대기질지수(AQI) 계산기 – 미국 EPA 공식

계산 입력

오염물질 PM2.5 (µg/m³, 24시간) PM10 (µg/m³, 24시간) 오존 O₃ (ppb, 8시간)

측정 농도

결과

대기질지수 (AQI)

101

Unhealthy for Sensitive Groups

절사된 농도	35.5
농도 구간점 (C_low – C_high)	35.5 – 55.4
지수 구간점 (I_low – I_high)	101 – 150

대기질지수(AQI) 계산기란?

이 계산기는 측정된 대기오염물질 농도를 미국 환경보호청(EPA)의 대기질지수(AQI)로 변환해 줍니다. AQI는 0~500 척도로 공기가 얼마나 깨끗한지 또는 오염되었는지, 그리고 그에 따른 건강 위험 수준을 한눈에 보여 주는 지표입니다. PM2.5(24시간 평균), PM10(24시간 평균), 지표면 오존(8시간 평균)을 지원하며, 적용되는 계산 규칙과 구간(breakpoint) 표는 모두 미국 EPA 기준을 따릅니다. 참고로 한국 환경부의 통합대기환경지수(CAI)는 0~500 척도와 등급 구분이 EPA AQI와 다르므로, 같은 농도라도 산출되는 지수 값이 서로 다를 수 있습니다.

EPA의 여섯 가지 AQI 등급은 좋음(초록)부터 위험(고동색)까지입니다.

사용 방법

먼저 오염물질을 선택한 뒤, 지정된 단위(미세먼지는 µg/m³, 오존은 ppb)로 측정 농도를 입력하세요. 그러면 AQI 값과 함께 해당하는 건강 등급이 표시됩니다. 이 계산기는 공식을 적용하기 전에 EPA 규정에 따라 입력 농도를 잘라냅니다(PM2.5는 소수점 첫째 자리, PM10과 오존은 정수 단위).

공식 설명

EPA는 공개된 구간점(breakpoint) 사이를 구간별 선형 보간으로 계산합니다.

$$\text{AQI} = \frac{I_{hi} - I_{lo}}{C_{hi} - C_{lo}}\left(\text{C} - C_{lo}\right) + I_{lo}$$

여기서 \(C\)는 잘라낸 농도, \(C_{lo}\)/\(C_{hi}\)는 \(C\)를 포함하는 구간의 양 끝 농도, \(I_{lo}\)/\(I_{hi}\)는 그에 대응하는 AQI 구간점입니다. 마지막으로 계산 결과는 가장 가까운 정수로 반올림합니다.

AQI는 측정된 농도를 둘러싼 분기점 사이를 선형 보간하여 구합니다.

계산 예시

오존 = 60 ppb(8시간 평균). 잘라내면 그대로 60입니다. 이 값은 55~70 ppb 구간에 속하며, 이 구간에서는 \(I_{lo} = 51\), \(I_{hi} = 100\)입니다.

$$\text{AQI} = \frac{100 - 51}{70 - 55}\left(60 - 55\right) + 51 = \frac{49}{15}\times 5 + 51 = 16.333\ldots + 51 = 67.333\ldots$$

이를 반올림하면 67이 됩니다. 등급: 보통(Moderate).

자주 묻는 질문

AQI는 왜 구간점을 사용하나요? 농도가 높아질수록 건강에 미치는 영향이 정확히 비례하지 않기 때문에, EPA는 주요 임계값 사이를 직선 구간으로 나누어 농도를 하나의 직관적인 지수로 변환합니다.

각 등급은 무엇을 뜻하나요? 0~50 좋음(Good), 51~100 보통(Moderate), 101~150 민감군 주의(Unhealthy for Sensitive Groups), 151~200 나쁨(Unhealthy), 201~300 매우 나쁨(Very Unhealthy), 301 이상 위험(Hazardous)입니다.

농도를 왜 반올림하지 않고 잘라내나요? EPA 지침은 공식을 적용하기 전에 입력 농도를 정해진 소수점 자리까지 반올림이 아닌 절사(잘라내기)하도록 규정합니다. 이렇게 해야 누가 계산하든 일관되고 재현 가능한 AQI 값이 나오기 때문입니다.