획하여 평균 대기 오염 농도를 기입하여 나타낸 도면이다. FIG. 7A is a diagram showing that a 4 × 4 km target area is divided into 16 1 × 1 km sub-domains, FIG. 7B is a diagram showing a detailed map obtained through GPS information corresponding to the sub domain A, Fig. 7 (c) is a diagram showing the lower-level domain by dividing the 50 × 50 m grid into the average air pollution concentration.

보다 구체적으로, 50 × 50 m의 격자 공간 내의 평균 대기 오염 농도, 표준 편차, 측정 데이터의 개수 등의 정보를 통하여 오염 농도를 표현할 수 있다. More specifically, the contamination concentration can be expressed through information such as average air pollution concentration, standard deviation, and number of measurement data in the lattice space of 50 x 50 m.

오염도 측정의 파라미터들은, 입자상 대기 오염 물질의 경우 PM10(D p < 10 μm)농도(μg/m3), PM2.5(D p < 2.5 μm)농도(μg/m3), 극미세입자 수 농도(particles/cm3), 검댕 농도(μg/m3), 폐포에 침착 가능한 입자 표면적 농도(μm2/cm3) 및 입자상 다환방향족 탄화수소 농도(ng/m3) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 가스상 대기 오염 물질의 경우 일산화탄소 농도(ppm), 이산화탄소 농도(ppm), 일산화질소 농도(ppb), 이산화질소 농도(ppb), 이산화황 농도(ppb), 오존 농도(ppb) 및 탄화수소류 농도(ppb) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 1분 이내의 시간 해상도를 가지는 실시간 측정장비로 측정될 수 있는 다양한 대기 오염 물질이 대기 오염도를 나타내기 위한 파라미터로 사용될 수 있다. The parameters of pollution degree measurement are PM 10 ( D p <10 μm) concentration (μg / m 3 ), PM 2.5 ( D p <2.5 μm) concentration (μg / m 3 ) (particle / cm 3 ), soot concentration (μg / m 3 ), particle surface area concentration (μm 2 / cm 3 ) that can be deposited on alveoli, and particulate polycyclic aromatic hydrocarbon concentration (ng / m 3 ) (Ppm), carbon dioxide concentration (ppm), nitrogen monoxide concentration (ppb), nitrogen dioxide concentration (ppb), sulfur dioxide concentration (ppb), ozone concentration (ppb) and hydrocarbon concentration (ppb) &Lt; / RTI &gt; Various air pollutants that can be measured with a real-time measuring instrument having a time resolution of less than one minute can be used as parameters for indicating air pollution degree.

50 × 50 m의 격자 공간에 대한 위치 정보를 격자 파일로 생성할 수 있고, 각각의 격자 공간에 대응하는 대기 오염도 정보를 입력하여 데이터 입력 파일을 생성할 수 있다. The location information on the 50 × 50 m grid space can be generated as a grid file and the data input file can be generated by inputting the air pollution degree information corresponding to each grid space.

도 7의 (b)와 같은 기본 지도에, 도 7의 (c)와 같이 각 격자에 대응하는 대기 오염도 값을 입력하여 나타낼 수 있다. 도 7은 각 격자별 질소산화물의 평균 농도를 수치로 표현한 것이나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 상술한 바와 같은 다양한 파라미터가 이에 적용될 수 있다. The air pollution degree values corresponding to the respective grids can be input and displayed on the basic map as shown in FIG. 7 (b), as shown in FIG. 7 (c). FIG. 7 is a numerical representation of the average concentration of nitrogen oxides in each lattice. However, the present invention is not limited thereto, and various parameters as described above may be applied thereto.

그리고 도 7의 (d)와 같이 오염도의 범위를 구간으로 나누어 색상으로 나타낼 수 있다. 그리고 도 7의 (e)는 오염도 수치를 제거하고 색상으로만 표현한 것이다. 그리고 도 7의 (f)는 도 7의 (e)의 지도를 다시 대상 지역의 기본 지도에서 대응하는 하위 도메인에 입력한 것이다.As shown in (d) of FIG. 7, the range of the degree of contamination can be divided into sections and expressed in color. FIG. 7 (e) shows the removal of the pollution level and the color representation. In FIG. 7F, the map of FIG. 7E is input to the corresponding sub-domain in the base map of the target area.

이와 같은 방법으로 각 하위 도메인의 대기 오염 지도를 작성함으로써 전체 대상 지역에 걸친 대기 오염도(도 7의 실시예의 경우 질소산화물 오염도)를 파악할 수 있다. In this way, air pollution maps of the respective sub-domains can be created to grasp the air pollution degree (the nitrogen oxide pollution degree in the embodiment of FIG. 7) over the entire target area.

도 8은 무보정된 오염 지도(a)와 보정된 오염 지도(b)를 나타낸 것이다. 도 8을 참조하면, 무보정된 오염 지도(a)의 경우 세부 구역들 사이의 차이가 큰 것을 알 수 있다. 그러나 이러한 차이는 실질적으로 의미를 갖는 부분일 수도 있지만, 측정 시점에 기상 상태의 차이에 의한 것일 수 있다. 이 경우 명확한 분석이 어렵다. 8 shows the uncorrected contamination map (a) and the corrected contamination map (b). Referring to FIG. 8, it can be seen that in the case of uncorrected contamination map (a), the difference between the detailed zones is large. However, this difference may be a substantial part, but it may be due to differences in weather conditions at the time of measurement. Clear analysis is difficult in this case.

보정된 오염 지도(b)의 경우 세부 구역들 사이의 변화가 큰 부분들이 줄어드는 것을 알 수 있다. 측정된 시점의 기상 상태를 반영하여 보정하였기 때문에, 실질적으로 오염도가 명확히 구별되는 구간만 명확하게 드러나는 것을 알 수 있다. In the case of the corrected contaminant map (b), it can be seen that the large changes between the detailed zones are reduced. Since it is corrected by reflecting the weather condition at the time of measurement, it can be seen that only the section in which the degree of contamination is clearly distinguished is clearly revealed.

이와 같은 방식으로, 대기 오염 지도를 작성할 수 있고, 각각의 입자상 그리고 가스상 대기 오염 물질의 실제 평균 농도를 보기 쉽게 시각적으로 나타낼 수 있다. 또한, 격자 공간에서 획득한 대기 오염 물질의 표준 편차, 측정 데이터의 개수 등의 정보도 또한 시각적으로 표현할 수 있다. 그에 따라, 대기 오염 측정 데이터의 관리가 쉬워지고, 활용도를 높일 수 있다. In this way, an air pollution map can be created and the actual average concentration of each particulate and gaseous air pollutant can be visually and easily visualized. In addition, information such as the standard deviation of the air pollutants obtained in the lattice space and the number of measurement data can also be visually expressed. Accordingly, the management of the air pollution measurement data is facilitated, and the utilization can be increased.

또한, 항공기를 통하여 실제 생활 공간인 지표상의 대기 오염도와는 상이한 대기 오염도를 측정하는 종래 방안과는 달리, 실제 생활 공간인 지표면 상에서 대기 오염도를 측정하기 때문에 보다 유용한 대기 오염 정보를 제공할 수 있다. Unlike the conventional method of measuring the air pollution degree different from the air pollution degree on the surface of the actual living space through the aircraft, the air pollution degree is measured on the surface of the actual living space, thereby providing more useful air pollution information.

또한, 모델링을 이용하여 대기 오염 지도를 작성하는 방법의 경우 실측값이 아닌 수치적인 모사값을 사용하므로, 정확도가 떨어지는 문제가 있었으나, 본 발명의 경우 실측값을 사용하므로 정확한 대기 오염도를 공간 분포 정보로 나타낼 수 있다. 또한, 모델링 기법을 검증하는 방법으로도 사용될 수 있다. In the case of the method of generating air pollution map using modeling, numerical simulation value is used instead of actual measurement value, so there is a problem that the accuracy is lowered. However, since the actual value is used in the present invention, . Also, it can be used as a method for verifying the modeling technique.

S10: 도메인 설정 단계
S20: 측정 경로 설정 단계
S30: 오염도 측정 단계
S50: 오염도 보정 단계
S60: 오염 지도 산출 단계
S61: 무보정 오염 지도 산출 단계
S63: 보정된 오염 지도 산출 단계
S110: 주변 지점 설정 단계
S115: 공통 경로 설정 단계
S10: Domain setup step
S20: Measurement path setting step
S30: Pollution degree measuring step
S50: Pollution degree correction step
S60: Pollution map calculation step
S61: Calculation of uncorrected contamination map
S63: Corrected contamination map calculation step
S110: Peripheral point setting step
S115: Common path setting step

Claims (8)

대기 오염 모니터 장치가, 대상 지역을 격자로 구분된 하나 이상의 하위 도메인으로 설정하는 단계;
상기 대기 오염 모니터 장치가, 각각의 하위 도메인의 측정 경로, 상기 대상 지역에 위치한 주변 지점 및 상기 대상 지역 전체에 걸쳐 분포된 공통 경로를 설정하는 단계;
상기 대기 오염 모니터 장치가, 상기 측정 경로를 따라 각각의 하위 도메인의 오염도, 상기 대상 지역의 주변 지점 및 상기 공통 경로의 기상 상태 또는 오염도를 측정하는 단계;
상기 대기 오염 모니터 장치가, 상기 대상 지역의 주변 지점 및 상기 공통 경로의 기상 상태 또는 오염도로부터 실측된 도시 대기 배경 농도와 도로상 대기 오염도를 반영하여, 실측된 상기 하위 도메인의 오염도를 보정하는 단계; 및
상기 오염도의 측정 단계 또는 상기 오염도의 보정 단계 뒤에, 상기 대기 오염 모니터 장치가, 측정된 오염도 데이터 또는 보정된 오염도 데이터에 따라 대기 오염 지도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
An air pollution monitoring device, comprising: setting an area of interest as one or more sub-domains separated by a grid;
The air pollution monitoring apparatus comprising: setting a measurement path of each sub-domain, a surrounding point located in the target area, and a common path distributed over the target area;
Wherein the air pollution monitoring device measures the pollution degree of each sub domain along the measurement path, the surrounding point of the target area, and the weather condition or pollution degree of the common path;
Correcting the pollution degree of the measured lower-level domain by reflecting the urban atmospheric background concentration and the on-the-road air pollution degree actually measured from the surrounding points of the target area and the common path; And
Wherein the air pollution monitoring device calculates an air pollution map according to the measured pollution degree data or the corrected pollution degree data after the step of measuring the pollution degree or the correction of the pollution degree.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 대기 오염 모니터 장치가, 상기 대상 지역의 주변 지점의 기상 상태 또는 오염도 데이터로부터 측정 시점의 도시 배경 농도(Cbg(i)) 및 측정 기간 내의 평균 도시 배경 농도(Cbg(avg))를 산출하고,
상기 공통 경로의 기상 상태 또는 오염도 데이터로부터 오염 물질과 풍속의 거듭제곱 함수(WSx) 중 보정 계수(x)를 산출하여
아래 [식 1]에 따라 측정된 오염도(Cm)의 보정된 오염도(Cc)를 도출하는 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
Figure 112016005329910-pat00013
[식 1]
The method according to claim 1,
The air pollution monitoring apparatus calculates an urban background concentration (C bg (i) ) at the measurement time and an average urban background concentration (C bg (avg) ) within the measurement period from the weather state or pollution degree data of the peripheral point of the target area and,
A correction coefficient (x) of a power function of contaminants and wind speed (WS x ) is calculated from the gas phase state or pollution degree data of the common path
(C c ) of the pollution degree (C m ) measured according to the following formula (1).
Figure 112016005329910-pat00013
[Formula 1]
제 1 항에 있어서,
상기 오염도를 나타내는 파라미터는,
입자상 대기 오염 물질의 경우, PM10(D p < 10 μm)농도(μg/m3), PM2.5(D p < 2.5 μm)농도(μg/m3), 극미세입자 수 농도(particles/cm3), 검댕 농도(μg/m3), 폐포에 침착 가능한 입자 표면적 농도(μm2/cm3) 및 입자상 다환방향족 탄화수소 농도(ng/m3) 중 하나 이상이고,
가스상 대기 오염 물질의 경우 일산화탄소 농도(ppm), 이산화탄소 농도(ppm), 일산화질소 농도(ppb), 이산화질소 농도(ppb), 이산화황 농도(ppb), 오존 농도(ppb) 및 탄화수소류 농도(ppb) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
The method according to claim 1,
The parameter indicative of the degree of contamination is,
In the case of particulate air pollutant, PM 10 (D p <10 μm) Concentration (μg / m 3), PM 2.5 (D p <2.5 μm) Concentration (μg / m 3), minimal tenant number concentration (particles / cm 3 ), A soot concentration (μg / m 3 ), a particle surface area concentration (μm 2 / cm 3 ) that can be deposited on alveoli, and a particulate polycyclic aromatic hydrocarbon concentration (ng / m 3 )
In the case of gaseous air pollutants, the concentration of carbon monoxide (ppm), carbon dioxide concentration (ppm), nitrogen monoxide concentration (ppb), nitrogen dioxide concentration (ppb), sulfur dioxide concentration (ppb), ozone concentration (ppb) At least one of the atmospheric pollution monitoring method and the atmospheric pollution monitoring method.
제 1 항에 있어서,
상기 대기 오염 지도를 작성하는 단계는,
상기 대기 오염 모니터 장치가, 대응하는 격자 구획 내의 측정된 또는 보정된 오염도의 평균값, 표준 편차 또는 측정 데이터 개수를 입력하여 대기 오염 지도를 산출하는 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
The method according to claim 1,
The step of preparing the air pollution map includes:
Wherein the air pollution monitoring device calculates an air pollution map by inputting an average value, a standard deviation, or the number of measurement data of the measured or corrected pollution degree in the corresponding grid section.
제 5 항에 있어서,
상기 대기 오염 모니터 장치가, 상기 평균값, 표준 편차 또는 측정 데이터 개수의 구간에 따라 다양한 색상으로 표시하여 대기 오염 지도를 산출하는 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the air pollution monitoring device calculates an air pollution map by displaying the air pollution map in various colors according to the interval of the average value, the standard deviation, or the number of measurement data.
제 1 항에 있어서,
상기 측정 경로, 상기 대상 지역에 위치한 주변 지점 및 상기 대상 지역의 전체에 걸쳐 분포된 공통 경로를 설정하는 단계,
상기 대기 오염 모니터 장치가, 기본 지도 정보에 따라 예비 경로 또는 예비 지점을 설정하는 단계; 및
상기 대기 오염 모니터 장치가, 상기 예비 경로 또는 예비 지점에 따라 측정한 결과에 따라 예비 경로 또는 예비 지점을 수정하여 최종 경로 또는 최종 지점을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
The method according to claim 1,
Setting a common path distributed over the measurement path, a surrounding point located in the target area, and the target area,
The air pollution monitoring apparatus comprising: setting a reserve path or a reserve point in accordance with basic map information; And
Wherein the air pollution monitoring apparatus includes a step of setting a final path or a final point by modifying a preliminary path or a preliminary point according to a result of measurement according to the preliminary path or the preliminary point.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 대상 지역이 도시인 경우, 상기 주변 지점은 도시 대기 측정소인 것을 특징으로 하는 대기 오염 모니터 방법.
8. The method of claim 1 or 7,
And if the target area is a city, the surrounding point is an urban air pollution monitoring station.
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