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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.23 No.1 pp.41-58
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2024.23.1.41

Policy proposals for tree-planting according to change in vehicle fuels and air pollutants in Busan

Seo Hee Seo1, Ji-Hoon Ryu1, Seong-ji Yu2, Youn-Suk Son1*
1Division of Earth Environmental System Science, Pukyong National University
2Center for Research Facilities, Pukyong National University
* Corresponding Author: Tel: +82-51-629-6522 E-mail:: sonys@pknu.ac.kr
12/03/2024 25/03/2024 27/03/2024

Abstract


In order to determine the future direction of Busan City’s tree planting policy in accordance with changes in automobile fuel and air pollutants, this study selected representative tree species planted in Busan and identified the biogenic volatile organic compounds (BVOCs) emission rate and characteristics of each species. First, representative tree species were selected for each street tree species, forest tree species, and park tree species, and the emission rate and major components of BVOCs were investigated for each tree species. Furthermore, by comparing the ozone generation potential (POCP) for each tree species, tree species with a low emission rate were selected. According to the POCP comparison, P. yedoensis, G. biloba, Z. serrata and C. retusus were selected as roadside tree species, P. densiflora and C. obtusa as forest species, and A. palmatum, C. japonica, and Q. myrsinaefolia were deemed suitable for park species. However, in the case of P. occidentalis, Quercus, and M. glyptostroboides, the emission rates of BVOCs were found to be high. Despite this, these tree species were found to display excellent CO2 absorption and carbon storage. The concentration of NOx in the city center is likely to decrease due to the current trend of transitioning to eco-friendly cars worldwide, resulting in less cars that rely on fossil fuels. Therefore, in the current climate where NOx emissions are still high, planting tree species with a low BVOCs emission rate would be an optimal approach. On the other hand, if the NOx concentration in the city is found to be very low due to changes in automobile fuel use, planting tree species with excellent BVOCs emission capacity and CO2 absorption would be ideal.


BVOCs , Carbon dioxide , Emission rate , Fuel , Tree planting policy

자동차 연료와 대기오염물질 농도 변화에 따른 부산시 식목정책의 나아갈 방향

서서희1, 류지훈1, 유성지2, 손윤석1*
1부경대학교 지구환경시스템과학부
2부경대학교 공동실험실습관

초록

    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)은 대기 중 질소산화물(NOx)과 광화학산화반 응을 통하여 지구온난화 유발물질인 오존(O3) 및 초미세먼지(PM2.5)를 생성한다(Fehsenfeld et al., 1992). 부산광역시 보건환경연구원보(Busan Metropolitan City, 2022)의 내용 중 오존경보제 운영결과 보고에 따르면 부산시의 경우, 대부분의 대기오염물질의 농도는 관련 정책의 실효성으로 인하여 꾸준히 낮아지고 있지만 오존 농도는 2021년 기준 연평균 0.033 ppm으로 2018년 이후 지속적인 증가 추세를 보이고 있다. 또한 일 최고 오존의 장기 추세는 2018년 이후 0.001 ppm/ yr 수준으로 증가하고 있는 것으로 나타난다. 이에 따라 지역적으로 오존 생성에 대한 관리가 절실히 요구되며, 특히 인체 위해성 측면에서 오존과 초미세먼지는 우선적인 관리가 필요하다.

    일반적으로 광화학산화반응을 통해 오존을 생성하는 VOCs는 배출원에 따라 크게 인위적 휘발성 유기 화합물(Anthropogenic VOCs: AVOCs) 또는 자연적 휘발성 유기화합물(Biogenic BVOCs: BVOCs)로 구분된다. BVOCs는 주로 수목 및 식생에서 배출되고 전 지구적 관점에서 볼 때 AVOCs보다 BVOCs의 배출량이 더 큰 것으로 보고되고 있다(Zimmerman, 1979;Lamb et al., 1987;Guenther et al., 1994). 게다가 식물에서 배출되는 BVOCs 중 이소프렌(isoprene, C5H8) 또는 모노테르펜(monoterpene, C10H16)과 같은 테르펜류는 AVOCs 내의 주요물질보다 오존 생성에 더 많은 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다(Dimitriades, 1981). 그러나 다른 한편으로 테르펜류는 NOx 또는 햇빛이 없 는 조건에서 인체의 질병 및 정신건강에 상당한 도움을 준다고 보고되고 있다(Kim et al., 2019). 또한 일부 연구의 결과에 따르면 생활 속에서 발생하는 악취물질의 80% 이상은 유기물이 부패할 때 발생되는데 테르펜류는 항균작용을 통하여 부패를 방지하며, 특히 암모니아, 아민류 등과 반응하여 무취의 염기성 물질로 변화시켜 악취의 원인 물질을 제거할 수 있다(Moon and Yoo, 2005;Park et al., 2007;Hwang et al., 2014). 이와 같이 BVOCs는 화학적 특성상 인체에 미치는 긍정적인 영향과 부정적인 영향이 상존하므로 각 수종 및 배출 화학물질별 정량적인 접근이 필요하다.

    부산시는 국토면적 대비 산림면적이 34,926 ha로 약 45.4%를 차지하며, 가로수의 경우 2022년 기준 총 175,627 본이 식재되어 있는 것으로 보고되어 있다. 또한 부산시 차량교통조사에 따르면 부산시는 대한민국을 대표하는 광역시로서 승용차, 택시, 승합차, 버스 등의 차량 교통량이 하루 평균 5,982,434 대로 매우 높으며(Busan Metropolitan City, 2023a), 이로 인한 도로이동오염원의 NOx 배출량이 부산시 전체 배출량의 약 31%를 차지한다. 이에 따라 도로이동오염원에서 발생하는 NOx와 가로수, 공원수 등 도시림에서 배출되는 BVOCs의 반응으로 도심 대기오염물질의 증가를 야기할 수 있기 때문에 도시림 식재 시 각 수종의 BVOCs 배출 특성이 필수적으로 고려되어야 한다. 그러나 현재 부산광역시 조례에 따르면 국내 가로수 조성 및 관리 규정은 BVOCs와 같은 대기오염물질의 측면을 제외한 식재 위치, 시기, 관리 등 경관 위주의 항목으로 시행되고 있으며(KLIC, 2017), 수종별 BVOCs에 따른 적합 수종 선정과 관련된 연구 결과도 부족한 실정이다. 또한 세계적인 대기오염물질 저감 및 친환경에너지 정책 추진에 따라 전기차, 하이브리드 및 수소차 등 친환경 자동차의 사용이 증가하고 있다. 2022년 자동차 등록 현황에 따르면 부산시의 친환경 자동차 등록대수는 직전년도 대비 37.2% (430,898 대) 증가 한 것으로 보고되며(MOLIT, 2023), 자동차 연료 변화 로 인하여 도로이동오염원과 도심의 NOx 농도가 점차 낮아질 것으로 예상된다. 이와 더불어 산림청은 2050 탄소중립 산림부문 추진전략을 통해 탄소 중립을 위한 미세먼지 차단 숲, 도시바람길 숲 등 다양한 유형 의 도시숲과 같은 신규 산림 탄소흡수원을 확충하는 계획안을 발표하였다(KFS, 2021). 이러한 정책에 따른 자동차 연료의 변화로 인하여 도심 내 광화학반응의 주 원인물질인 NOx의 배출량이 감소한다면 도시림 등의 식물에서 발생되는 BVOCs는 대기오염물질 전구체의 역할보다는 건강에 이로운 피톤치드가 될 것이며, 식물은 또한 탄소흡수원으로 작용하여 인간에게 이로운 역할을 수행할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 부산시의 현재와 미래를 위하여 자동차 연료 변화에 따른 도심 내 대기오염물질의 변화에 대응하는 선제적 식목 정책을 마련해야 할 필요성이 있다.

    이를 위해 본 연구에서는 부산시 식목의 효율적인 식재 및 관리를 위하여 국내외 통계 자료를 기반으로 부산시 내 대표 수종을 선정하고, 수종 별 BVOCs의 배출속도와 주요성분 및 오존생성잠재력(POCP, Photochemical Ozone Creation Potential)을 비교하였고, 탄소 중립을 위한 탄소 흡수량 조사를 통하여 현재의 부산시 도시림에 적합한 수종을 선정하였다. 또한 자동차 연료 변화에 따른 친환경 자동차 증가와 부산시 내 NOx 농도 변화 가능성을 조사하여 이에 대 응할 수 있는 식목 정책을 제안하고자 하였다.

    2. 부산시 대표 수종 선정

    본 연구에서는 수종에 따른 BVOCs 배출 특성을 파악하기 위하여 국내외 통계자료를 기반으로 가로수, 산림수, 공원수에 대한 대표 수종을 각각 선정하였고, 이를 통하여 BVOCs의 배출속도를 비교하고자 연구를 수행하였다.

    국내 침엽수 산림면적의 대부분은 소나무 및 해송이 약 67%를 차지하고, 그 후 낙엽송, 리기다 소나무, 잣 나무, 편백나무 순으로 구성된다. 활엽수의 경우, 참나무류가 전체 활엽수의 48%로 가장 높은 비율을 보였으며, 다음으로 밤나무, 자작나무, 아까시나무가 차지하였다. 가로수의 경우 전국에서 많이 식재된 수종으로는 은행나무와 왕벚나무가 각각 10%, 9%를 차지 하며 그 다음으로는 이팝나무, 느티나무, 무궁화, 벚나무, 배롱나무, 양버즘나무, 단풍나무, 중국단풍, 곰솔, 백합나무 순으로 식재되었다(KFS, 2022). 다만 해당 통계는 산림청에서 국내 산림면적 및 가로수 조성 현황을 통계로 낸 것이기 때문에 지역의 특성에 따른 조성 현황 파악이 필요하여 부산시 도시림의 주요 수 종 및 조성 현황을 추가적으로 조사하였다.

    산림청의 가로수 조성관리 사업 실적(KFS, 2022)에 따르면 부산시는 전국 기준 약 1.6%의 가로수가 식재 되어 있으며 왕벚나무(30%), 은행나무(20%), 느티나 무(14%), 이팝나무(11%), 양버즘나무(4%) 순으로 식 재되어 있는 것으로 보고되고 있다. 이에 따라 전체의 약 79%를 차지하는 왕벚나무(P. yedoensis), 은행나무(G. biloba), 느티나무(Z. serrata), 이팝나무(C. retusus), 양버즘나무(P. occidentalis)를 부산시 대표 가로수종으로 선정하였다.

    또한 부산시의 국토면적은 77,077 ha이며 산림면적 은 34,926 ha로 산림율은 45.4%이다(KFS, 2022). 산림 면적 중 입목 지계는 33,538 ha이며 그 중 침엽수는 15,904 ha로 침엽수의 입목 지계가 활엽수보다 약 2배 넓은 면적을 차지하는 것으로 나타났다(KFS, 2022). 2020년 기준 침엽수의 경우 소나무 및 해송이 91.83% 로 가장 넓은 면적을 차지하고 편백나무(4.28%), 리기다 소나무(3.19%), 잣나무 및 낙엽송(0.06%) 순으로 나타났으며, 활엽수의 경우 참나무류가 53.23%로 가장 넓은 면적을 차지하고, 아까시나무(0.16%), 밤나무 (0.29%) 등으로 분포하는 것으로 보고되었다(Table 1). 따라서 부산시 대표 산림 수종으로는 침엽수 및 활엽수 면적의 각각 1% 이상을 차지하는 소나무(P. densiflora), 편백나무(C. obtusa), 리기다 소나무(P. rigida), 참나무 류(Quercus)를 선정하였다.

    현재 부산시에는 도시자연공원, 생활권공원, 주제 공원 등의 1007개소의 다양한 도시공원과 2개소의 도시자연공원과 973개소의 녹지로 조성되어 있다. 조성 중이거나 미조성된 공원을 제외하면 약 6,004 m2의 면적이 도시공원으로 이루어져 있으며 7,705 km2의 자연공원과 9,333 km2의 녹지가 존재한다(Busan Metropolitan City, 2023b). 부산시는 전체 수목을 교목과 관목으로 나누어 관리하고 있으나 각 항목 당 세부 수목의 통계 정보가 부족하여 각 공원에서 제공하는 수목 정보를 바탕으로 대표 공원수종을 선정하였다(Table 2). 이때, 부산시 대표 공원수종은 가로수 및 산림수와 중복되는 소나무, 왕벚나무, 느티나무 3종을 제외한 동백나무(C. japonica), 메타세쿼이아(M. glyptostroboides), 가시나무(Q. myrsinaefolia), 단풍나무 (A. palmatum)와 사철나무(E. japonicus)를 선정하였다.

    3. BVOCs 배출속도

    3.1 BVOCs

    BVOCs의 대부분은 주로 이소프렌과 모노테르펜으로 구성되며, 이들은 전체 BVOCs 배출 추정량의 약 64%를 차지하는 주요 물질로서 반응성이 매우 높다 (Dimitriades, 1981;Guenther et al., 2012). 이소프렌은 주로 활엽수종에서 배출되고 엽록소를 통해 잎에 저장되지 않고 바로 배출되며(McGarvey and Croteau, 1995), 대기 중 다른 탄화수소에 비해 OH 라디칼과의 반응속도가 빨라 질소산화물 농도가 높을 때 높은 수준의 오존을 생성한다(Williams et al., 1997). 모노테르펜은 이소프렌과 달리 대기 중으로 직접 배출되지 않고 잎에 저장되며(Monson et al, 1995;Seufert et al., 1995), 분비기관이 복잡할수록 배출량이 증가하는데 침엽수종의 경우 복잡한 분비기관을 가지고 있어 활엽수종에 비해 모노테르펜의 배출량이 더 많은 것으로 알려져 있다(Lewinsohn et al., 1991;Yu and Son, 2021). 이러한 BVOCs는 공통적으로 온도, 상대습도, 식물 종류, 캐노피(Canopy) 높이 및 식물이 가진 물과 영양소에 따른 스트레스 등의 유도 요인이 있으며 (Sharkey and Loreto, 1993;Monson et al., 1995;Kesselmeier and Staudt, 1999), 빛의 세기를 나타내는 유효광합성량(PAR, Photosynthetically active radiation)의 경우 모노테르펜의 배출에는 영향이 상대적으로 적은 것으로 나타났지만, 이소프렌의 배출에는 지배적으로 작용한다고 알려져 있다.

    3.2 BVOCs 배출속도 산정

    일반적으로 BVOCs의 배출량을 표현할 때 기본 단위로 사용되는 배출속도(ER, Emission rates)는 단위 시 간당 단위 건중량(gram dry weight, gdw) 당 배출되는 탄소의 양(μgC gdw-1h-1)으로 나타낸다(Kim et al., 2003;Son et al., 2006;Yu and Son, 2021). 앞에서 언급한 것처럼 나무에서 배출되는 대부분의 BVOCs는 이소프렌과 모노테르펜류이며, BVOCs 배출량은 시료 채취 장소, 온도, 유효광합성량 등의 환경적 요인들에 영향을 받는다. 따라서 측정값은 이러한 환경적 요인에 영향을 받을 수 있기 때문에 이를 고려한 환경보 정계수를 적용하여 동일한 조건에서의 배출속도를 비교해야 한다. 이를 위하여 BVOCs 배출속도 산출 시에 적합한 모델을 고려하여 환경보정계수를 적용하여 온도 30°C와 유효광합성량 1,000 μmol m-2 s-1에서 의 표준배출속도(ERs, Standard Emission rate)를 구하여 사용한다(Tingey et al., 1981;Lamb et al., 1987;Guenther et al., 1991;Guenther et al., 1993).

    이소프렌의 배출속도는 유효광합성량과 온도에 대한 보정식을 사용하여 나타낼 수 있다(Guenther et al., 1991;Guenther et al., 1993).

    I = I S ⋅ C L ⋅ C T
    (1)

    C L = α C L 1 L ( 1 + α 2 L 2 ) 1 2
    (2)

    C T = exp [ C T 1 ( T − T S ) R T S T ] 1 + exp [ C T 2 ( T − T M ) R T S T ]
    (3)

    이소프렌의 배출속도(I)는 표준 온도(30°C) 및 유효 광합성량(1,000 μmol m-2 s-1)에서의 이소프렌의 배출 속도에 유효광합성량 보정 계수(CL)와 온도 보정 계수(CT)를 곱하여 계산한다(Owen et al., 1998;Geron et al., 2001). 유효광합성량 보정 계수 산출식에서 L은 유효광합성량, α와 CL1은 경험계수로 각각 0.0027, 1.066 이다. 온도 보정 계수 산출식에서 R은 이상 기체 상수로 8,314 (JK-1mol-1) 이고, T는 측정온도, TS와 TM은 각 각 303.15 K, 314 K이다. CT1과 CT2는 경험계수로 각각 95,000 (J mol-1), 230,000 (J mol-1)이다.

    모노테르펜의 배출속도는 온도에 의한 영향을 많이 받기 때문에 이소프렌과 달리 빛을 제외한 온도에 대한 식으로만 나타낸다. 모노테르펜 배출속도(M)는 표준 온도(303 K)에서의 모노테르펜 배출속도에 온도 민감도 계수인 β (=0.09, K-1)와 측정 온도(T)와 표준상태 온도(TS)를 이용하여 계산한다(Tingey, 1981;Guenther et al., 1993).

    M = M S ⋅ exp [ β ( T − T S ) ]
    (4)

    현재 국내에서 배출속도가 연구된 수종은 활엽수 11종(서어나무속, 버즘나무속, 벚나무속, 참나무 속 등), 침엽수 9종(전나무속, 편백나무속, 삼나무속, 소나무속 등) 및 은행나무 1종으로 총 21종에 대한 연구가 수행되었다(Yu and Son, 2021). 그러나 21개 수종 중에서 성목(Adult tree)에 대한 계절적 연구가 이루어진 것은 총 9종뿐이며 나머지 12 수종은 묘목에 관한 연구만 이루어졌다. 우리나라의 경우 계절적 변화가 뚜렷하기 때문에 계절에 따른 BVOCs의 배출량 변화를 파악하는 것이 매우 중요하다. 침엽수종의 모노테르 펜의 배출속도의 경우 낙엽송(L. kaempferi)를 제외한 나머지는 모두 봄에 가장 높고 겨울에 가장 낮았으며, 활엽수종의 경우 대부분의 종이 여름에 가장 높은 값을 보였다. 따라서 BVOCs 배출속도는 계절에 따른 값의 차이가 뚜렷하기에 계절적 특성 또한 고려하여 배출량이 산정되어야 한다(Ok et al., 2023).

    3.3 가로수종 BVOCs 배출속도 비교

    부산시 가로수종의 79%를 차지하는 왕벚나무, 은행나무, 느티나무, 이팝나무 및 양버즘나무에서 발생 되는 BVOCs의 배출속도를 조사하였다(Table 3). 왕벚 나무의 경우, 국외에서 진행된 연구결과들은 P. cerasifera, P. cistena 등 다른 수종에 대한 연구가 대부분이었으며, 국내 연구 결과는 이소프렌에 대한 연구 결과만 존재할 뿐만 아니라 그마저도 검출한계 이하로 배출 되는 것으로 나타났다(Son et al., 2012). 이팝나무는 이소프렌과 모노테르펜 모두 검출한계 이하로 확인되었다(Karlik et al., 2002). 은행나무의 경우, 이소프렌은 검출되지 않거나(Mochizuki and Tani, 2021) 매우 낮은 배출속도를 보였으며(Li et al., 2011), 모노테르펜의 경우 검출한계 이하(Kesselmeier and Staudt, 1999) 또는 매우 미량으로 검출된 것으로 볼 때(Wang et al., 2003;Zhao et al., 2004), 전세계적으로 BVOCs가 미량 혹은 발생되지 않는 수종임을 알 수 있었다. 느티나무 또한 이소프렌은 검출한계 이하로 확인되며 모노테르펜은 미량(0.26~0.53 μgC gdw-1h-1)으로 검출되는 것을 확인하였다 (Curtis et al., 2014). 양버즘나무의 경우 다른 수종에 비해 이소프렌의 배출속도가 매우 높게 나타났고(Gunether, 1994;Xiaoshan et al., 2000), 국내외 연구결과에 따르면 최소 10.9에서 최대 67.01 μgC gdw-1 h-1의 배출속도를 보였다.

    3.4 산림수종 BVOCs 배출속도 비교

    국내외 자료를 기반으로 선정된 부산시 대표 산림 수종인 소나무, 편백나무, 리기다, 참나무류(졸참나무, 갈참나무, 신갈나무, 물참나무, 상수리나무, 굴참나무) 의 BVOCs 배출속도를 비교한 결과, 소나무와 편백나무 및 리기다 소나무의 경우 모든 연구결과에서 이소프렌의 배출은 거의 없는 것으로 파악되었으며 모노테르펜의 연구 결과만 확인할 수 있었다. 반대로 참나무류는 이소프렌만 배출되는 것으로 확인되었다. 이는 침엽수는 모노테르펜의 배출이 활엽수는 이소프렌의 배출이 지배적임을 의미한다(Table 4).

    소나무의 경우 α-pinene, myrcene, β-phellandrene 등 의 모노테르펜이 주요 물질로 검출되는 것으로 보고되고 있다(Lim et al., 2008). 소나무에서 배출되는 모노테르펜의 배출속도는 각 연구별로 매우 상이했는데 이는 샘플링 지역과 시기, 수목의 나이 등 다양한 환경인자에 의한 것으로 판단된다. 참나무 속의 경우 국내 산림의 주요 수종으로 국내 연구가 가장 활발하게 이루어 졌었으며, 이소프렌의 배출속도는 졸참, 신갈, 갈참, 물 참나무 순으로 배출속도가 높은 것으로 확인되었다 (Lim et al., 2011;Kim and Lee, 2012;Son et al., 2012).

    계절에 따른 이소프렌의 배출속도를 확인한 결과, 졸참 1과 신갈나무는 배출속도가 봄철에 가장 높은 것으로 나타났으나 졸참 2, 상수리 2, 갈참나무의 경우에는 여름철에 가장 높은 것으로 나타났다(Fig. 2). 상수리 1과 물참 등은 계절별 배출속도의 차이가 거의 없었으며 굴참은 여름철보다 가을철에 조금 더 높은 것으로 나타났다. 졸참 1, 신갈나무, 굴참나무를 제외한 대부분의 참나무류는 대부분의 수종에서 여름에 이소프렌의 배출속도가 가장 높게 나타나는데, 이는 유효광합성량 및 온도가 높아 식물의 성장이 가장 활발하기 때문이라고 보고된 바가 있다(Lim et al., 2011;Kim and Lee, 2012;Yu and Son, 2021).

    3.5 공원수종 BVOCs 배출속도 비교

    공원수종의 경우 각 나라별 및 지역별로 식재되어 있는 수종이 상이하며 각 목 당 수종이 많아 대표 수종에 대한 연구결과가 아직 매우 부족한 실정이다(Table 5).

    선행연구들의 결과에서 볼 수 있듯이 단풍나무의 경우 모든 연구의 결과에서 이소프렌은 배출되지 않는 것으로 나타났으며 모노테르펜은 3.5 μgC gdw-1h-1 이하로 미량 배출되는 것으로 확인하였다(Zimmerman, 1979;Winer, 1983;Evans et al., 1985;Lamb et al., 1986). 동백나무의 경우 이소테르펜과 모노테르펜 모두 배출되지 않거나(Benjamin and Winer, 1998) 0.01 μgC gdw-1h-1 수준으로 매우 적게 배출되는 것으로 나타났다(Chang et al., 2022). 가시나무는 참나무목의 활엽수로 모노테르펜은 배출되지 않는 것으로 나타났으며 이소프렌도 0.03 μgC gdw-1h-1으로 매우 적게 배출되는 것으로 확인하였다(Bao et al., 2008). 이에 반해 메타세쿼이아의 모노테르펜 배출속도는 단풍나무에 비해 평균적으로 더 높은 것으로 나타났으며 최대 27.55 μgC gdw-1h-1의 배출속도를 보였다(Ahn et al., 2022).

    4. 주요 BVOCs 성분 비교에 따른 적합 수종 선정

    4.1 수종별 주요 BVOCs 성분

    나무에서 배출되는 BVOCs는 다양한 테르펜류와 이소프렌이 복합적으로 구성되어 있다(Fig. 3). 대기중에 OH 라디칼은 대류권에서 방출되는 거의 모든 화합물과 반응하며, 일반적으로 테르펜에 존재하는 탄소의 이중결합은 OH 라디칼에 대해 높은 반응성을 갖는 것으로 보고되고 있다(Calogirou et al., 1999) (Table 6). 각각의 BVOCs는 OH 라디칼과 반응하는 속 도가 상이하여 배출되는 BVOCs의 구성성분에 따라 대기오염물질 생성 가능성에 차이가 있기 때문에 각 수종별 주요 BVOCs 성분을 조사하였다. 우선 테르펜의 OH 반응속도 차이에 대한 내용은 다음의 Table 6 에 나타냈다(Calogirou et al., 1999). 모노테르펜의 경우 성분 중 α-terpinene과 γ-terpinene이 가장 높은 OH 반응속도 상수를 가진다. 그리고 myrcene (21.5 × 10-11 cm3 molecule-1s-1)과 β-phellandrene (16.8 × 10-11cm3 molecule-1s-1)는 OH 라디칼과의 반응상수가 α-pinene (5.4 × 10-11 cm3 molecule-1s-1)이나 β-pinene (7.9 × 10-11 cm3 molecule-1s-1)보다 약 5배 이상 크다고 보고되고 있다(Calogirou et al., 1999;Lim et al., 2008;Son et al., 2012).

    산림수종의 대부분을 차지하는 침엽수인 소나무는 모노테르펜의 배출이 지배적이며 d-limonene, α-pinene, α-terpinene, myrcene 등이 배출되고, 해송의 경우 dlimonene의 배출이 약 65%를 차지한다. 활엽수의 경우 이팝나무를 제외한 대부분의 수종에서 α-terpinene 의 비율이 가장 우세하고 α-pinene은 매우 낮은 수준 (0~5%)으로 발견되며, 침엽수에서 주로 배출되는 d- limonene은 갈참나무를 제외한 어떤 종에서도 검출되지 않는 것으로 나타났다(Yu et al., 2024) (Fig. 3). 다만 활엽수는 이소프렌이 많이 배출되고 모노테르펜의 배출속도가 매우 낮기 때문에 이소프렌의 반응상수 및 오존생성잠재력(POCP)를 유의하여야 하고, 모노테르펜의 조성비는 잎 모양과 수종에 따라 배출 특성이 상이하게 나타나며 구성 비율 또한 지역, 토양, 온도 등의 환경적 요인에 따라 달라질 수 있음을 감안하여야 한다(Chang et al., 2021).

    4.2 수종별 오존생성잠재력(POCP) 비교를 통한 적합 수종 선정

    VOCs는 대기 중에서 종류에 따라 오존을 생성하는 정도가 달라 이러한 광화학 반응성의 정도를 광화학 오존생성능력(POCP, photochemical ozone creation potential)이라 한다(William, 1994). 광화학오존생성반응은 ethylene (POCP=100)을 기준물질로 하여 다음과 같이 계산된다(Derwent et al., 1996;Kim et al., 2014).

    P O C P i = O z o n e   I n c r e m e n t   w i t h   h y d r o c a r b o n   V O C O z o n e   I n c r e m e n t   w i t h   e t h y l e n e × 100
    (5)

    선행 연구의 조사에 따른 주요 BVOCs의 POCP는 Table 7과 같다. 계산된 POCP 값은 연구의 결과마다 조금 다른 값이 산출된 것을 확인할 수 있었다. 예를 들어, 이소프렌의 경우 각 선행연구가 수행된 지역, 시기 등의 차이로 인하여 POCP가 109.2~117.8로 다르게 산출되는 것을 확인하였다. Hong and Han (2022)에 따르면 오존 생성량은 전구체인 BVOCs와 NOx의 비율에 따라 다르며 BVOCs/NOx의 비율이 4~15 사이일 때 오존 생성 잠재력이 가장 높다. 또한 모노테르펜의 경우 세부 물질에 따른 배출속도와 POCP가 다르기 때문에 이소프렌 및 모노테르펜의 배출속도와 모노테 르펜의 구성비에 따라 수종별 오존생성잠재력이 크게 달라질 것으로 예상된다.

    부산시 대표 가로수, 산림수 및 공원수종에서 배출되는 BVOCs의 주요 구성 성분은 은 Table 8에 나타냈다. 앞에서 언급한 것처럼 대부분의 침엽수종과 활엽수종은 각각 모노테르펜 및 이소프렌의 배출이 지배적이다.

    가로수종의 경우 왕벚나무, 은행나무 및 이팝나무는 이소프렌 및 모노테르펜이 거의 배출되지 않으나 느티나무는 모노테르펜, 버즘나무는 이소프렌의 배출이 지배적이다. 하지만 느티나무의 모노테르펜 배출속도는 0.42 μgC gdw-1 h-1 (Curtis et al., 2014)이며 양버즘나무의 이소프렌의 배출속도는 67.011μgC gdw-1 h-1 (Son et al., 2012)로 양버즘나무의 POCP가 월등히 높을 것으로 판단된다. 산림수종의 경우 침엽수의 입목 지계가 활엽수에 비해 약 2배 넓은 면적을 차지하지만 참나무류의 이소프렌 배출속도가 침엽수의 모노테르펜 배출속도보다 월등히 높기 때문에 이소프렌 배출속도가 높은 졸참나무와 신갈나무와 같은 참나무류의 오존생성기여도가 높을 것으로 판단된다. 공원수종의 경우 단풍나무와 메타세쿼이아의 BVOCs 배출속도를 비교했을 때 메타세쿼이아가 최대 27.555 μgC gdw-1 h-1 (Ahn et al., 2022)의 속도로 POCP가 월등히 높을 것으로 판단된다. 결론적으로 부산시 대표 수종 중 가로수종인 양버즘나무, 산림수종인 졸참나무 및 신갈나무, 공원수종인 메타세쿼이아가 도심의 오존 생성에 크게 기여하고 있을 것으로 사료된다.

    4.3 주요 수종의 탄소흡수량

    표준 탄소흡수량의 경우 국립산림과학원에서 발표한 ‘주요 산림수종의 표준 탄소흡수량(ver. 1.2)’의 값을 바탕으로 국가고유계수(WD: 목재기본밀도(t d.m./ m3), BEF: 바이오매스 확장계수(R: 뿌리함량비)와 탄소전환계수(CF)를 이용하여 다음과 같이 산정한다 (NIFoS, 2019).

    C O 2   r e m o v a l s   ( t C O 2 / h a / y r ) V o l × W D × B E F × ( 1 + R ) × C F × 44 2
    (6)

    주요 수종의 연간 CO2 흡수량은 생장으로 인해 30년 이전에 가장 높게 나타났으며, 임령 증가에 따른 생장의 둔화로 인하여 CO2 흡수량이 감소한다. 연간 CO2 흡수량은 상수리나무가 최대 15.9 (tCO2/ha/yr)로 가장 높았으며 편백나무의 흡수량이 가장 낮은 것으로 확인되었다(NIFoS, 2019).

    경기개발연구원(GRI, 2009)에서 산정한 CO2 흡수율과 탄소 저장량 중 부산시 대표 가로수종 및 공원 수종에 해당하는 값의 흡수율을 확인한 결과 CO2 흡수율은 메타세쿼이아가 69.6 (kgCO2/tree/yr)로 가장 높으며 그 다음으로는 양버즘나무, 은행나무, 느티나무, 벚나무, 단풍나무 순으로 확인되었다.

    나무 한 그루 당 탄소 저장량은 양버즘나무가 361.6 (kgC/tree)로 가장 높았으며, 두번째로는 메타세쿼이아가 315.2 (kgC/tree)로 높게 나타났다. BVOCs의 배출속도와 POCP가 높은 메타세쿼이아와 양버즘나무가 CO2 흡수율과 탄소저장량 모두 높게 나타났지만, 이 결과는 현재 부산시에 식재되어 있는 나무들과 수령, 토양 등 환경인자로 인하여 상이할 수 있다. 그러나 이와 같은 연구 결과의 경향성은 연료 변화에 따라 도심 내 도로이동원에서 배출되는 NOx의 농도가 낮아질 경우 다량의 피톤치드 배출과 높은 탄소흡수 능력을 동시에 가지고 있는 수종이 도시 숲 조성 시 최적의 가로수로 평가될 수 있을 것이다.

    5. 자동차 연료의 변화와 수종의 특성에 따른 식목정책 제안

    5.1 친환경자동차 보급에 따른 부산시 내 NOx 농도 변화

    정부는 친환경자동차법에 의거하여 5년단위의 기본계획을 수립하며 제4차 친환경자동차 기본계획 (2021~2025)에 따르면 전기차, 수소차, 하이브리드차를 포함한다. 2030년까지 자동차 온실가스의 24%를 감축하고자 ‘25년 연간 신차 판매의 50%, ‘30년 80% 이상을 친환경자동차로의 전환으로 추진하고 있으며 실질적인 탄소중립의 제도적 기반을 마련하고 있다 (MOTIE, 2021). 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)에 따르면 2022년 말 전세계 누적 전기자 동차 등록 현황은 2018년 대비 5배 상승하여 총 2,600 만 대를 돌파하는 가파른 성장추세를 보였으며, 연간 증가 현황의 70% 이상은 배터리전기차(battery electric vehicles, BEV)가 차지한 것으로 나타났다(IEA, 2023).

    전세계적인 계획에 따라 부산시 친환경 자동차 등록 대수는 2020년 이후 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있다. 2023년 8월 기준 하이브리드 98,234 대, 전기 30,148 대, 수소 2,021 대가 등록되어 있으며 특히 전기차 등록대수는 2020년 5,355 대에서 2023년 30,148 대로 약 5.6% 상승한 것으로 보고되고 있다(MOLIT, 2023). 이에 반해 휘발유, 경유, LPG 차량의 경우 각각 1.1, 0.9, 0.9%의 증가율을 보였으며 이는 추후 친환경 자동차로 연료의 변화가 빠르게 이루어질 것을 시사한다.

    O’Driscoll et al. (2018) 에 따르면 자동차 연료의 종류에 따른 NOx 배출량의 경우, 경유가 0.44~0.72 g km-1 로 가장 많은 NOx를 배출하며 휘발유는 0.04~0.09 g km-1, 하이브리드(휘발유 + 전기) 는 0.002 g km-1의 NOx 를 배출한다. 이를 부산시 연료 별 차량 등록대 수에 대입하면 기존 연료인 경유와 휘발유의 사용으로 인하여 배출되는 NOx는 각각 377,991.36 g km-1, 66,642.39 g km-1로 매우 높게 나타났다. 연구개발특구 진흥재단(INNOPOLIS, 2021)에 따르면 우리나라 전기차 시장(배터리식(BEV, Battery Electric Vehicle), 연 료전지(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle))의 연평균 성장률은 2030년까지 36.1%로 증가할 것으로 보고되었다. 또한 확산 모형을 이용하여 국내 승용차와 전체 시장 잠재 규모를 추정하였을 때 내연기관 자 동차가 전기자동차에 의하여 완전히 대체된다는 가정 하에서 2050년에는 전기자동차가 전체 승용차 시장의 89.9%를 차지할 것이라고 전망했다(Lee et al., 2020). 이와 같이 친환경자동차로의 연료 변화는 꾸준히 증가할 것으로 예상되며 이에 따라 부산시 도심 내의 오존 전구체인 NOx 농도가 전체적으로 감소하고, 도심 내 이동오염원으로 인한 오존 생성의 가능성이 현저하게 감소할 것으로 예상된다. 또한 가로수 및 공원수에서 배출되는 BVOCs는 도심의 NOx 농도가 감소함에 따라 대기오염물질의 전구체의 역할보다 사람의 신체 및 정신 건강에 이로운 영향을 주는 피톤치드의 역할로 크게 작용할 수 있을 것으로 예상 되어 BVOCs를 다량으로 배출하는 수종의 선정이 도심의 환경과 인간에게 유리할 가능성이 존재한다.

    5.2 미래 식목정책 제안

    부산시 대표 수종의 BVOCs 배출특성과 탄소흡수량 등의 분석을 통하여 자동차 연료가 부산시 도심의 오존 및 미세먼지 정책 등에 미칠 영향을 파악하여 관련 식목 정책을 제안하고자 한다. 부산시 대표 수종의 BVOCs 배출 속도 및 오존생성잠재력을 조사한 결과 현재 도심에 적절한 수종은 대기오염물질의 전구체로 작용하는 BVOCs의 배출량이 낮은 수종일 것으로 판단된다. 가로수종으로는 왕벚나무, 은행나무, 느티나무 및 이팝나무, 산림수종으로는 소나무, 편백나무 등의 침엽수이며 공원수종으로는 단풍나무, 동백나무 및 가시나무가 적절한 것으로 나타났다. 이 중 침엽수인 소나무와 편백나무는 소취능 또한 높은 것으로 보고되고 있다. 악취물질 중 트리메틸아민은 소나무와 편백나무에서 추출한 정유에 의해 각각 82.22%, 59.44%의 소취능이 확인되었으며 포름알데히드는 61.67%의 소취능이 확인되었다(Hwang et al., 2014). 이와 같이 현재 부산시에 식재된 식목들은 대부분 적합한 것으로 나타났으며, 특히 가로수종의 경우 양버즘 나무를 제외한 4종의 수목에서 BVOCs 배출속도가 미량 혹은 발생되지 않는 것을 파악할 수 있었다. 이에 반해 BVOCs를 다량 배출하는 수종으로는 가로수종 인 양버즘나무, 산림수종인 참나무류 및 공원수종인 메타세쿼이아가 있다. 이들은 BVOCs를 다량 배출하지만 CO2의 흡수량 및 탄소저장능력이 다른 수종에 비하여 월등히 높다는 것을 확인하였다. 또한 대전발 전연구원(2012)의 연구에 따르면 참나무류 중 졸참나 무와 물참나무는 아황산가스에 대한 상대적 저항성이 높으며 특히 졸참나무의 경우 오존을 비롯한 다양한 대기오염에 대한 저항성이 강한 수종으로 확인되었다(DSI, 2012). 더불어 양버즘나무의 경우 대기오염에 대한 저항성이 매우 강하진 않지만 CO2 흡수와 동시에 대기오염물질을 흡수하는 대표적인 대기오염 정화 수종으로 확인되었다(DSI, 2012). 이러한 수종들은 현재 부산시 도심에는 적합하지 않으나 자동차 연료의 변화에 따라 도심 내 NOx의 농도가 낮아질 경우 BVOCs의 역할이 대기오염물질의 전구체에서 인체에 유익한 피톤치드 발생원으로 변화될 수 있으며, 수목이 CO2 흡수원으로도 작용할 수 있기 때문에 미래 식목정책에 적합한 수종이 될 가능성이 높다. 따라서 연료 변화없이 도심 내 NOx 농도가 높을 경우 왕벚나무, 은행나무, 느티나무, 이팝나무, 단풍나무, 동백나무, 가시나무 등을 식재할 것을 추천하는 한편, 자동차 연료의 변화에 따라 도심 내 NOx 농도가 매우 낮아질 경우 피톤치드를 다량 배출하며 CO2의 흡 수량이 뛰어난 양버즘나무, 참나무류, 메타세쿼이아 를 식재하는 것이 유리하다. 또한 도심에 식재되는 식목은 현재 고려되고 있는 식재 위치, 시기, 관리 등 경관 위주의 항목과 더불어 초미세먼지, 온실가스, 오존 등 대기오염물질과 관련된 항목들도 종합적으로 고려한 후 선택할 것을 제안하는 바이다.

    6. 결 론

    부산시 대표 수종의 BVOCs 배출속도 및 POCP를 조사한 결과 BVOCs 배출량이 낮은 가로수종으로는 왕벚나무, 은행나무, 느티나무, 이팝나무, 산림수종으로는 소나무 및 편백나무, 공원수종으로는 단풍나무, 동백나무, 가시나무가 적합한 수종인 것으로 확인되며, 배출속도는 높으나 피톤치드를 다량 배출하며 CO2 의 흡수량이 뛰어난 수종으로는 양버즘나무, 참나무 류, 메타세쿼이아인 것으로 확인되었다. 부산시의 친환경 자동차는 2020년 이후 꾸준히 증가하는 추세를 보이며 이와 같은 추세가 지속될 시 오존의 전구체인 NOx의 배출량이 현저하게 저감되어 오존 생성 가능성이 감소하고, 반대로 사람의 신체 및 정신 건강에 이로운 영향을 주는 피톤치드의 역할과 악취제어의 효과를 부분적으로 기대할 수 있을 것이다. 따라서, 자동차 연료 변화에 따른 부산시 대기오염물질의 저감을 고려한 수종 선정 가이드라인을 제시해 기존의 경관 위주의 항목으로 시행되고 있는 국내 가로수 조성 및 관리 규정에 새로운 식목정책을 제안하는 바이다. 또한, 수종별 BVOCs 기초 자료 제시를 통해 적합한 수종을 선정하여 오존과 초미세먼지와 같은 2차 대기오염물질의 발생량을 최소화하여 효율적인 수종의 식재 및 관리와 더불어 부산시 내 대기오염물질 관리 및 탄소 중립 실현에 이바지할 수 있을 것으로 판단된다.

    감사의 글

    본 논문은 2023년도 부산녹색환경지원센터의 연구 사업비 지원을 받아 수행하였습니다(23-1-40-41). 또한, 본 논문은 산림청의 산림기반 사회문제해결 실증 기술개발(R&D) 사업의 지원을 받아 수행하였습니다 (No. 2022429A00-2224-0802).

    <저자정보>

    서서희(박사과정), 류지훈(학부과정), 유성지(연구원), 손윤석(부교수)

    Figure

    JOIE-23-1-41_F1.gif

    Status of roadside-trees construction in Busan (KFS, 2022).

    JOIE-23-1-41_F2.gif

    Emission rates of Quercus according to season (Lim et al., 2011;Kim and Lee, 2012;Yu and Son, 2021).

    JOIE-23-1-41_F3.gif

    Composition ratios of eight monoterpenes emitted from various species (Reprinted from permission from ref. Yu et al., 2024. Copyright 2023 Elsevier Ltd.).

    JOIE-23-1-41_F4.gif

    Annual CO2 absorption by major species (tCO2/ha/yr).

    Table

    Status of forest area of Coniferous and Broad-leaved trees in Busan (KFS, 2022)

    Status of trees in urban parks and green areas of Busan

    Emission rate of BVOCs of major roadside-tree species in Busan

    Emission rate of BVOCs of major forest species in Busan

    Emission rate of BVOCs of major park-tree species in Busan

    Rate constants k for the reaction of OH and NO3 radicals and O3 with terpenes

    aAtkinson et al. (1995), bAtkinson et al. (1986), cAtkinson et al. (1990a), dShu and Atkinson (1995), eShu and Atkinson (1994), fAtkinson et al. (1990b), gCorchnoy and Atkinson (1990), <sup>h</sup>Shorees et al. (1991)

    Photochemical ozone creation potential (POCP) of various BVOCs

    Composition of major BVOCs emitted by representative trees in Busan (road-side, forest, and park-trees)

    CO2 absorption rate and carbon storage by representative tree species (GRI, 2009)

    NOx emissions according to type of vehicle fuel in Busan

    <sup>a</sup>O’Driscoll et al. (2018).
    <sup>b</sup>Busan Metropolitan City (2023c).

    Reference

    1. Ahn, J. W. , Dinh, T. V. , Park, S. Y. , Choi, I. Y. , Park, C. R. , Son, Y. S. ,2022. Characteristics of biogenic volatile organic compounds emitted from major species of street trees and urban forests. Atmospheric Pollution Research 13(7), 101407.
    2. Atkinson, R. , Aschmann, S. M. , Pitts Jr, J. N. ,1986. Rate constants for the gas-phase reactions of the OH radical with a series of monoterpenes at 294 ± 1 K. International Journal of Chemical Kinetics 18(3), 287-299.
    3. Atkinson, R. , Hasegawa, D. , Aschmann, S. M. ,1990a. Rate constants for the gas-phase reactions of O3 with a series of monoterpenes and related compounds at 296 ± 2 K. International Journal of Chemical Kinetics 22(8), 871-887.
    4. Atkinson, R. , Aschmann, S. M. , Arey, J. ,1990b. Rate constants for the gas-phase reactions of OH and NO3 radicals and O3 with sabinene and camphene at 296 ± 2 K. Atmospheric Environment. Part A. General Topics 24(10), 2647-2654.
    5. Atkinson, R. , Arey, J. , Aschmann, S. M. , Corchnoy, S. B. , Shu, Y. ,1995. Rate constants for the gas-phase reactions of cis-3- Hexen-1-ol, cis-3-Hexenylacetate, trans-2-Hexenal, and Linalool with OH and NO3 radicals and O3 at 296 ± 2 K, and OH radical formation yields from the O3 reactions. International Journal of Chemical Kinetics 27(10), 941-955.
    6. Bao, H. , Kondo, A. , Kaga, A. , Tada, M. , Sakaguti, K. , Inoue, Y. , Shimoda, Y. , Narumi, D. , Machimura, T. ,2008. Biogenic volatile organic compound emission potential of forests and paddy fields in the Kinki region of Japan. Environmental Research 106(2), 156-169.
    7. Benjamin, M. T. , Winer, A. M. ,1998. Estimating the ozoneforming potential of urban trees and shrubs. Atmospheric Environment 32(1), 53-68.
    8. Busan Metropolitan City,2022. Health and Environment Research [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.busan.go.kr/ihe/hedataroom03
    9. Busan Metropolitan City,2023a. Vehicle traffic survey [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.busan.go.kr/depart/trafficcensus0102
    10. Busan Metropolitan City,2023b. Current status of urban parks, amusement parks, green areas [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.busan.go.kr/ghopen09/view?schCommand=List&schIndx=16737
    11. Busan Metropolitan City,2023c. Department Motor Vehicles [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.busan.go.kr/car/crfuel/list?srchYear=2023&srchMonth=08&statusTy=F
    12. Calogirou, A. , Larsen, B. R. , Kotzias, D. ,1999. Gas-phase terpene oxidation products: a review. Atmospheric Environment 33(9), 1423-1439.
    13. Chang, H. N. , Son, J. A. , Je, S. M. , Oh, C. Y. , Cho, M. S. , Kim, J. W. , Kim, J. H. , Choi, W. S. , Lee, Y. K. ,2021. Emission Rates of Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOCs) from Various Tree Species in Korea (1). Journal of Korean Society of Forest Science 110(4), 543-553. (in Korean with English abstract).
    14. Chang, H. N. , Son, J. A. , Kim, J. W. , Kim, J. H. , Kim, Y. S. , Choi, W. S. , Lee, Y. K. ,2022. Emission Rates of Biogenic Volatile Organic Compounds from Various Tree Species in Korea (II): Major Species in Urban Forests. Journal of Korean Society of Forest Science 111(4), 490-501. (in Korean with English abstract).
    15. Corchnoy, S. B. , Atkinson, R. ,1990. Kinetics of the gas-phase reactions of hydroxyl and nitrogen oxide (NO3) radicals with 2-carene, 1,8-cineole, p-cymene, and terpinolene. Environmental Science & Technology 24(10), 1497-1502.
    16. Curtis, A. J. , Helmig, D. , Baroch, C. , Daly, R. , Davis, S. ,2014. Biogenic volatile organic compound emissions from nine tree species used in an urban tree-planting program. Atmospheric Environment 95, 634-643.
    17. Daejeon Sejong Research Institute (DSI),2012. Basic research on air pollution and plant ecology [cited 2024 Mar 24]; Available from: URL:https://www.dsi.re.kr/board.es?mid=a10101000000&bid=0001&act=view&list_no=2747&nPage=41&sel_date=
    18. Derwent, R. G. , Jenkin, M. E. , Saunders, S. M. ,1996. Photochemical ozone creation potentials for a large number of reactive hydrocarbons under European conditions. Atmospheric Environment 30(2), 181-199.
    19. Derwent, R. G. , Jenkin, M. E. , Saunders, S. M. Pilling, M. J. ,1998. Photochemical ozone creation potentials for organic compounds in northwest Europe calculated with a master chemical mechanism. Atmospheric Environment 32(14-15), 2429-2441.
    20. Derwent, R. G. , Jenkin, M. E. , Passant, N. R. , Pilling, M. J. ,2007. Reactivity-based strategies for photochemical ozone control in Europe. Environmental Science & Policy 10(5), 445-453.
    21. Dimitriades, B. ,1981. The role of natural organics in photochemical air pollution: issues and research needs. Journal of the Air Pollution Control Association (United States) 31(3).
    22. Evans, R. C. , Tingey, D. T. , Gumpertz, M. L. ,1985. Interspecies variation in terpenoid emissions from Engelmann and Sitka spruce seedlings. Forest Science 31(1), 132-142.
    23. Fehsenfeld, F. , Calvert, J. , Fall, R. , Goldan, P. , Guenther, A. B. , Hewitt, C. N. , Lamb, B. , Liu, S. , Trainer, M. , Westberg, H. , Zimmerman, P. ,1992. Emissions of volatile organic compounds from vegetation and the implications for atmospheric chemistry. Global Biogeochemical Cycles 6(4), 389- 430.
    24. Gara, M. A. , Woolfolk, R. L. , Cohen, B. D. , Goldston, R. B. , Allen, L. A. , Novalany, J. ,1993. Perception of self and other in major depression. Journal of Abnormal Psychology 102(1), 93-100.
    25. Geron, C. , Harley, P. , Guenther, A. ,2001. Isoprene emission capacity for US tree species. Atmospheric Environment 35(19), 3341-3352.
    26. Guenther, A. B. , Monson, R. K. , Fall, R. ,1991. Isoprene and monoterpene emission rate variability: observations with eucalyptus and emission rate algorithm development. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 96(D6), 10799-10808.
    27. Guenther, A. B. , Zimmerman, P. R. , Harley, P. C. , Monson, R. K. , Fall, R. ,1993. Isoprene and monoterpene emission rate variability: model evaluations and sensitivity analyses. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 98(D7), 12609-12617.
    28. Guenther, A. , Zimmerman, P. R. , Wildermuth, M. ,1994. Natural volatile organic compound emission rate estimates for U.S. woodland landscapes. Atmospheric Environment 28(6), 1197-1210.
    29. Guenther, A. , Jiang, X. , Heald, C. L. , Sakulyanontvittaya, T. , Duhl, T. , Emmons, L. K. , Wang, X. ,2012. The Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature version 2.1 (MEGAN2.1): an extended and updated framework for modeling biogenic emissions. Geoscientific Model Development 5, 1471-1492.
    30. Gyeonggi Research Institute (GRI),2009. Quantification of CO2 Uptake by Urban Trees and Greenspace Management for C Sequestration. [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.dbpia.co.kr/pdf/pdfView.do?nodeId=NODE01440493&googleI
    31. Hatanaka, A. ,1993. The biogeneration of green odour by green leaves. Phytochemistry 34(5), 1201-1218.
    32. Hong, S. I. , Han, Y. J. ,2022. Impact of Biogenic Volatile Compounds (BVOCs) on Formation of Tropospheric Ozone. Journal of the Environment 15(1), 49-54. (in Korean with English abstract)
    33. Hwang, H. J. , Yu, J. S. , Lee, H. Y. , Kwon, D. -J. , Han, W. , Heo, S. I. , Kim, S. Y. ,2014. Evaluations on Deodorization Effect and Anti-oral Microbial Activity of Essential Oil from Pinus koraiensis. Korean Journal of Plant Reources 27(1), 001-010. (in Korean with English abstract)
    34. International Energy Agency (IEA),2023. Global EV Outlook 2023 [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2023
    35. Innopolis Foundation (INNOPOLIS),2021. Electric Vehicle Market [cited 2024 Feb 26]; Available from: URL:https://www.innopolis.or.kr/board/view?pageNum=1&rowCnt=10&menuId=MENU00999&schType=0&schText=&categoryId=&continent=&country=&boardStyle=&linkId=45516
    36. Karlik, J. F. , Mckay, A. H. , Welch, J. M. , Winer, A. M. ,2002. A survey of California plant species with a portable VOC analyzer for biogenic emission inventory development. Atmospheric Environment 36 (33), 5221-5233.
    37. Kesselmeier, J. , Staudt, M. ,1999. Biogenic Volatile Organic Compounds (VOC): An Overview on Emission. Physiology and Ecology. Journal of Atmospheric Chemistry 33, 23-88.
    38. Kim, H. C. , Lee, K. H. ,2010. A study on Emission Rates of VOCs from Conifers at Jeju Island. Journal of Environmental Science International 19(5), 627-637. (in Korean with English abstract)
    39. Kim, H. C. , Lee, K. H. ,2012. A Study on Emission Rate of BVOCs from Broad-leaved Trees at Jeju Island. Journal of Environmental Science International 21(6), 713-724. (in Korean with English abstract)
    40. Kim, J. C. , Kim, K. J. , Lim, S. G. , Lim, Y. J. , Hong, J. H. , Kang, C. H. ,2003. A study on the characteristics of Natural VOC emissions from Oak trees in species. Korean Society of Atmospheric Environment 35, 287-288. (in Korean with English abstract)
    41. Kim, S. M. , Lee, Y. S. , Kang, K. H. , Yoo, K. S. ,2014. The Analysis on the VOCs Contents and Ozone Production Contribution of A Marine Paint in Korea. Journal of Korean Society of Atmospheric Environment 30(6), 569-576. (in Korean with English abstract)
    42. Kim, J. C. , Dinh, T. V. , Oh, H. K. , Son, Y. S. , Ahn, J. W. , Song, K. Y. , Choi, I. Y , Park, C. R. , Szulejko, J. E. , Kim, K. H. ,2019. The Potential Benefits of Therapeutic Treatment Using Gaseous Terpenes at Ambient Low Levels. Applied Sciences 9(21), 4507.
    43. Klinger, L. F. , Li, Q. J. , Guenther, A. B. , Greenberg, J. P. , Baker, B. , Bai, J. H. ,2002. Assessment of volatile organic compound emissions from ecosystems of China. Journal of Geophysical Research 107(D21), 4603.
    44. Korea Forest Service (KFS),2021. 2050 Carbon Neutral Strategy of the Republic of Korea.
    45. Korea Forest Service (KFS),2022. Basic forest statistics.
    46. Korea Law Information Center (KLIC),2017. Busan Metropolitan City Street Tree Creation and Management Ordinance [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.law.go.kr/ordinInfoP.do?ordinSeq=1274528
    47. Lamb, B. , Westberg, H. , Allwine, G. ,1986. Isoprene emission fluxes determined by an atmospheric tracer technique. Atmospheric Environment 20(1), 1-8.
    48. Lamb, B. , Guenther, A. , Gay, D. , Westberg, H. ,1987. A national inventory of biogenic hydrocarbon emissions. Atmospheric Environment 21(8), 1695-1705.
    49. Lee, Y. J. , Kim, J. K. , Won, D. H. ,2020. Prospect of dissemination of electric vehicle (xEV) using diffusion models. Journal of Northeast Asian Economic Studies 32(2), 189-220.
    50. Lewinsohn, E. , Gijzen, M. , Croteau, R. ,1991. Defense mechanisms of conifers: differences in constitutive and wound-induced monoterpene biosynthesis among species. Plant Physiology 96(1), 44-49.
    51. Li, D. W. , Shi, Y. , He, X. Y. , Chi, G. Y. ,2011. Seasonal Variations of BVOCs Emission from Ginkgo biloba Linn in Urban Area. Applied Mechanics and Materials 71-78, 2891- 2894.
    52. Lim, J. H. , Kim, J. C. , Kim, K. J. , Son, Y. S. , Sun-woo, Y. , Han, J. S. ,2008. Seasonal variations of monoterpene emissions from Pinus densiflora in East Asia. Chemosphere 73(4), 470- 478.
    53. Lim, Y. J. , Armendariz, A. , Son, Y. S. , Kim, J C. ,2011. Seasonal variations of isoprene emissions from five oak tree species in East Asia. Atmospheric Environment 45(13), 2202-2210.
    54. Liu, L. , Seyler, B. C. , Liu, H. , Zhou, L. , Chen, D. , Liu, S. , Yan, C. , Yang, F. , Song, D. , … Li, Y. ,2022. Biogenic volatile organic compound emission patterns and secondary pollutant formation potentials of dominant greening trees in Chengdu, southwest China. Journal of Environmental Sciences 114, 179-193.
    55. Martin, R. S. , Westberg, H. , Allwine, E. , Ashman, L. , Farmer, J. C. , Lamb, B. ,1991. Measurement of isoprene and its atmospheric oxidation products in a central Pennsylvania deciduous forest. Journal of Atmospheric Chemistry 13(1), 1-32.
    56. McGarvey, D. J. , Croteau, R. ,1995. Terpenoid metabolism. The Plant Cell 7(7), 1015-1026.
    57. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT),2023. Total Registered Motor Vehicles [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://www.index.go.kr/unity/potal/main/EachDtlPageDetail.do?idx_cd=1257
    58. Ministry of Trade, Industry and Energy (MOTIE),2021. 4th Basic Plan for Eco-Friendly Vehicles (2021-2025) [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://eiec.kdi.re.kr/policy/callDownload.do?num=210895&filenum=3
    59. Mochizuki, T. , Tani, A. ,2021. Emissions of gaseous formic and acetic acids from major tree species in Japan. Atmospheric Environment 247, 118149.
    60. Monson, R. K. , Lerdau, M. T. , Sharkey, T. D. , Schimel, D. S. , Fall, R. ,1995. Biological aspects of constructing volatile organic compound emission inventories. Atmospheric Environment 29(21), 2989-3002.
    61. Moon, B. H. , Yoo, K. S. ,2005. Characterization of volatile essential oil from needle leaves by gas chromatography-mass spectrometry. Journal of the Korean Society for Environmental Analysis 8(4), 181-185.
    62. National Institute of Environmental Research (NIER),2018. The Study on the Emission Characteristics of Biogenic Volatile Organic Compounds (VOCs) in a Forest, [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://ecolibrary.me.go.kr/nier/#/search/detail/5677583
    63. National Institute of Forest Science (NIFoS),2019. Standard carbon absorption of major forests [cited 2024 Feb 23]; Available from: URL:https://carbonregistry.forest.go.kr/fcr_web/fco/spt/board/dataView.do?bbsId=BBSMSTR_000000000011&nttId=577
    64. Nowak, D.J. , Crane, D.E. , Stevens J.C. , Ibarra M. ,2002. Brooklyn’s urban forest. United States of Department of Agriculture, Forest Service, USA.
    65. O'Driscoll, R. , Stettler, M. E. J. , Molden, N. , Oxley, T. , ApSimon, H. M. ,2018. Real world CO2 and NOx emissions from 149 Euro 5 and 6 diesel, gasoline and hybrid passenger cars. Science of The Total Environment 621, 282-290.
    66. Ohta, K. ,1986. Diurnal and seasonal variations in isoprene emission from live oak. Geochemical Journal 19(5), 269- 274.
    67. Ok, D. B. , Yu, S. J. , Seo, S. H. , Choi, I. Y. , Kim, J. C. , Sun- Woo, Y. , Yoo, C. , Kim, H. C. , Son, Y. S. ,2023. Suggestions for Improving the Accuracy of Calculating Emissions of Natural Volatile Organic Compounds. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 39(6), 917-930. (in Korean with English abstract).
    68. Owen, S. M. , Boissard, C. , Hagenlocher, B. , Hewitt, C. N. ,1998. Field studies of isoprene emissions from vegetation in the northwest Mediterranean region. Journal of Geophysical Research 103(D19), 25499-25511.
    69. Park, J. B. , Auh, K. S. , Jeon, Y. H. , Lee, J. Y. , Hong, J. P. ,2007. The effect of the phytoncide in decreasing the mouse odor. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery 32(2), 151-156.
    70. Prendez, M. , Carvaja, V. , Corada, K. , Morales, J. , Alarcon, F. , Peralta, H. ,2013. Biogenic volatile organic compounds from the urban forest of the Metropolitan Region, Chile. Environmental Pollution 183, 143-150.
    71. Seufert, G. , Kotzias, D. , Sparta, C. , Versino, B. ,1995. Volatile organics in Mediterranean shrubs and their potential role in a changing environment. Global Change and Mediterranean- Type Ecosystems 117, 343-370.
    72. Sharkey, T. D. , Loreto, F. ,1993. Water stress, temperature, and light effects on the capacity for isoprene emission and photosynthesis of kudzu leaves. Oecologia 95(3), 328-333.
    73. Shorees, B. , Atkinson, R. , Arey, J. ,1991. Kinetics of the gasphase reactions of b-phellandrene with OH and NO3 radicals and O3 at 297 ± 2 K. International Journal of Chemical Kinetics 23(10), 897-906.
    74. Shu, Y. , Atkinson, R. ,1994. Rate constants for the gas-phase reactions of O3 with a series of terpenes and OH radical formation from the O3 reactions with sesquiterpenes at 296 ± 2 K. International Journal of Chemical Kinetics 26(12), 1193-1205.
    75. Shu, Y. , Atkinson, R. ,1995. Atmospheric lifetimes and fates of a series of sesquiterpenes. Journal of Geophysical Research 100(D4), 7275-7281.
    76. Son, Y. S. , Kim, J. C. , Kim, K. J. , Lim, Y. J. , Sun-Woo, Y. , Hong, J. H. ,2006. A comparison study on isoprene emission rates from White Oak. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 22(6), 791-798. (in Korean with English abstract).
    77. Son, Y. S. , Hwang, Y. S. , Sung, J. H. , Kim, J. C. ,2012. Variations of BVOCs emission characteristics according to increasing PAR. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 28(1), 77-85. (in Korean with English abstract).
    78. Son, Y. S. , Kim, K. J. , Jung, I. H. , Lee, S. J. , Kim, J. C. ,2015. Seasonal variations and emission fluxes of monoterpene emitted from coniferous trees in East Asia: focused on Pinus rigida and Pinus koraiensis. Journal of Atmospheric Chemistry 72(1), 27-41.
    79. Tingey, D. T. ,1981. The effect of environmental factors on the emission of biogenic hydrocarbons from live oak and slash pine. [Pinus elliottii, Quercus virginiana, USA]
    80. Wang, Z. H. , Zhang, S. Y. , Lu, S. H. , Bai, Y. H. ,2003. Screenings of 23 plant species in Beijing for volatile organic compound emissions. Chinese Journal of Environmental Science 24(2), 7-12.
    81. Williams, J. , Roberts, J. M. , Fehsenfeld, F. C. , Bertman, S. B. , Buhr, M. P. , Goldan, P. D. , Hubler, G. , Kuster, W. C. , Ryerson, T. B. , Trainer, M. , Young, V. ,1997. Regional ozone from biogenic hydrocarbons deduced from airborne measurements of PAN, PPN, and MPAN. Geophysical Research Letters 24(9), 1099-1102.
    82. William, P. L. C. ,1994. Development of Ozone Reactivity Scales for Volatile Organic Compounds. Air & Waste 44(7), 881-899.
    83. Winer, A. M. ,1983. Investigation of the role of natural hydrocarbons in photochemical smog formation in California. Statewide Air Pollution Research Center, United States.
    84. Xiaoshan, Z. , Yujing, M. , Wenzhi, S. , Yahui, Z. ,2000. Seasonal variations of isoprene emissions from deciduous trees. Atmospheric Environment 34(18), 3027-3032.
    85. Yokouchi, Y. , Ambe, Y. ,1984. Factors Affecting the Emission of Monoterpenes from Red Pine (Pinus densiflora). Plant Physiology 75(4), 1009-1012.
    86. Yu, S. J. , Son, Y. S. ,2021. A review on characteristics of biogenic volatile organic compounds emitted from major tree species in South Korea. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 37(5), 695-709, (in Korean wit hEnglish abstract).
    87. Yu, S. J. , Seo, Y. S. , Son, Y. S. , Kim, J. C. ,2024. Characteristics of BVOCs emitted from representative tree species in South Korea according to environmental influences. Atmospheric Environment 318, 120238.
    88. Zhao, J. , Bai, Y. H. , Wang, Z. H. , Zhang, S. Y. ,2004. Studies on the emission rates of plants VOCs in China. China Environment Science 24(6), 654-657.
    89. Zimmerman, P. R. ,1979. Testing of hydrocarbon emissions from vegetation, leaf litter and aquatic surfaces, and development of a methodology for compiling biogenic emission inventories. United States Environmental Protection Agency. United States.
    90. Zhihui, W. , Yuhua, B. , Shuyu, Z. ,2003. A biogenic volatile organic compounds emission inventory for Beijing. Atmospheric Environment 37(27), 3771-3782.