일반 선택
공기질 척도란 무엇인가요?
국가 또는 지역에 따라 공기질 지수를 정의하고 원시 데이터를 구체적인 평가 척도로 분류합니다. 이러한 지수를 통해 오염 물질 수준 및 관련된 위험이 있는지를 쉽게 파악할 수 있습니다.
국가 및 지역마다 현지 오염 물질 및 대기 상태를 고려한 공기질을 보고할 때 사용되는 척도가 서로 다르며, 전 세계적으로 수십 개의 지역 지수가 사용됩니다. 예를 들어 오스트레일리아 일부 주에서는 숫자 기반 시스템을 사용하지만 다른 주에서는 카테고리 기반 시스템을 사용합니다. 캐나다, 미국, 일본은 유럽 환경청과 마찬가지로 별도의 공기질 지수를 정의합니다.
대기 오염이 악화되면 공중 보건 위험도가 증가합니다. 특히 아동, 노인, 기타 위험군에 해당하는 인구에 영향을 미칩니다. 정부 기관은 일반적으로 공기질이 나쁠 때 실내 활동 및 야외 활동에 권장되는 보건 지침을 제공합니다.
공기질 지수 계산 방법
공기질 지수(AQI)는 각국 정부에서 대중에게 공기질에 관해 알리기 위해 사용하는 방법으로, 다양한 오염 물질의 수준을 이해하기 쉽게 하나의 지수로 변환한 것입니다.
여러 지수 간의 일반적인 차이점은 다음과 같습니다.
- 오염 물질의 수 및 유형: AQI마다 서로 다른 오염 물질을 기준으로 삼습니다.
- 평균 시간: 많은 공식 출처에서는 정해진 시간의 평균 측정치를 기반으로 보고합니다. 이러한 시간은 1시간에서 24시간까지 다양합니다.
- 오염 농도 기준: AQI마다 각기 다른 오염 농도 수준에 따라 자체적인 해석을 적용합니다.
- 주요 오염 물질: AQI는 노출 위험, 즉 현재 사람들의 건강을 가장 많이 해치는 오염 물질을 기준으로 주요 오염 물질을 정의합니다. AQI별로 오염 물질마다 위험도를 서로 다르게 분석하므로, 주요 오염 물질을 살펴보면 AQI들의 차이를 발견할 수 있습니다.
야외 오염 물질의 가장 일반적인 유형 및 오염원
지역 공기질 지수는 대기 오염 물질 측정값을 기준으로 합니다. 야외에서 가장 자주 측정되는 오염 물질은 다음과 같습니다.
- 미세먼지(PM): 공기 중에 발견되는 작은 고체 입자 및 액체 방울입니다. PM10 및 PM2.5는 직경이 10마이크로미터 및 2.5마이크로미터 미만인 입자입니다. 자동차, 목제 난방기, 산업 활동으로 인해 배출합니다. 화재와 먼지 폭풍도 미세먼지 농도를 높일 수 있습니다.
- 이산화질소(NO2): 기체이자 도심 대기 오염의 주요 구성요소입니다. 주로 자동차, 산업, 발전소, 난방으로 인해 발생합니다.
- 오존(O3): 성층권에서 발견되는 기체로, 유해한 자외선과 대류권으로부터 우리를 보호해 줍니다. 오존은 태양광, 유기 가스 및 다음에 의해 방출되는 질소 산화물 간의 화학 반응으로 생성된 유해한 오염 물질입니다.
- 자동차
- 발전소
- 기타 원인
- 이산화황(SO2): 자극적인 냄새가 나는 유독성 기체로, 화석연료를 사용하는 전기 산업, 석유 정제소, 시멘트 제조, 화산 폭발 등에서 발생할 수 있습니다.
- 일산화탄소(CO): 자동차 또는 화석연료를 사용하는 기계에서 발생하는 기체입니다.
이러한 오염 물질의 농도가 높으면 건강에 영향을 미칩니다. 세계보건기구(WHO) 웹사이트에서 자세히 알아보세요.
공기질 영향
공기질은 복잡하지만 다음과 같은 여러 가지 요인의 영향을 받습니다.
- 풍속, 방향, 상대 습도 등의 기상 조건
- 일사량
- 산불 및 기타 유형의 화재
- 농업으로 인해 발생하는 먼지 폭풍 및 먼지 배출물
- 산업 및 민간 가구에서 발생하는 배출물
- 도로상의 차량에서 발생하는 배출물
- 대기 중에서 발생하는 다른 물리적 및 화학적 작용
관측소 기반 솔루션 관련
주변 공기질 지수(AQI) 선정 방법
공기질 수준은 공기질 관측소의 측정값을 기준으로 계산됩니다. Google에서는 사용자가 공기질 정보를 보다 종합적으로 파악할 수 있도록 거주 지역의 모든 관측소 지도를 제공합니다. 그러나 관측소마다 공기질이 다를 수 있으며, 가장 가까운 관측소의 AQI 수준이 특정 위치의 AQI 수준을 반드시 반영한다고 볼 수는 없습니다. 혼동을 피하기 위해 지도 기반 뷰를 제공하여 주변 지정 관측소의 AQI 수준을 표시합니다.
공간 제약으로 인해 여러 Google 제품에서는 단일 관측소 판독값을 제공합니다. 이 경우 사용자의 위치와 가장 가까운 관측소의 측정값에 따라 AQI 값이 선택됩니다.
중요:
- 오염 물질 농도는 거리가 짧아도 서로 다를 수 있으며, 이러한 농도로 인해 사용자와 관측소의 위치 간에 공기질 측정값이 크게 다를 때도 있습니다.
- 대기질 데이터 보고가 짧은 시간(12시간) 동안 지연되는 경우도 있는데 이때 공기질이 급격히 변하는 현상이 느껴질 수 있습니다.
- 각 모니터링 관측소에서 모든 오염 물질을 측정할 수는 없습니다. 이러한 차이로 인해, 관측소별로 측정하고 해당 관측소에서 측정하는 오염 물질만 반영하는 AQI 보고 값과 실제 공기질이 다를 수 있습니다.
- 특히 심각한 오염이 발생한 경우, 이러한 오염이 처음 시작되고 끝난 두 시점의 AQI 값을 평균화했을 때 다른 데이터 출처와의 불일치가 발생할 수 있습니다.
연기 기둥이 의미하는 바는 무엇인가요?
중요: 오늘 자의 매연 정보가 아직 분석 중인 경우에는 지도에 어제의 매연 정보가 표시될 수 있습니다. 매연 기둥이 있지만 공기질 지수(AQI)가 양호한 경우도 있습니다. 매연 기둥이 지면에 도달하지 않아 측정되는 공기질에 영향을 미치지 않는 경우 AQI가 양호할 수 있습니다.
미국의 매연에 관한 추가 정보는 Google 검색 및 지도에서 확인할 수 있는 NOAA의 위성 데이터를 기반으로 제공됩니다.
중간 또는 높은 수준의 매연 밀도가 포함된 데이터입니다. 사용 가능한 데이터가 있는 경우 매연 기둥이 공기질 지도에 표시됩니다.
공기질 데이터 출처
Google 공기질 제품의 품질을 보장하기 위해 Google은 다음 출처에서 제공하는 모니터링 스테이션의 데이터를 직접 반영합니다.
오스트레일리아
- 오스트레일리아 수도 특별구 정부
- 빅토리아 주 환경보호국(EPA)
- 사우스오스트레일리아 주 환경보호국(EPA)
- 뉴사우스웨일스 주 정부
- 노던테리토리 주 환경보호국(EPA)
- 퀸즐랜드 주 정부
- 웨스턴오스트레일리아 주 정부
브라질
칠레
인도
이스라엘
멕시코
싱가포르
대한민국
미국
모델 기반 솔루션 관련
주변 공기질 지수(AQI) 선정
Google에서는 현재 위치의 공기질을 표시하기 위해 공기질 모델을 적용합니다.
예를 들어 '부산 날씨'와 같이 특정 도시의 공기질을 확인하려는 경우, 내가 있는 곳(예: 도심 중심부)에서 멀리 떨어진 위치의 공기질 측정값이 표시될 수 있습니다. 또한 같은 도시에 있더라도 해당 측정값에 주변 상황이 정확하게 반영되지 않습니다.
현재 위치의 AQI를 확인하는 방법은 다음과 같습니다.
- Google 지도에 로그인합니다.
- 위치 헤더에서 지역 선택을 선택합니다.
-
정확한 위치를 사용하려면 위치를 변경하세요.
Google 공기질 모델의 데이터 소스 및 정확성
Google은 융합 접근 방식이라는 다층적 접근 방식을 기반으로 하는 공기질 모델을 사용합니다. 이 접근 방식은 다양한 출처의 데이터를 결합하고 정교한 방식으로 레이어에 가중치를 부여합니다. 입력 레이어는 다음과 같습니다.
- 정부 참조 관측소
- 상용 센서 네트워크
- 전 세계 및 지역별 분산 모델
- 화재 연기 및 먼지 모델
- 위성 정보
- 교통정보 데이터
- 보조 정보(예: 토지 피복)
- 기상학
Google 모델은 위에서 언급한 가장 일반적인 오염 농도를 기준으로 공기질 지수를 제공하며, 여기에 NO, NOx, 비메탄 탄화수소(NMHC)가 추가됩니다. 또한 모델은 500m×500m 그리드에서 계산됩니다.
정부 또는 참조 관측소의 오염 물질 데이터는 모델에서 기본 레이어 및 가장 신뢰할 수 있는 정보 역할을 합니다. 불규칙한 값을 삭제하고 고품질의 데이터를 보장하기 위해 이 모델은 전 세계 모니터에서 수집된 측정값에 대해 품질 보증을 수행합니다. 측정 시점과 게시 시점 사이에 상당한 지연이 발생하는 경우, 실시간 보고 알고리즘이 현재 시간의 오염 농도를 계산합니다.
모델의 한계
Google 모델에서 사용하는 모든 정보 레이어에는 저마다 오류가 있지만, Google 모델은 여러 출처 간에 교차 검증을 수행하므로 Google의 접근 방식은 총 오류를 크게 줄일 수 있습니다. 하지만 모든 모델에는 다음과 같은 오류가 있습니다.
- 경우에 따라 공기질 데이터가 짧은 시간 동안(1~2시간) 지연될 수 있습니다.
- 바비큐, 주택 화재 등 모델에서 감지하지 않은 매우 국소적인 일이 발생할 수 있습니다.
- 모델이 사용자의 위치에서 멀리 떨어진 곳에 발생한 연기를 표시할 수 있습니다.
- 멕시코와 캐나다에서는 특정 시기에 화재 연기로 인해 AQ 데이터가 지연될 수 있습니다.
Google 및 관측소의 AQI 값이 다름
다음과 같은 이유로 정부 관측소의 공기질 지수와 Google에 표시되는 공기질 지수 간에 차이가 있을 수 있습니다.
- 일부 정부 관측소에서는 일부 오염 물질만 측정합니다.
- 정부 관측소 데이터는 보고가 지연되는 경우가 빈번히 발생하므로, 공기질의 급격한 변화가 반영되지 않을 수 있습니다.
- 정부 관측소는 관측소 위치에서 발생하는 상황만 측정합니다.
예 2의 경우 Google의 모델은 여러 데이터 출처를 고려하며, 관측소가 위치한 장소에서 여섯 가지 오염 물질에 대해 실시간으로 공기질을 예측합니다.
- 지상 오존(O3)
- PM2.5
- PM10(예 미세먼지)
- 일산화탄소(CO)
- 이산화황(SO2)
- 이산화질소(NO2, 500m 그리드 해상도)
예 1: 미세먼지(PM10)가 발생한 경우, 관측소에서는 지상 오존(O3)만 측정하므로 공기질이 좋다고 표시될 수 있습니다. 하지만 미세먼지(PM10)가 포함된 Google 모델에서는 공기질이 좋지 않다고 표시됩니다.
예 2: 관측소에서 모든 오염 물질을 측정하며 Google과 관측소에서 동일한 주요 오염 물질(예: 오존)을 표시하더라도 Google에서는 공기질 지수가 200으로 표시되고 관측소에는 150으로 표시될 수 있습니다. 오존은 하루 종일 변화하기 때문에 2시간 전에 측정된 측정값이 Google의 실시간 예측과 일치하지 않을 수 있습니다.
Google에서 표시하는 공기질이 사용 중이거나 가장 가까이에 있는 상용 센서에 표시된 공기질과 일치하지 않습니다. 이유가 무엇인가요?
보고된 오염 물질 수
대부분의 상용 센서는 PM2.5 및 PM10만을 보고하는 반면, Google은 지상 오존(O3), PM2.5, PM10, 일산화탄소(CO), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2) 등 여러 오염 물질에 대한 공기질을 보고합니다. 대부분의 상업용 센서에서 큰 입자의 경우 효율성이 저하됩니다. 즉, 이러한 센서에 사용되는 광학 방식 제한으로 인해 PM10 측정 신뢰성이 매우 낮을 수 있습니다.
환경 요인
높은 상대 습도 및 온도와 같은 외부 환경 요인이 상용 광학 센서의 판독값에 영향을 줄 수 있습니다.
센서의 위치도 판독값에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 국소적이며 넓은 지역을 나타내지 못하는 오염의 영향을 받을 수 있기 때문입니다.
Google의 모델은 상용 센서의 판독값을 통합한 후 잘못된 측정값을 식별하여 삭제합니다.
수반되는 전환 과정
상용 센서의 경우, PM2.5를 측정할 때 '수치 기반' 방식을 주로 채택하지만, 공기질 정보를 보고하는 데 사용되는 표준 형식은 '질량 기반'입니다.
기본적으로 정부 관측소와 Google 모델은 '볼륨당 질량'으로 측정값을 보고합니다. 이러한 값을 전환하려면 연기나 먼지와 같은 입자의 밀도가 필요합니다. 이러한 전환으로 인해 상용 센서의 측정값이 정부 관측소나 Google 모델의 측정값과 비교했을 때 상당한 차이가 발생할 수 있습니다.
평균 시간
상용 센서 네트워크 제공업체마다 각기 다른 평균 시간으로 데이터를 표시합니다. Google은 시간별로 오염 농도 및 AQI를 계산합니다. AQI마다 국가별로 고유한 평균 시간이 있으며, 일반적인 평균 시간은 최소 1시간이지만, 몇 시간인 경우도 있습니다. 예를 들어 연기 오염이 급증하는 경우, 상용 센서 제공업체 웹사이트에서는 10분 평균을 기준으로 공기질이 나쁘다고 표시할 수 있지만, Google에서는 시간당 평균값을 표시할 수 있습니다. 이때 이전 몇 시간 동안은 오염도가 낮았기 때문에 Google에 표시되는 값이 상용 센서 측정값보다 낮을 수 있습니다. 또한 Google에서는 시간당 평균값과 함께 건강에 미치는 영향을 반영하고 더욱 긴 평균 시간을 토대로 하는 공식 AQI 값도 표시합니다.
팁: 상용 센서 네트워크는 Google 모델에 포함되어 있지 않으며, 결과를 다르게 표시할 수도 있습니다.
Google의 공기질 데이터가 다른 제공업체와 다름
여러 공기질 지수
국가 및 지역마다 다양한 목적으로 여러 척도에 기반한 공기질 지수를 사용합니다. 제공업체를 비교하려는 경우, 동일한 '공기질 척도'를 사용하는 보고서를 비교해야 합니다.
예를 들어 일부 제공업체에서는 시간별 미국 AQI를 사용하는 반면, 다른 제공업체에서는 미국 AQI를 24시간 동안의 PM2.5 평균 또는 AirNow 지수와 같은 세트로 사용합니다.
다양한 보고 및 측정 방법
제공업체마다 공기질을 측정하는 방식이 다르며, 이는 최종 결과에 영향을 미칩니다.
측정값을 기반으로 공기질 데이터가 도출될 때도 있습니다. 일부 제공업체에서는 상용 센서를 사용하기도 하며, 어떤 곳은 모델을 사용합니다.
Google은 전 세계 관측소에서 얻은 정보를 결합합니다.
- 상용 센서 정보
- 위성 데이터
- 기상 패턴
- 교통상황 보고
- 산불
- 토지 피복 정보
공기질 데이터를 보고할 때 제공업체마다 시간 집계가 다를 수 있으므로, 동일한 위치의 여러 제공업체 간에 보고된 오염 물질 또는 지수 값에 시간 지연이 발생할 수 있습니다.
오염 물질이 있지만 공기질이 좋음으로 표시됨
때때로 Google에 표시되는 공기질 정보가 주변에서 보이거나 냄새가 나는 상황과 일치하지 않을 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같이 여러 가지 이유가 있습니다.
- 코는 특히 후각에 민감합니다. 공기질이 건강상의 관점에서 충분히 안전하다고 간주되더라도, 매우 낮은 농도의 연기에서 나오는 가스와 같은 특정 오염 유형의 냄새를 맡을 수 있습니다. 휘발성 유기 화합물(VOC)에 의해 발생하는 대기 오염은 눈에 띄는 냄새를 발생시킬 수 있지만, 정부 관측소에서 이를 측정하거나 Google이 공기질 보고서에 포함하지는 않습니다.
- 시야에 영향을 주는 연기가 지면에서 감지되지 않더라도 높은 고도에서는 보일 수도 있습니다.
Google에는 공기질이 나쁘다고 표시되지만 시야가 또렷합니다
먼지 폭풍, 산불 연기 등 일부 유형의 오염은 우리 눈으로도 잘 보이지만, 대부분의 대기 오염은 육안으로 볼 수 없습니다. 이는 대기 오염이 날씨와 다른 근본적인 이유 중 하나입니다. 보통 우리는 바깥을 둘러보면서 맑은지, 비가 오는지, 바람이 부는지 등 날씨를 확인할 수 있습니다.
예를 들어 햇빛이 있어야 오존 수치가 올라가거나 '화창한 날'이라는 현상이 발생하는데, 이러한 현상은 날씨가 맑고 좋은 날 높은 고도(예: 산 정상)에서 발생할 수 있습니다.공기질이 나쁘다고 표시되지만 날씨가 화창하고 시야도 또렷합니다
또 다른 이유는 공기질 도움말에 설명된 모델의 한계 때문일 수 있습니다.
Google에서 미국의 AirNow와 다르게 보고함
미국에서 가장 인기 있는 공공 공기질 정보 출처는 AirNow 기본 웹사이트와 AirNow 화재 및 연기 지도입니다.
AirNow와 Google 공기질 보고서의 주요 차이점은 다음과 같습니다.
- 모니터링되는 오염 물질 수: Google은 미국 환경보호청(EPA)의 기준에 따르며(미국 EPA 사용) AirNow에서 웹사이트에 표시하는 것보다 더 많은 오염 물질을 다룹니다.
- Google은 더 많은 데이터 소스를 사용합니다.
- Google은 AirNow에서 제공하는 지역 내 최악의 공기질 정보는 물론 이보다 넓은 지역의 전체 정보도 보고합니다.
- Google과 Air Now에서 사용하는 공기질 지수(AQI)는 서로 다릅니다.
| AirNow | AirNow 화재 및 연기 지도 | ||
| 데이터 출처 및 방식 |
특정 지역 내 최악의 공기질 값을 기준으로 한 관측소 및 보간 모델 |
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다양한 입력 데이터, 모델, 다양한 시간적 및 공간적 예측 알고리즘:
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| 모니터링되는 오염 물질 |
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미세먼지(PM2.5) |
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미국에서는 공기질 지수(AQI)를 계산할 때 다음 두 가지 방법을 사용합니다.
- 미국 EPA AQI: 장기간에 걸친 노출을 계산하며, 여섯 가지 오염 물질을 고려합니다(아래 표 참조).
- NowCast: 특정 시간 동안의 전체 일일 AQI를 추정하는 데 사용됩니다. 사람들이 필요시 야외 활동 및 노출을 줄이고 건강을 지키기 위해 조치를 취할 수 있도록 현재 상태에 관한 정보를 제공합니다. NowCast를 사용한 현재 공기질 지도는 사람들이 실제로 보거나 경험하고 있는 공기질을 더욱 밀접하게 반영합니다. 또한 NowCast는 오존, PM2.5, PM10에 관한 정보를 적시에 제공합니다.
Google은 미국에서 AQI를 보고할 때 이 두 지수를 결합합니다.
미국 공식 AQI와 Google 비교
다음은 미국 AQI 접근 방식에 대한 자세한 분석입니다. 나란히 비교해 보세요.
| 미국 AQI | AirNow NowCast | Google 하이브리드 미국 AQI | |
| 오염 물질 수 |
오염 물질 6개
|
오염 물질 3개
|
오염 물질 6개
|
|
고려 기간 |
평균적으로 고려되는 기간은 오염 물질에 따라 다릅니다. 예를 들어 오존은 평균 노출 수준이 8시간이고 노출 범위는 1시간으로 계산됩니다. 미세먼지(PM2.5)는 24시간 노출 평균을 기준으로 보고됩니다. |
AirNow NowCast의 평균 계산법은 화재로 인한 연기 또는 먼지 폭풍 발생으로 인한 급격한 대기 오염 수준 변화를 더 잘 반영하기 위해 최근 몇 시간에 더 많은 가중치를 부여합니다. 미국 AQI에 비해 평균적으로 고려되는 시간이 짧습니다. 예를 들면 최근 12시간을 고려합니다. |
Google은 미세먼지(PM10 및 PM2.5)에 대해 AirNow NowCast 평균 계산법을 채택하여 최근 시간과 급격한 변화에 더 많은 가중치를 부여합니다. 하지만 NowCast에 비해 더 많은 오염 물질도 보고합니다. 다른 오염 물질(O3, NO2, SO2, CO)의 경우 평균값을 사용해 계산한 후 이를 미국 AQI 형식으로 변환합니다. |
공기질 데이터 출처
다음은 Google 공기질 모델을 위한 정보를 수집하는 출처입니다.
전 세계 데이터 출처
- PurpleAir의 저비용 센서 데이터
- 코페르니쿠스 대기 모니터링 서비스의 수정된 정보
- 코페르니쿠스 글로벌 랜드 코브의 수정된 정보
- 정부 공개 라이선스 v3.0에 따라 사용이 허가된 영국 기상청의 공공 부문 정보
- CC-BY-2.5 DK 라이선스에 따른 유럽 EEA 정보
벨기에
- 수정된 IRCEL - CELINE 정보. 라이선스
캐나다
- OpenMB 정보 및 데이터 사용 라이선스(Manitoba.ca/OpenMB)에 따라 라이선스가 부여된 매니토바주 정부 정보
- 캐나다 정부 공개 라이선스 – 온타리오, 버전 1.0에 따라 라이선스가 부여된 정보
덴마크
- DCE - 환경과 에너지 국립센터. 이 데이터는 품질 관리가 이루어지지 않는 원시 데이터입니다.
핀란드
프랑스
- Pays de la Loire: 데이터 출처: Air Pays de la Loire
- Geo D'Air
독일
- 수정된 독일 환경청 정보가 포함되며 변경사항이 있습니다.
건지
- © Crown 2023 copyright Defra via uk-air.defra.gov.uk
이탈리아
- 베네토주. 라이선스
아일랜드
- 아일랜드 환경보호청(EPA): https://www.epa.ie/ https://airquality.ie/.
- 라이선스
일본
- 수정된 Soramame 정보
멕시코
- 멕시코시티 정부의 환경사무국에서 게시하는 공기질 정보는 대기 모니터링 네트워크는 물론 멕시코 계곡이라는 대도시 지역에 위치한 해당 네트워크의 관측소에서 얻은 정보를 바탕으로 합니다. 이러한 관측소는 공기질 부서(SEDEMA)의 공기질 관측 부서에서 운영 및 관리합니다. 이 정보는 일반 대중에게 공개되며 수정될 수 있는 품질 절차에 따라 처리됩니다. 서드 파티에 의한 정보의 배포 또는 사용은 해당 정보를 게시하거나 사용하는 사람의 책임입니다.
- SINAICA, https://sinaica.inecc.gob.mx/. 변경사항이 있습니다.
스페인
- MeteoGalicia 및 갈리시아 지자체의 환경영토주택부
- Madrid Comunidad
- CC BY 4.0 라이선스에 따른 환경부 정보
스웨덴
- 수정된 SMHI 정보 포함
영국
- © Crown 2023 copyright Defra via uk-air.defra.gov.uk
- LondonAir 정보 포함. 라이선스
- Northern Ireland Air
미국
- 텍사스 TCEQ
- 뉴욕주 환경보존부: 여기에 표시되는 데이터에는 http://www.nyaqinow.net 데이터(임시, 변경될 수 있음)가 포함됨