자동차 배기가스 중 미세먼지의 탄소성분분석에 의한 PAHs의 추정에 관한 연구
김 종 범
서울시립대학교 대학원 환경공학과
지도교수 김 신 도
요 약
1964년 국산 자동차가 보급되기 시작하면서 국내 자동차수는 꾸준히 증가하였고, 1997년 126,660대 였던 등록대수가 2007년 16,428,177대로 1970년 대비 129배나 증가하였다. 그 결과 자동차에 의한 환경오염이 야기되기 시작했으며, 특히 대기오염에 대한 기여율이 높은 것으로 알려져 있다. 유류를 연료원으로 사용하는 자동차 배기가스에서는 ...
자동차 배기가스 중 미세먼지의 탄소성분분석에 의한 PAHs의 추정에 관한 연구
김 종 범
서울시립대학교 대학원 환경공학과
지도교수 김 신 도
요 약
1964년 국산 자동차가 보급되기 시작하면서 국내 자동차수는 꾸준히 증가하였고, 1997년 126,660대 였던 등록대수가 2007년 16,428,177대로 1970년 대비 129배나 증가하였다. 그 결과 자동차에 의한 환경오염이 야기되기 시작했으며, 특히 대기오염에 대한 기여율이 높은 것으로 알려져 있다. 유류를 연료원으로 사용하는 자동차 배기가스에서는 미세먼지 성분 중 많은 부분을 탄소성분이 차지하고 있다. 그 중 PAHs는 발암유발물질이며 인체에 위해성이 높은 것으로 알려져 있어 그 대처방안이 시급한 문제이다. 본 연구에서는 자동차 배기가스에서 배출되는 입자상 물질을 포집하여 탄소성분과 그 안에 포함되어 있는 입자상 PAHs성분을 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 차량은 사용연료에 따라 휘발유차량, 이륜차량, 디젤차량, LPG차량으로 구분하였고, 반자동 굴뚝시료채취장치(Stack Sampling System)를 이용하여 측정하였다. 측정된 시료로 두가지 분석을 하였는데, 첫 번째는 탄소분석기(Thermal Optical Transmittance Method)를 사용하여 일반적으로 분석되는 OC(Organic Carbon)와 EC(Elemental Carbon)성분을 분석 Paramater를 이용하여 세부적으로 분석한 결과 OC성분을 피크별로 Pk1 OC, Pk2 OC, Pk3 OC, Pk4 OC로 세분하였고, CC, PC, EC로 구분하였다. 두 번째는 PAHs 중 EPA에서 지정하는 16종을 대상으로 GC/MSD를 이용하여 입자상 PAHs성분을 분석하였다. 분석결과 중량농도는 디젤차량이 2,153 ㎍/㎞로 가장 높았고, 이륜차량이 277 ㎍/㎞, LPG차량이 294 ㎍/㎞, 휘발유차량이 216 ㎍/㎞순으로 나타났다. 그리고 차량별 중량농도로 전체 분진중에 탄소성분은 LPG차량이 80%로 가장 높았고 휘발유차량이 77%, 이륜차량이 70%, 디젤차량이 59% 순으로 나타났다.
입자상 PAHs 농도는 디젤차량에서 8.54 ng/㎞으로 가장 높게 나타났고, 이륜차량이 4.33 ng/㎞로 나타났다. 휘발유와 LPG차량은 각각 1.03 ng/㎞과 0.28 ng/㎞으로 다른 차량에 비해 미량 검출되었다. 이를 바탕으로 분석된 물질과 같은 개별 PAHs성분을 만들어 탄소분석을 실시하였고, 최종적으로 입자상 물질에 포함되어 있는 탄소성분 중 PAHs성분을 추정하였다.
주요어 : 탄소분석(TOT Method), 다환방향족 탄화수소(PAHs), 미세먼지(PM10), 무기탄소(Elemental Carbon), 추정(Estimation), 유기탄소(Organic Carbon), 자동차(Vehicles)
자동차 배기가스 중 미세먼지의 탄소성분분석에 의한 PAHs의 추정에 관한 연구
김 종 범
서울시립대학교 대학원 환경공학과
지도교수 김 신 도
요 약
1964년 국산 자동차가 보급되기 시작하면서 국내 자동차수는 꾸준히 증가하였고, 1997년 126,660대 였던 등록대수가 2007년 16,428,177대로 1970년 대비 129배나 증가하였다. 그 결과 자동차에 의한 환경오염이 야기되기 시작했으며, 특히 대기오염에 대한 기여율이 높은 것으로 알려져 있다. 유류를 연료원으로 사용하는 자동차 배기가스에서는 미세먼지 성분 중 많은 부분을 탄소성분이 차지하고 있다. 그 중 PAHs는 발암유발물질이며 인체에 위해성이 높은 것으로 알려져 있어 그 대처방안이 시급한 문제이다. 본 연구에서는 자동차 배기가스에서 배출되는 입자상 물질을 포집하여 탄소성분과 그 안에 포함되어 있는 입자상 PAHs성분을 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 차량은 사용연료에 따라 휘발유차량, 이륜차량, 디젤차량, LPG차량으로 구분하였고, 반자동 굴뚝시료채취장치(Stack Sampling System)를 이용하여 측정하였다. 측정된 시료로 두가지 분석을 하였는데, 첫 번째는 탄소분석기(Thermal Optical Transmittance Method)를 사용하여 일반적으로 분석되는 OC(Organic Carbon)와 EC(Elemental Carbon)성분을 분석 Paramater를 이용하여 세부적으로 분석한 결과 OC성분을 피크별로 Pk1 OC, Pk2 OC, Pk3 OC, Pk4 OC로 세분하였고, CC, PC, EC로 구분하였다. 두 번째는 PAHs 중 EPA에서 지정하는 16종을 대상으로 GC/MSD를 이용하여 입자상 PAHs성분을 분석하였다. 분석결과 중량농도는 디젤차량이 2,153 ㎍/㎞로 가장 높았고, 이륜차량이 277 ㎍/㎞, LPG차량이 294 ㎍/㎞, 휘발유차량이 216 ㎍/㎞순으로 나타났다. 그리고 차량별 중량농도로 전체 분진중에 탄소성분은 LPG차량이 80%로 가장 높았고 휘발유차량이 77%, 이륜차량이 70%, 디젤차량이 59% 순으로 나타났다.
입자상 PAHs 농도는 디젤차량에서 8.54 ng/㎞으로 가장 높게 나타났고, 이륜차량이 4.33 ng/㎞로 나타났다. 휘발유와 LPG차량은 각각 1.03 ng/㎞과 0.28 ng/㎞으로 다른 차량에 비해 미량 검출되었다. 이를 바탕으로 분석된 물질과 같은 개별 PAHs성분을 만들어 탄소분석을 실시하였고, 최종적으로 입자상 물질에 포함되어 있는 탄소성분 중 PAHs성분을 추정하였다.
주요어 : 탄소분석(TOT Method), 다환방향족 탄화수소(PAHs), 미세먼지(PM10), 무기탄소(Elemental Carbon), 추정(Estimation), 유기탄소(Organic Carbon), 자동차(Vehicles)
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