부산대학교 대기경계층연구실은 동북아시아(한·중·일) 지역을 중심으로 장거리 이동하는 대기오염물질, 특히 미세먼지(PM2.5)와 월경성 대기오염물질(Long-range Transboundary Pollutants, LTP)에 대한 체계적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 1996년부터 한·중·일 LTP 공동연구에 주도적으로 참여하며, 각국의 배출원-수용지(Source-Receptor, S-R) 관계를 도출하기 위한 다양한 대기질 모델링(CMAQ, WRF-Chem, CAMx 등)과 실측 자료를 결합한 분석을 진행해왔습니다. 이러한 연구는 동북아시아 국가 간 대기질 정책 수립과 협력의 과학적 근거를 제공하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히 연구실은 BFM(Brute-Force Method), PSAT, HDDM 등 다양한 S-R 관계 산출 방법론을 적용하여, 각국의 배출량 변화가 인접국 대기질에 미치는 영향을 정량적으로 평가합니다. 이 과정에서 기상 및 대기질 모델의 해상도, 모수화 옵션, 관측소 자료와의 비교 검증 등 모델링의 신뢰도 확보를 위한 다각도의 연구가 병행됩니다. 또한, 장기 모니터링 및 집중 관측을 통해 동북아시아 주요 지점(중국, 일본, 한국)에 대한 대기질 변화 추세와 고농도 사례의 원인 분석을 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 최근 중국의 대기오염 저감 정책이 한반도 및 일본의 대기질 개선에 미치는 영향, 기상 변화와 대기오염물질의 이동 패턴, 그리고 미래 배출 시나리오에 따른 동북아 대기질 전망 등 다양한 주제로 확장되고 있습니다. 연구실의 결과는 한·중·일 환경부 장관회의, UN NEASPEC, MICS-Asia 등 국제 협력체의 정책 자문 및 과학적 근거 자료로도 활용되고 있습니다.

대기경계층연구실은 대기경계층(Planetary Boundary Layer, PBL) 내에서의 대기오염물질의 연직 혼합, 난류 운동, 그리고 미세먼지 및 오존의 생성·분포 메커니즘에 대한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 대기경계층은 지표의 에너지 플럭스 변화에 민감하게 반응하며, 오염물질의 농도와 분포에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 경계층의 구조와 변화 특성은 대기질 예측의 핵심 요소입니다. 연구실은 라디오존데, 라이다, 운고계 등 다양한 원격탐사 및 현장 관측 장비를 활용하여, 수도권 및 부산 등 주요 도시의 대기경계층 고도와 연직 구조를 실시간으로 측정·분석합니다. 또한, WRF, CMAQ 등 수치모델을 이용해 경계층 모수화(YSU, MYJ, QNSE, MYNN, BouLac 등)별로 대기경계층의 특성과 오염물질의 연직 혼합, 난류 운동, 안정경계층에서의 오염물질 확산 특성을 모의하고, 관측 자료와의 비교를 통해 모델의 정확도를 검증합니다. 이와 함께, 고농도 미세먼지 사례일의 대기경계층 발달 특성, 폭염과 오존 생성의 상관관계, 인공지능 및 빅데이터 기반 미세먼지 예보, 2차 미세먼지(Secondary Aerosol) 생성 과정 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 이러한 연구는 도시 및 해안지역의 대기오염 예측 정확도 향상, 정책 수립을 위한 과학적 근거 마련, 그리고 기후변화에 따른 대기질 변화 예측 등 실질적인 사회적 기여로 이어지고 있습니다.