중국의 환경 오염 문제 해결을 위한 수질 및 대기질 모니터링 시스템의 고도화와 정밀한 데이터 관리 및 예측 기술의 중요성 doc_id PCY_201703230435032101_13

댐의 수위 상승은 희석 역할을 통해 직접 시아 노 박테리아의 밀도를 낮추고 더욱 중요한 점은 기타 생태요소(예를 들면 pH, 광 환경, 영양 염분 등)를 통해 유익한 조류 비례를 향상시키는 동시에 간접적으로 해로운 시아 노 박테리아의 우세 정도는 감소시킨다는 점이다. 기후 변화(강우 및 가뭄)와 인위적인 물 조정(물 축적과 물 방출)으로 인해 발생하는 댐 수위 파동은 모두 시아 노 박테리아와 조류 그룹에 동일한 생태 효과를 발생시키고 있는 상황이다. 연구팀은 한층 더 심층적인 분석을 통해 댐 수위 파동이 +2m/월 수준보다 높을 때 시아 노 박테리아의 우세 정도와 생물량을 효과적으로 감소시켜 시아 노 박테리아의 꽃 발생을 예방하고 통제할 수 있다는 점을 발견하였다. 미래 기후 변화와 인류 활동이 댐의 수위 파동에 더욱 영향을 끼치게 될 것으로 전망되는 상황에서 이번 연구 결과는 미래 중, 소형 댐들이 수리(水利)시설 조절에 기반 하여 시아 노 박테리아의 꽃에 대한 예방 관리, 수질 안전 보장 및 물 생태계의 완벽성 보호 등 분야에서 중요한 의미를 나타내고 있다. 현재 중국의 환경오염이 나날이 심각해짐에 따라, 환경오염으로 인한 국민의 건강에도 많은 영향을 끼치고 있어 환경문제는 이미 전 지구적인 문제가 되어있는 상황에 대기오염문제를 제외하고도 실내 오염으로 인한 위해가 심각하다. 연구결과에 의하면 실내오염이 실외공기오염보다 더 큰 위해를 발생시키며 특히 최근에는 실내오염으로 인한 아이들의 건강문제가 큰 화두가 되고 있다. 따라서 아이들의 피해를 막기 위해서는 실내오염에 관해 관리 감독이 필요하다. 환경부가 이전에 발표한 <중국 인민 환경 노출행위 모델의 연구보고서(아동)>에 따르면 중국아이는 “전통형”과 “현대형”의 건강위험에 노출되어 있는데 베이징사범대학교 홍광교(紅光教)교수는 이에 대해 “전통형”환경문제는 경제발전수준의 낙후와 좋지 않은 기초건설들의 의해 오염이 발생하는 반면 “현대형” 환경문제는 공업화, 도시화발전과정으로 인해 오염이 발생한다고 설명하였다. 최근 중국 베이징시(北京市) 환경보호국에서 발표한 자료에 따르면, 지난 2015년도에 베이징시 지역 수질 공간 차이가 비교적 크며 상유(上遊) 지표수 수질이 총체적으로 하유(下遊) 지표수 수질보다 좋은 것으로 나타났다. 동시에 심층 지하수도 심층 지하수 수질이 얕은 층 지하수 수질보다 좋을 뿐만 아니라 국가 식용 수 수원지 요구에 도달한 것으로 나타났다. 5대 수계 중, 차오바이허(潮白河)계 수질이 비교적 좋고 다칭허(大清河)계와 베이윈허(北運河)계 수질이 총체적으로 비교적 열악한 것으로 나타났다. 도시 하유지역의 표준에 도달하지 못하는 수질 단면 화학 산소 수요량, 암모니아 질소 연 평균 농도 수치는 각각 64.1mg/L와 9.2mg/L 수준에 달하고 전년 대비 각각 3.7% 상승, 5.2% 하락한 것으로 나타났다. 지난 중국 “국가 12차 5개년(2011-2015년) 계획” 실행 기간에 베이징시 정부는 오염 배출 감소를 대폭 강화하였으며 물 오염에 대한 심층 적인 관리를 실행한 동시에 생태 청정 소 유역(流域), 퇴경환림(退耕還林), 이전 규모화 양식장 등 조치를 취하고 식용 수 수원에 대한 엄격한 보호를 실행하였다. 하지만 마이크로형 설비는 센서 모니터링 방법을 사용하기 때문에 데이터는 쉽게 드리프트가 발생하기 때문에 데이터가 정확하지 않은 문제점이 발생한다. 때문에 국가 표준에 기반한 모니터링 방법을 사용하는 소형화 설비와 마이크로형 스테이션 설비를 결합하여 배치함으로써 데이터 통일 연동 및 교정을 실행하는 방법은 매우 중요하다. 이런 두 가지 모니터링 설비 결합 배치는 정밀 데이터를 제공할 수 있다. 하지만 반드시 다양한 모니터링 지역(예를 들면, 중점 공업 기업, 도로 교통, 건축 공사장과 지역 변두리 등)에 대해 다양한 결합 및 배치 방식을 취하고 지역 환경에 대해 정밀 그리드 배치를 실행하고 지역 그리드 전체 커버를 실현해야만 데이터의 완벽성, 과학성을 보장할 수 있다. 그리드 모니터링 시스템은 정밀 데이터를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 장기적이고 안정적인 제공을 실현할 수 있다. 부분적인 모니터링 설비는 간섭 기체의 영향을 받거나 환경 상황의 차이로 인해 조성되는 데이터 편차의 영향을 받을 수 있다. 때문에 완벽하고 엄격하고 규범적인 환경 품질 교정 시스템을 구축하는 것은 매우 핵심적인 과제이다. 중국 내 많은 지역들은 최근 대기질에 대한 그리드 모니터링(Grid monitoring) 시스템 개발 및 구축을 통해 대기 오염 관리를 추진하기 위한 시범사업을 실행하고 있지만 커버 범위와 모니터링 요소가 완벽하지 못하고 정보화 수준이 높지 못한 동시에 모니터링과 감독 관리 결합이 밀접하지 못하고 모니터링 데이터 품질을 한층 더 향상시켜야 하는 등 문제점에 직면하여 있기 때문에 대기 오염 관리 수요를 충족시키지 못하고 있다. 중국 내 전문가들은 지역의 그리드 커버를 전면적으로 실현하고 실시간으로 정밀 데이터를 제공하는 동시에 완벽한 데이터 교정 및 품질 제어 시스템을 구축하여 객관적이고 진실하게 오염 상황을 반영하는 동시에 오염 발생 원인을 종합적으로 분석할 수 있는 그리드 모니터링 시스템을 구축해야 한다고 강조하고 있다. 관련 설명에 따르면, 센서 방법을 이용하는 마이크로형 스테이션 원가는 비교적 낮기 때문에 그리드 모니터링 시스템 응용 분야에서 폭넓게 응용되었다고 한다. 마이크로형 스테이션의 데이터 정밀도를 향상시키기 위해 일정한 범위 내에서 국가 표준에 기반한 소형화 모니터링 설비에 대한 매칭 설치 작업을 실현하고 데이터에 대한 비교, 교정을 실행하는 동시에 빅 데이터 플랫폼을 이용하여 분석 및 해석하고 전체 데이터의 정확성을 판단한다. 국가 표준에 기반 한 모니터링 설비를 사용하여 모니터링하는 방법은 현재 중국 정부의 관련 규정에 부합되며 교정한 데이터는 정부 관련 부처에서 법 집행을 하는데 있어서의 근거로 될 수 있다. 오염 원천을 모니터링 그리드 속에 포함시키고 시스템이 오염 원천의 특이한 배출 행위를 발견하게 되면 특이한 경보 정보를 자동적으로 컴퓨터를 통해 web 단말, 휴대폰 APP 단말 혹은 위챗(WeChat) 플랫폼을 통해 관련 책임 기관에 전송되는 동시에 오염 원천 소재지 지리 위치 및 오염 물질 배출 시간을 명확히 표시하고 모니터링 기관에서 신속히 오염 원천을 로킹(locking)하여 처리 조치를 취할 수 있도록 하고 처리 효과에 대해 실시간 감독 제어한다. 중국 헤이룽장성(黑龍江省) 정부는 최근 선진 기기 장비를 도입하여 대기질 모니터링 예측 경보 시스템을 구축함으로써 미래 72시간 대기질 트렌드 예보를 실현하고 5-7일 간의 예보 및 예측 경보 작업을 실행할 수 있게 되어 이슈가 되고 있다. 현재 대기질에 대한 예보 및 예측 경보 시스템은 주로 데이터 예보와 동력 통계 예보 두 가지 수학 모델을 사용하고 있으며 그 중에서 데이터 예보가 위주가 되고 있다. 이번에 구축된 헤이룽장 대기질 모니터링 예측 경보 시스템의 2대의 컴퓨터 그룹은 자동적으로 관련 데이터를 다운하고 데이터 예보와 동력 통계 예보 두 가지 수학 모델을 이용하여 관련 계산 작업을 실행하며 약 4시간의 연산 과정을 통해 자동적으로 PM2.5, PM10 등 6건의 오염물질 농도 예측을 실행하는 동시에 자동적으로 AQI 예보 결과를 합성하며 그린, 옐로우, 오렌지, 레드, 자홍색 등 컬러로 지도상에 관련 예보 결과를 표시하게 된다. 컴퓨터 그룹은 입력된 데이터로 연산하게 되지만 데이터는 불확정성을 포함하고 있기 때문에 결과는 가능하게 실제 상황이 차이가 있게 된다. 이런 상황에 근거하여 예보 인원은 예보 결과를 수정해야 한다. 특히 돌발 상태 발생에 대해 컴퓨터 예측 계산 결과는 차이가 존재하게 된다.