○ 한국해양과학기술원의 거점 연구소, 제주/울릉 센터, 해양과학기지 등 연 구 인프라를 활용한 체계적·효율적 광역 대기분진 채집시스템 구축
⦁ 단계별 시료 채집 시스템 구축 및 시계열 침강입자 채집 장비 운영
○ 해양과학기지 활용
⦁ 대기분진의 주요 유입경로인 우리나라의 황해와 동중국해에 3개의 해 양과학기지(이어도, 가거초, 소청초)와 1개의 대형 해양관측부이(황해중 부부이)에서 관측 수행(그림 3-3)
그림 3-3. 우리나라 황동중국해의 장기 해양시계열 관측을 위한 해양과학기지 및 황해중부부이
⦁ 해양과학기지는 전력/공간 등에 대한 확장성이 크기 때문에 연속적이 고 안정적으로 관측을 수행할 수 있는 대기분진 획득 체계를 마련할 수 있음
⦁ 해양과학기지에서는 자동으로 대기분진을 샘플링하여 시계열 관측자료 를 생산할 수도 있으며, 연구자들이 해양과학기지에 체류하면서 직접
대기분진 시료를 채집할 수 있음
⦁ 위의 두 가지 샘플링 방법을 효율적으로 연계하면 기존에 다른 대기분 진 관측자료보다 월등히 높은 활용성을 갖는 자료 획득이 가능하며, 대기 중의 샘플 뿐만 아니라 해수중으로 떨어지는 입자에 대한 샘플링 도 가능함
⦁ 현재 소청초 해양과학기지에서는 High Volume Air Sampler, PM2.5 센 서, 오존 센서 등의 관측장비와 더불어 Wet-Deposition Sample 을 획 득하기 위한 채집장비를 운영 중에 있음
⦁ 소청초 기지는 중국으로부터 이동되어 오는 대기분진 관측에 가장 적 합한 곳에 위치하고 있으며, 현재 구축되어 있는 해양과학기지 중 가 장 그 규모가 크기 때문에 다양한 관측센서 및 샘플링 장비를 운영하 는데 가장 좋은 조건을 가지고 있음
⦁ 따라서 대기분진 관련 연구수행시 예산과 인력, 그리고 대기분진 샘플 획득의 가능성을 근거로 소청초 기지에 우선적으로 집중해야할 필요성 높음
⦁ 소청초 기지의 대기분진 관측시스템이 안정화된 이후 가거초 및 이어 도 기지에도 동일 관측/샘플링 시스템을 구축하는 것이 타당함
⦁ 시계열 관측자료와 샘플의 상호비교와 지속적인 변동성 파악을 위해 해양과학기지에 구축되는 관측/샘플링 시스템은 표준화 작업을 거치는 것이 중요하며, 장비 고장 및 검교정 등으로 인한 결측을 줄이기 위해 백업장비의 확보가 반드시 필요함
⦁ 해양과학기지 출입 주기와 시기, 그리고 체류 기간은 기지별로 다소 차이가 있으나, 대부분 1개월에 1회, 1주 정도 체류연구를 할 수 있어 이를 감안한 관측/샘플링 계획 수립 필요
○ 시료 채집장비 및 측정장비 구축
⦁ 대기분진 해양유입 정량화를 위한 wet deposition, dry deposition, total deposition 채집 장비 구축 (그림 3-4)
⦁ 대기분진 기원지 추적 연구를 위한 air sampler (total suspended matter, PM10, PM2.5) 장비 확보
⦁ 과학기지의 경우, 3차원 바람관측 시스템(sonic anemometer) 설치 및 해양-대기 상호작용의 물리적 인자 파악 후 relexation eddy accumulation 방법으로 플럭스 측정
⦁ 대기분진 입자 포집 및 질산염, 황산염 자동분석 장치(Particle Into Liquid Sampler, PILS) 설치(과학기지 위주)
그림 3-4. dry 및 wet deposition 채집기 (TISCH Environmental)
○ 계류 시스템 구축
⦁ 서해 소청초 과학기지, 해양 유입 대기분진 모니터링 시스템 구축 - 소청초 과학기지에 대기분진 획득 장치 제작, 설치
- 소청초 과학기지에 트랩 계류, 해양유입 대기분진 플럭스 관측
그림 3-5. 소청초 과학기지 해양 유입 대기분진 모니터링 시스템 구축 모식도
⦁ 남해 이어도 과학기지, 해양 유입 대기분진 모니터링 시스템 구축 - 이어도 과학기지에 대기분진 획득 장치 제작, 설치
- 이어도 과학기지에 트랩 계류, 해양유입 대기분진 플럭스 관측
그림 3-6. 이어도 과학기지 해양 유입 대기분진 모니터링 시스템 구축 모식도
⦁ 동해, 해양 유입 대기분진 모니터링 시스템 구축
- 동해 연구소와 울릉도·독도 과학기지에 대기분진 획득 장치 설치 - 울릉분지에 퇴적물 트랩 계류, 해양 유입 대기분진 플럭스 관측 - 구간 별, 침강입자 플럭스 관찰
상부층(drifting sediment traps): 대기분진 해양 유입, 지화학 특성 변화 저층(bottom tethered sediment traps): 해양 물질순환 변화 연구
그림 3-7. 동해 해양 유입 대기분진 모니터링 시스템 모식도