대기경계층연구실

대기환경과학과 김철희

부산대학교 대기경계층연구실은 동북아시아를 중심으로 대기오염물질의 장거리 이동과 그로 인한 국가 간 상호영향을 정량적으로 분석하는 선도적 연구를 수행하고 있습니다. 한·중·일 3국이 참여하는 LTP(Long-range Transboundary Pollutants) 공동연구를 비롯해, 다양한 국제 협력 프로젝트에서 한국을 대표하여 대기질 모델링, 실측 자료 분석, 정책 자문 등 다방면의 역할을 하고 있습니다. 연구실은 CMAQ, WRF-Chem, CAMx 등 첨단 대기질 모델을 활용하여 배출원-수용지(Source-Receptor) 관계를 도출하고, 각국의 배출 저감 정책이 한반도 및 동북아 대기질에 미치는 영향을 과학적으로 규명합니다. 또한, 연구실은 대기경계층(Planetary Boundary Layer, PBL) 내에서의 오염물질 연직 혼합, 난류 운동, 안정경계층 구조 등 미세먼지와 오존의 생성 및 분포 메커니즘에 대한 심층 연구를 진행합니다. 라디오존데, 라이다, 운고계 등 다양한 원격탐사 및 현장 관측 장비를 활용하여 수도권과 부산 등 주요 도시의 대기경계층 고도와 구조를 실시간으로 측정·분석하고, 수치모델과의 비교를 통해 모델의 신뢰도를 높이고 있습니다. 이러한 연구는 도시 및 해안지역의 대기오염 예측 정확도 향상에 크게 기여하고 있습니다. 연구실은 미세먼지(PM2.5) 및 오존의 화학적·물리적 특성, 2차 생성 메커니즘, 고농도 사례 분석, 폭염과 오존 생성의 상관관계, 인공지능 및 빅데이터 기반 미세먼지 예보 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 특히, 최근에는 중국의 대기오염 저감 정책이 한반도 대기질에 미치는 영향, 기상 변화와 대기오염물질 이동 패턴, 미래 배출 시나리오에 따른 동북아 대기질 전망 등 실질적이고 시의성 있는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 이와 더불어, 연구실은 다수의 국내외 학술지 논문, 저서, 특허, 정책보고서 등을 통해 연구 성과를 공유하고 있으며, NASA, UNEP, NEASPEC, MICS-Asia 등 국제기구 및 국내외 정부기관과의 협력을 통해 동북아 대기질 개선 정책 수립에 과학적 근거를 제공하고 있습니다. 연구진은 다양한 국가 프로젝트와 국제 캠페인(KORUS-AQ, SIJAQ, ASIA-AQ 등)에 적극 참여하며, 대기환경 분야의 글로벌 리더로서의 위상을 확고히 하고 있습니다. 연구실의 궁극적인 목표는 동북아시아 및 한반도 대기질 개선을 위한 과학적 기반 마련과, 대기오염 저감 정책의 실효성 평가, 그리고 기후변화와 대기환경의 상호작용에 대한 심층적 이해를 통해 건강하고 지속가능한 사회 구현에 기여하는 것입니다. 이를 위해 첨단 모델링, 관측, 데이터 분석, 인공지능 등 융합적 연구를 지속적으로 확대해 나가고 있습니다.