KR102369618B1 - 위해도 결정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

위해도 결정 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 위해도 결정 방법은 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계, 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 확산예측계수를 결정하는 단계, 확산예측계수에 기초하여, 휘발계수(VF; volatilization factor) 및 비산계수(PEF; particulate emission factor) 중 적어도 하나를 결정하는 단계, 및 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

위해도 결정 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR RISK DETERMINATION}
아래 실시예들은 위해도 결정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고도 별 풍속측정장치를 이용한 부지특이적 흡입노출평가 기술에 관한 것이다.
위해성평가(Risk Assessment)는 유해물질 유해성 정보 파악, 독성평가 및 유해성 결정, 노출평가 및 위해도 결정 등을 수행하는 과정을 의미할 수 있다. 위해성평가 시에는 오염물질이 수용체에 노출될 수 있는 다양한 노출경로를 고려하여야 하는데, 이러한 노출경로에는 실외공기 중 휘발성 오염물질을 흡입하는 경로와 비산된 오염토양을 흡입하는 경로 등이 포함된다.
현행 토양오염물질 위해성평가 지침에서는 실외공기 휘발물질흡입, 비산먼지흡입 노출경로에 대해 기본적인 노출량 산정식과 관련 인자들의 기본값만을 제시하고 있으며, 인자들의 기본값 또한 해외 문헌의 값을 그대로 가져와 사용하기 때문에 현재 수준에서는 부지특이적인 흡입노출평가가 불가능한 실정이다.
실시예들은 토양 오염물질이 휘발되거나, 오염토양이 비산되는 것을 예측하기 위해 휘발계수(VF), 비산계수(PEF)를 사용할 수 있으며, 각 계수를 사용하여 부지특이적인 흡입노출평가를 하기 위해서는 확산예측계수(Q/C)를 결정하고자 한다.
실시예들은 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정하고자 한다.
실시예들은 부지특이적 확산예측계수 산정 과정에서 도출되는 현장의 마찰풍속 값을 활용하여 현장 오염토양의 비산 가능성을 예측함으로써, 오염부지 모니터링 및 관리에 적절하게 활용하고자 한다.
일 실시예에 따른 위해도 결정 방법은 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계; 상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 확산예측계수를 결정하는 단계; 상기 확산예측계수에 기초하여, 휘발계수(VF; volatilization factor) 및 비산계수(PEF; particulate emission factor) 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및 상기 휘발계수 및 상기 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 위해도 결정 방법은 상기 위해도를 허용 위해도와 비교하여, 위해여부를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 확산예측계수를 결정하는 단계는 상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 고도와 풍속 사이의 관계식을 도출하는 단계; 및 상기 관계식에 기초하여, 상기 확산예측계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 관계식에 기초하여, 상기 확산예측계수를 결정하는 단계는 상기 관계식에 기초하여, 마찰풍속 및 마찰높이를 결정하는 단계; 및 상기 마찰풍속 및 상기 마찰높이에 기초하여, 상기 확산예측계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 획득하는 단계는 시간의 흐름에 따른 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계를 포함하고, 상기 확산예측계수를 결정하는 단계는 상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수를 결정하는 단계; 및 상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수에 기초하여, 대표확산예측계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 위해도 결정 방법은 토양입경분포 최빈값에 기초하여, 임계마찰풍속을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 휘발계수 및 상기 비산계수 중 적어도 하나를 결정하는 단계는 상기 임계마찰풍속에 기초하여, 상기 휘발계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 위해도 결정 방법은 상기 임계마찰풍속과 마찰풍속을 비교하여, 비산먼지 발생 가능성을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계는 상기 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 동시에 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 위해도 결정 장치는 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하고, 상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 확산예측계수를 결정하고, 상기 확산예측계수에 기초하여, 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나를 결정하며, 상기 휘발계수 및 상기 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정하는 프로세서를 포함한다.
상기 프로세서는 상기 위해도를 허용 위해도와 비교하여, 위해여부를 제공할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 고도와 풍속 사이의 관계식을 도출하고, 상기 관계식에 기초하여, 상기 확산예측계수를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 관계식에 기초하여, 마찰풍속 및 마찰높이를 결정하고, 상기 마찰풍속 및 상기 마찰높이에 기초하여, 상기 확산예측계수를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 시간의 흐름에 따른 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하고, 상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수를 결정하고, 상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수에 기초하여, 대표확산예측계수를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 토양입경분포 최빈값에 기초하여, 임계마찰풍속을 결정하고, 상기 임계마찰풍속과 확산예측계수에 기초하여, 상기 비산계수를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 임계마찰풍속과 마찰풍속을 비교하여, 비산먼지 발생 가능성을 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 동시에 측정할 수 있다.
실시예들은 토양 오염물질이 휘발되거나, 오염토양이 비산되는 것을 예측하기 위해 휘발계수(VF), 비산계수(PEF)를 사용할 수 있으며, 각 계수를 사용하여 부지특이적인 흡입노출평가를 하기 위해서는 확산예측계수(Q/C)를 결정할 수 있다.
실시예들은 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정할 수 있다.
실시예들은 부지특이적 확산예측계수 산정 과정에서 도출되는 현장의 마찰풍속 값을 활용하여 현장 오염토양의 비산 가능성을 예측함으로써, 오염부지 모니터링 및 관리에 적절하게 활용할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 위해도 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 획득한 복수 의 고도 별 풍속 데이터들을 이용하여 풍속-고도 간 관계식 파라미터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 일 실시예에 따른 시간대별 풍속 측정을 통해 산정한 확산예측계수 값을 도시한 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른 현장의 토양입자 입경에 따른 임계마찰풍속을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 위해도 결정 장치의 블록도이다.
본 명세서에서 개시되어 있는 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 기술적 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 실시예들은 다양한 다른 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 이해되어야 한다. 예를 들어 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~간의에"와 "바로~간의에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 위해도 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 단계들(110 내지 140)은 위해도 결정 장치에 의해 수행될 수 있다. 위해도 결정 장치는 특정 지역에서 토양오염물질에 의한 위해도를 결정하는 장치일 수 있고, 위해도 결정 장치는 하나 또는 그 이상의 하드웨어 모듈, 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 다양한 조합에 의하여 구현될 수 있다.
위해성평가(Risk Assessment)는 유해물질 유해성 정보 파악, 독성평가 및 유해성 결정, 노출평가 및 위해도 결정 등을 수행하는 과정을 의미할 수 있다. 위해성평가 시에는 오염물질이 수용체에 노출될 수 있는 다양한 노출경로를 고려하여야 하는데, 흡입 노출에 의한 경로는 공기 중 휘발성 오염물질이 대기중으로 증발되어 인체에 흡입되는 경로와 대기 중으로 직접 배출되는 비산된 오염토양을 흡입하는 경로 등이 포함될 수 있다.
위해성평가는 위해도에 기초하여 수행될 수 있다. 위해도란 유해물질의 특정농도나 용량에 노출된 개인 혹은 집단에게 유해한 결과가 발생할 확률(probability) 또는 가능성(likelihood)을 의미할 수 있다. 아래에서, 위해도를 결정하는 구체적인 방법이 설명된다.
단계(110)에서, 위해도 결정 장치는 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득한다. 위해도 결정 장치는 센서를 포함하여 자체적으로 고도 별 풍속 데이터를 측정할 수 있고, 또는 별도의 센서와 통신을 통해 센서가 측정한 고도 별 풍속 데이터를 수신할 수도 있다. 센서는 고도 별 풍속측정장치를 포함할 수 있다. 고도 별 풍속측정장치는 고도에 따른 풍속을 측정할 수 있다. 예를 들어, 고도 별 풍속측정장치는 여러 고도(예를 들어, 16, 39, 90, 120, 189, 390 cm)에서 동시에 해당 풍속을 측정할 수 있다.
단계(120)에서, 위해도 결정 장치는 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여 확산예측계수를 결정한다. 확산예측계수는 휘발 또는 비산된 오염물질이 대기 중에서 확산되는 것을 예측하는 파라미터로, 단위 플럭스(flux) 당 비산된 오염물질(이하, "비산먼지"로 지칭한다)의 농도의 역수((g/m2-s)/(kg/m3))로 정의되고, 현장의 기상 상황을 반영하여 도출될 수 있다. 미국의 경우, 미국 전 지역을 기상조건에 따라 29개 구역으로 구분하고 각 구역에서의 기상 조건을 반영한 확산예측계수 데이터베이스를 제시하고 있으나, 아직까지 우리나라에서는 이와 같은 연구가 수행된 바가 없어 위해성평가를 부지특이적(Site-specific)으로 적용하기 어렵다.
대기 중에서의 오염물질의 질량 플럭스(mass flux)는 수학식 1과 같다.
Figure 112020021508338-pat00001
여기서, z는 고도(cm), CA1은 고도 z에서의 오염물질 농도(g/m3), z0는 마찰높이(cm), CA0는 마찰높이 z0에서의 오염물질 농도(g/m3)이며, K는 칼만 상수(0.41), u*는 마찰풍속(m/s)일 수 있다.
위 식의 오염물질 농도 항(-(CA1 - CA0))을 왼쪽으로 옮기면 왼쪽 항은 오염물질 농도 당 질량 플럭스가 되므로, 왼쪽 항은 확산예측계수와 같은 값을 의미한다고 볼 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 수학식 2와 같다.
Figure 112020021508338-pat00002
현장의 마찰풍속(u*)과 마찰높이(z0)는 풍속-고도 간 관계식인 수학식 3을 통해 도출할 수 있다.
Figure 112020021508338-pat00003
여기서, u(z)는 z 고도(cm)에서의 풍속(m/s)일 수 있다.
획득한 복수 의 고도 별 풍속 데이터들과 수학식 3을 이용하면, 현장의 마찰풍속(u*)과 마찰높이(z0)를 추정할 수 있다. 구체적인 방법은 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 획득한 복수 의 고도 별 풍속 데이터들을 이용하여 풍속-고도 간 관계식 파라미터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
수학식 3을 참조하면, z 고도에서의 풍속은 ln(z)에 대한 일차 함수의 형태임을 알 수 있고, 일차 함수의 기울기는 u*/K, 일차 함수의 y절편은 -u*/K*ln(z0)임을 알 수 있다.
또한, 도 2의 그래프를 참조하면, 4 개의 고도 별 풍속 데이터가 획득되었음을 알 수 있다. 획득된 고도 별 풍속 데이터를 이용하여 수학식 3과 같이 모델링하면 수학식 4와 같은 값을 획득할 수 있다.
Figure 112020021508338-pat00004
수학식 3과 4에 기초하면, 마찰풍속(u*) 및 마찰높이(z0)를 획득할 수 있고, 이는 수학식 5와 같다.
Figure 112020021508338-pat00005
수학식 5에서 결정된 마찰풍속(u*) 및 마찰높이(z0)를 수학식 2에 대입하면 수학식 6과 같이 부지특이적 확산예측계수를 결정할 수 있다.
Figure 112020021508338-pat00006
다시 도 1을 참조하면, 단계(130)에서 위해도 결정 장치는 확산예측계수에 기초하여, 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나를 결정한다. 휘발계수(VF; volatilization factor) 및 비산계수(PEF; particulate emission factor)는 각각 단위 공기부피 당 휘발물질 또는 비산먼지 농도의 역수(m3/kg)를 의미할 수 있다. 휘발계수와 비산계수 각각을 통해 공기 중 휘발성 오염물질이 대기중으로 증발되어 인체에 흡입되는 경로와 대기 중으로 직접 배출되는 비산된 오염토양을 흡입하는 경로에 의한 위해도를 결정할 수 있다.
휘발계수와 비산계수 산정식은 크게 1)오염물질의 휘발 또는 오염토양입자의 비산을 예측하는 항과 2)휘발 또는 비산먼지가 대기 중에서 확산되는 것을 예측하는 확산예측계수로 구성될 수 있다. 오염물질의 휘발 및 토양입자의 비산을 예측하는 항은 오염물질의 물리화학적 특성 기본값 및 현장 토양의 이화학적 특성 조사값을 통해 도출할 수 있고, 확산예측계수는 단계(120)에서 결정할 수 있다.
단계(140)에서, 위해도 결정 장치는 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정한다. 위해도 결정 장치는 휘발계수 및 비산계수에 기초하여 실외공기 휘발물질 농도(Coutdoor air, mg/m3)와 비산먼지 오염물질 농도(Cfugitive dust, mg/m3)를 결정할 수 있고, 이는 수학식 7과 같다.
Figure 112020021508338-pat00007
여기서, Cs는 토양 노출농도(mg/kg)일 수 있다.
위해도 결정 장치는 실외공기 휘발물질 농도와 비산먼지 오염물질 농도 중 적어도 하나에 기초하여 흡입 노출에 의한 위해도를 결정할 수 있다. 또한, 위해도 결정 장치는 결정된 위해도를 허용 위해도와 비교하여, 위해여부를 판단 및/또는 제공할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 시간대별 풍속 측정을 통해 산정한 확산예측계수 값을 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 고도 별 풍속은 같은 현장에서도 시간에 따라 변화할 수 있기 때문에 본 발명에서는 시간대별로 풍속을 측정하여 확산예측계수 값들을 산정하고, 산정된 확산예측계수 값들 중 대표성을 띠는 값을 선정하여 위해도 결정 시에 사용할 수 있다.
도면(310)은 제1 장소에서 측정된 고도 별 풍속에 기초하여 결정된 확산예측계수 값을 도시한 그래프이고, 도면(320)은 제2 장소에서 측정된 고도 별 풍속에 기초하여 결정된 확산예측계수 값을 도시한 박스플롯 그래프일 수 있다.
구체적으로, 도면(310)과 도면(320)의 박스 하단은 확산예측계수 값의 25th 퍼센타일(percentile)를, 박스 상단은 확산예측계수 값의 75th 퍼센타일을 의미하고, 박스 안의 가로선은 중앙값(median)을 의미하며, 박스 바깥쪽 위와 아래의 가로선은 각각 확산예측계수 값의 5th 퍼센타일, 95th 퍼센타일을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 대표성을 띠는 값으로는 평균값을 사용하거나 또는 보수적인 평가를 위해 25th 퍼센타일 값 및 5th 퍼센타일 값 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 장소에서의 대표 확산예측계수는 평균인 141.22, 제2 장소에서의 대표 확산예측계수는 평균인 223.03일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 현장의 토양입자 입경에 따른 임계마찰풍속을 결정하는 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 고도 별 풍속측정장치를 이용해 결정한 마찰풍속(u*)을 현장의 임계마찰풍속(TFV; threshold friction velocity) 값과 비교하면 현장의 비산먼지 발생 가능성을 확인할 수 있다.
임계마찰풍속은 현장 토양의 비산이 일어나기 시작하는 풍속을 의미할 수 있고, 마찰풍속이 현장의 임계마찰풍속 이상일 경우 현장 토양이 비산될 가능성이 있다고 판단할 수 있으며, 반대로 마찰풍속이 현장의 임계마찰풍속 보다 작을 경우 토양 비산이 거의 일어나지 않는다고 판단할 수 있다. 임계마찰풍속은 현장 토양의 입경분포 최빈값에 따라 달라질 수 있다. 또한, 휘발계수 결정 시에도 임계마찰풍속이 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 임계마찰풍속 결정 방법은 다음과 같다. 눈금크기가 4 mm, 2 mm, 1 mm, 0.5 mm 및 0.25 mm인 체를 준비하여 눈금이 커지는 순서로 체를 쌓는다. 표토 약 1 cm의 토양을 채취하여, 지름이 약 1 cm 이상인 입자는 제거한다. 이 때, 시료채취 범위는 30 cm x 30 cm보다 작아야 한다. 4 mm 체 위에 토양을 붓고 약 20회 흔든다. 각 체에 남아있는 토양의 양을 육안으로 확인한다. 만약 2 mm 체에 가장 많은 토양이 남아있다면 이 부지의 토양입경분포 최빈값은 2 mm 체와 그 위의 4 mm 체 눈금의 평균인 3 mm가 된다. 현장토양의 입경분포 최빈값을 도 4 그래프에 대입하여 임계마찰풍속을 결정한다.
도 5는 일 실시예에 따른 위해도 결정 장치의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 위해도 결정 장치(500)는 프로세서(510)를 포함한다. 위해도 결정 장치(500)는 메모리(530), 통신 인터페이스(550), 및 센서들(570)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(510), 메모리(530), 통신 인터페이스(550), 및 센서들(570)은 통신 버스(505)를 통해 서로 통신할 수 있다.
프로세서(510)는 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하고, 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 확산예측계수를 결정하고, 확산예측계수에 기초하여, 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나를 결정하며, 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 흡입 노출에 의한 위해도를 결정한다.
메모리(530)는 복수의 고도 별 풍속 데이터, 확산예측계수, 휘발계수, 비산계수를 포함하는 등록 데이터베이스를 포함할 수 있다. 메모리(530)는 휘발성 메모리 또는 비 휘발성 메모리일 수 있다.
센서들(570)은 예를 들어, 고도에 따른 풍속을 측정할 수 있는 고도 별 풍속측정장치 등을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 프로세서(510)는 위해도를 허용 위해도와 비교하여, 위해여부를 제공할 수 있다. 프로세서(510)는 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 고도와 풍속 사이의 관계식을 도출하고, 관계식에 기초하여, 확산예측계수를 결정할 수 있다. 프로세서(510)는 관계식에 기초하여, 마찰풍속 및 마찰높이를 결정하고, 마찰풍속 및 마찰높이에 기초하여, 확산예측계수를 결정할 수 있다. 프로세서(510)는 시간의 흐름에 따른 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하고, 시간의 흐름에 따른 확산예측계수를 결정하고, 시간의 흐름에 따른 확산예측계수에 기초하여, 대표확산예측계수를 결정할 수 있다. 프로세서(510)는 토양입경분포 최빈값에 기초하여, 임계마찰풍속을 결정하고, 임계마찰풍속에 기초하여, 휘발계수를 결정할 수 있다. 프로세서(510)는 마찰풍속을 비교하여, 비산먼지 발생 가능성을 판단할 수 있다. 프로세서(510)는 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 동시에 측정할 수 있다.
이 밖에도, 프로세서(510)는 도 2 내지 도 4을 통해 전술한 적어도 하나의 방법 또는 적어도 하나의 방법에 대응되는 알고리즘을 수행할 수 있다. 프로세서(510)는 프로그램을 실행하고, 위해도 결정 장치(500)를 제어할 수 있다. 프로세서(510)에 의하여 실행되는 프로그램 코드는 메모리(530)에 저장될 수 있다. 위해도 결정 장치(500)는 입출력 장치(미도시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다. 위해도 결정 장치(500)는 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 텔레비전, 웨어러블 장치, 보안 시스템, 스마트 홈 시스템 등 다양한 컴퓨팅 장치 및/또는 시스템에 탑재될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (17)

  1. 특정 지역의 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계;
    상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 상기 특정 지역의 확산예측계수를 결정하는 단계;
    상기 확산예측계수에 기초하여, 상기 특정 지역의 휘발계수(VF; volatilization factor) 및 비산계수(PEF; particulate emission factor) 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 휘발계수 및 상기 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 특정 지역의 흡입 노출에 의한 위해도를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 확산예측계수를 결정하는 단계는
    상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 상기 특정 지역에 대한 고도와 풍속 사이의 관계식-상기 관계식은 로그함수임-인 아래의 수학식을 도출하는 단계;
    수학식:
    Figure 112021151110242-pat00013

    -여기서, u(z)는 z고도에서의 마찰풍속을 의미하고, u*은 상기 풍속, K는 칼만 상수, z0는 마찰높이임-
    상기 관계식에 기초하여, 상기 마찰풍속 및 상기 마찰높이를 결정하는 단계; 및
    상기 마찰풍속 및 상기 마찰높이에 기초하여, 상기 특정 지역의 상기 확산예측계수를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 확산예측계수는 아래의 수학식으로 표현되는,
    수학식:
    Figure 112021151110242-pat00014

    상기 단계들은 적어도 하나의 프로세서에 의해서 수행되는 위해도 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위해도를 허용 위해도와 비교하여, 위해여부를 제공하는 단계
    를 더 포함하는, 위해도 결정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는
    시간의 흐름에 따른 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계
    를 포함하고,
    상기 확산예측계수를 결정하는 단계는
    상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수를 결정하는 단계; 및
    상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수에 기초하여, 대표확산예측계수를 결정하는 단계
    를 포함하는, 위해도 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    토양입경분포 최빈값에 기초하여, 임계마찰풍속을 결정하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 휘발계수 및 상기 비산계수 중 적어도 하나를 결정하는 단계는
    상기 임계마찰풍속에 기초하여, 상기 비산계수를 결정하는 단계
    를 포함하는, 위해도 결정 방법.
  7. 제6항에 기초하여,
    상기 임계마찰풍속과 마찰풍속을 비교하여, 비산먼지 발생 가능성을 판단하는 단계
    를 더 포함하는, 위해도 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하는 단계는
    상기 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 동시에 측정하는 단계
    를 포함하는, 위해도 결정 방법.
  9. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제 2항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. 특정 지역의 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하고, 상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 상기 특정 지역의 확산예측계수를 결정하고, 상기 확산예측계수에 기초하여, 휘발계수 및 비산계수 중 적어도 하나를 결정하며, 상기 휘발계수 및 상기 비산계수 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 특정 지역의 흡입 노출에 의한 위해도를 결정하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 고도 별 풍속 데이터들에 기초하여, 상기 특정 지역에 대한 고도와 풍속 사이의 관계식-상기 관계식은 로그함수임-인 아래의 수학식을 도출하고,
    수학식:
    Figure 112021151110242-pat00015

    -여기서, u(z)는 z고도에서의 마찰풍속을 의미하고, u*은 상기 풍속, K는 칼만 상수, z0는 마찰높이임-
    상기 관계식에 기초하여, 상기 마찰풍속 및 상기 마찰높이를 결정하고, 상기 마찰풍속 및 상기 마찰높이에 기초하여, 상기 특정 지역의 상기 확산예측계수를 결정하고,
    상기 확산예측계수는 아래의 수학식으로 표현되는,
    수학식:
    Figure 112021151110242-pat00016

    위해도 결정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 위해도를 허용 위해도와 비교하여, 위해여부를 제공하는, 위해도 결정 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는
    시간의 흐름에 따른 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 획득하고,
    상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수를 결정하고, 상기 시간의 흐름에 따른 확산예측계수에 기초하여, 대표확산예측계수를 결정하는, 위해도 결정 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는
    토양입경분포 최빈값에 기초하여, 임계마찰풍속을 결정하고, 상기 임계마찰풍속에 기초하여, 상기 비산계수를 결정하는, 위해도 결정 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 임계마찰풍속과 마찰풍속을 비교하여, 비산먼지 발생 가능성을 판단하는, 위해도 결정 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 복수의 고도 별 풍속 데이터들을 동시에 측정하는, 위해도 결정 장치.
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