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[데이터 분석] 미세먼지, 교통량이 많을수록 심해질까?



서론

지난 몇 년 간 미세먼지는 큰 이슈가 되고 있죠. 최근에는 다시 초미세먼지가 우리나라를 덮치면서 한동안 공기가 매우 나빠졌던 날도 있었어요. 코로나19로 인해 이제 마스크는 미세먼지와 상관없이 필수 요소가 되었지만, 전염병 문제가 해결된다 해도 우리는 앞으로 미세먼지와 계속 싸워야 할 것입니다.


미세먼지의 원인은 중국이라고 생각하는 사람들이 많지만, 국내에서 발생되는 미세먼지양도 무시할 수 없습니다. 실제로 미세먼지 발생원인의 약 52%는 국내요인이라고 해요. 특히 인구가 밀집된 서울에서는 다른 지역에 비해 미세먼지 수치가 높은데요. 서울시에서 발표한 서울 미세먼지 발생원인 1위는 차량 이동으로 나타났다고 합니다. 따라서 이번 분석에서는 미세먼지의 대표 원인인 교통량과 미세먼지 발생량 간 상관관계를 분석해볼 것입니다. 서울도 구마다 미세먼지 수치가 다른 만큼, 구별 교통량을 파악하여 실제로 교통량이 구별로 날짜마다 얼마나 영향을 끼쳤는지 알아보았습니다.




데이터 수집

공공데이터 포털에 접속하면 쉽고 편리하게 공공 데이터를 이용할 수 있습니다. 공공데이터 포털은 공공기관이 생성 또는 취득하여 관리하고 있는 공공 데이터를 한 곳에서 제공하는 통합 창구입니다. 파일 데이터, 오픈 API, 시각화 등 다양한 방식으로 제공하고 있으며, 누구라고 쉽고 편리한 검색을 통해 원하는 공공데이터를 빠르고 정확하게 찾을 수 있죠. 여기에 들어가서 확인해보세요!




데이터 분석

1. 서울시 구별 미세먼지와 초미세먼지 분석


2017년 1월부터 6월까지의 미세먼지 수치를 그래프로 시각화했습니다. 각 월마다 대기의 미세먼지 농도 수치와 초미세먼지의 농도 수치를 수집했고, 수집 결과는 일별로 나타내었습니다. 이는 날짜별로 미세먼지와 초미세먼지의 변화 추이를 인식하고, 각 구마다 해당 날짜에 따라 일어나는 변화를 한눈에 확인하기 위함입니다.


(그림1: 2017년 1월 월별 미세먼지, 초미세먼지 농도)


그림1에서 위의 그래프는 1월의 미세먼지 농도를 나타내고 아래 그래프는 1월의 초미세먼지 농도를 나타냅니다. 그래프에 있는 각각의 선들은 서울 각 구의 미세먼지와 초미세먼지를 나타냅니다. 그림1과 같은 그래프를 월별로 6월까지, 총 6개의 데이터를 군집시켜 분석했습니다.


그림1에서 중반부의 동일한 날짜에도 구마다 미세먼지 농도가 차이가 나는 것을 확인할 수 있습니다. 위 그래프(미세먼지)에 18일에서는 강북구가 다른 구들과 비교해 높은 값이 나타나지만, 아래 그래프(초미세먼지)에 대해서는 같은 날 관악구가 제일 높았습니다.



(그림2: 2017년 1월 서울시 각 구의 미세먼지와 서울시 평균 미세먼지의 차이)


각 구별로 동일한 날짜에 어느 정도의 차이가 있는가를 알아보기 위해 해당 날짜의 서울시 미세먼지 발생수치 평균을 뺀 후 해당 수치들을 모아 그림2의 시각화 작업을 실행했습니다. 서울시 평균을 0으로 설정하고 0을 기점으로 상승 수치를 보이는 그래프는 다른 구들에 비해 미세먼지 발생량이 많았다는 점을 나타내고, 하강 수치를 보이는 그래프는 다른 구들보다 미세먼지 발생량이 적었음을 확인할 수 있습니다.



2. 서울시 구별 교통량 분석


서울시 미세먼지 요인 1위인 교통량으로 구마다 다른 미세먼지 농도를 분석하기 위해 서울시 교통량을 구별로 나누어 조사했습니다.


(그림3: 2017년 1월 서울시 구별 교통량)


제대로 조사되지 않은 구를 제외하고 2017년 1월부터 6월까지 서울시 구별 교통량을 정리한 결과 1위는 용산구, 2위는 강남구, 3위 마포구, 4위 강서구, 5위는 서대문구로 앞의 5개 구의 교통량이 6달간 평균적으로 다른 구들보다 많았습니다. 하위 5개구는 양천구, 금천구, 은평구, 중구, 구로구 등이었습니다. 상위 5개의 구는 구들 간 차이가 하루 기준 10만대 이상 차이가 나는 반면 하위 5개의 구는 구들 간의 차이가 하루 기준 1만 대~2만 대 정도밖에 나지 않았습니다.



3. 서울시 구별 미세먼지와 교통량의 상관관계 분석


그동안의 표와 그래프를 바탕으로 2017년 1월부터 6월까지 서울시 구별 미세먼지와 교통량의 상관관계를 분석한 결과를 알아보기 위해 먼저 다른 구들과 비교해 갑자기 높은 미세먼지/초미세먼지 결과 수치가 나온 구들을 조사해보았습니다.

1월

강동구, 관악구, 용산구, 중랑구, 동대문구 ,노원구, 마포구

2월

강동구, 관악구, 양천구, 종로구, 마포구

3월

강남구, 양천구, 강동구, 금천구, 마포구, 성북구

4월

강동구, 금천구, 관악구, 양천구, 구로구, 마포구, 서대문구

5월

강동구, 금천구, 관악구, 양천구, 도봉구, 서대문구, 성북구

6월

금천구, 관악구, 양천구, 중랑구

교통량과 비교해보았을 때, 대표적으로 강동구가 교통량 평균 9위에 머무르는 반면에 6개월 간 다른 구들보다 미세먼지와 초미세먼지 양이 많다는 것을 알 수 있었습니다. 즉, 많은 양의 교통량이 반드시 미세먼지 발생에 많은 기여를 하는 것은 아니라는 거죠.



결론

구마다 교통량을 정리하고 같은 날 미세먼지와 비교해본 결과 교통량에 비례하지 않게 나왔음을 확인할 수 있었습니다. 미세먼지는 차량의 이동뿐만 아니라 여러가지 요인들로 인해 발생하며, 이 요인들에 대해 더 적극적으로 분석하고 대안을 제시해야 함을 알 수 있었습니다.


우리의 삶을 괴롭히는 미세먼지, 데이터를 통해 미세먼지의 요인에 대해 탐구해보았습니다. 더 연구하고 싶은 분야가 있으신가요? 그렇다면 스파이더킴을 방문해보세요! 친절히 도와드리겠습니다.




출처) Hwang, S.-Y., Moon, J.-Y., & Kim, J.-J. (2019). Relationship Analysis between Fine Dust and Traffic in Seoul using R. The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, 19(4), 139–149. https://doi.org/10.7236/JIIBC.2019.19.4.139



 


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