Lagrangian Particle Dispersion Modeling in the Complex Coastal Terrain of Korea

라그랑지 입자확산모델과 3차원 해륙풍모델을 사용하여 해안가를 따라 내륙으로 복잡한 지형을 이룬 남한 중동부지역에서 지상오염농도를 추정하였다. 지균풍의 풍향이 다른 2경우에 대하여 모델 추정한 지상오염농도와 모델영역에서 실시한 SF? 추적자 실험결과를 서로 비교하여 본 결과 모델 추정한 오염 농도의 분포양상이 하층 주풍과 복잡한 지형에 의해 유도되는 국지풍이 상호작용하게되어 지균풍의 풍향에 따라 현저히 변화함을 알게 되었다. 만약 지균풍의 풍향이 열적 혹은 역학적으로 유도되는 국지순환의 방향과 일치하게 되면 국지순환이 강화되고 이로 인해 수송풍이 증가되어 지표 오염농도가 낮아지는 반면에 지균풍이 본 연구의 경우와 마찬가지로 산맥의 능선에 평형하게 불면 산액이 오후 늦게까지 하층기류를 산맥과 평형하게 유지시키게 되어 수송풍속이 약화되고 이로 인해 지상 오염농도가 높게 나타나게 된다. 현 개발한 대기 확산모델은 지균풍의 풍향을 보다 정확하게 입력한다면 복잡한 지형에서도 지상 오염농도를 보다 정확하게 추정할 수 있으므로 앞으로 복잡한 지형에 위치한 발전소 주변의 환경 영향 평가에 아주 유용하게 사용될 수 있다.

A Lagrangian particle dispersion model and the 3-dimensional land-sea breeze model are used for the estimation of ground-level pollution concentration in the central eastern coastal region in Korea where a very complicated terrain is located in the inland side of the coast. The model estimated ground-level concentrations for two cases of different geostrophic wind directions are compared with the result of a SF? tracer experiment conducted in the model domain. The results indicate that the model estimated concentration distribution patterns largely depend on the geostrophic wind direction and speed in the complex terrain due to various interactions between the local circulation induced by complex terrain and the prevailing wind in the lower level. If the geostrophic wind direction coincides with the direction of the local circulation induced by thermally and/or mechanically, the resulting flow is enhanced which, in turn, reduces the ground-level concentration due to the enhanced transport wind. If the geostrophic wind direction is parallel to the mountain range which is true in this case, the mountain range keeps the low-level wind parallel to the mountain range by acting as a barrier until late afternoon, thereby reduces the transport wind speed which, in tum, increases the ground-level pollution concentration. The present atmospheric modeling system is found to be able to simulate the ground-level pollution concentration in the correct range even in the complex terrain area with the fairly accurate geostrophic wind, indicating the potential use of the model for the estimation of pollution concentration around a power plant located in any complex terrain.