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서해와 한반도의 에어로졸 특징과 대기질에 영향을 주는 다양한 요인들을 이해하기위해 2018년 4월 17일부터 6월 8일까지 기상관측선 기상 1호에서 서해상 에어로졸과 구름응결핵 관측을 수행하였으며, 에어로졸과 구름응결핵이 가지고 있는 특징에 대해 분석을 하였다.
에어로졸 평균 수농도는 6053±3147 cm-3 (NCN10), 8078±4395 cm-3 (NCN03)이었으며, 구름응결핵 평균 수농도는 과포화도 0.6%에서 4350±2038 cm-3 (NCCN0.6%)으로 나타났고, 에어로졸 중 구름응결핵으로 작용할 수 있는 비율은 약 76%정도였다. PM1의 평균 질량 농도는 15.9 μg/m3였다. 선박이 관측 남쪽 지점에 있을 때 구름응결핵은 해양 지역에서 온 공기괴의 영향을 많이 받았으며 상대적으로 큰 크기의 에어로졸이었던 것으로 생각된다.
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서해와 한반도의 에어로졸 특징과 대기질에 영향을 주는 다양한 요인들을 이해하기위해 2018년 4월 17일부터 6월 8일까지 기상관측선 기상 1호에서 서해상 에어로졸과 구름응결핵 관측을 수행하였으며, 에어로졸과 구름응결핵이 가지고 있는 특징에 대해 분석을 하였다.
에어로졸 평균 수농도는 6053±3147 cm-3 (NCN10), 8078±4395 cm-3 (NCN03)이었으며, 구름응결핵 평균 수농도는 과포화도 0.6%에서 4350±2038 cm-3 (NCCN0.6%)으로 나타났고, 에어로졸 중 구름응결핵으로 작용할 수 있는 비율은 약 76%정도였다. PM1의 평균 질량 농도는 15.9 μg/m3였다. 선박이 관측 남쪽 지점에 있을 때 구름응결핵은 해양 지역에서 온 공기괴의 영향을 많이 받았으며 상대적으로 큰 크기의 에어로졸이었던 것으로 생각된다.
역궤적 분석으로 공기괴가 대륙을 거쳐서 유입된 사례(Type 1)과 해양을 거쳐서 유입된 사례(Type 2)로 나눌 수 있었다. Type 1의 에어로졸 수농도와 구름응결핵 수농도는 Type 2보다 더 높게 나타났으며NCCN0.6%/NCN10는 낮았다. 화학성분 또한 다르게 나타났는데 Type 2는 Type 1에 비해 유기물 성분비가 적었고, Type 1의 황산염 성분비가 36%인 반면 Type 2의 황산염 성분비는 65%로 많은 비율을 차지하고 있었다. 이는 Type 2의 에어로졸이 구름응결핵으로 더 많이 작용할 수 있었던 원인이라고 할 수 있다.
각 항차별로 에어로졸 수농도가 가장 높았던 날들은 가장 낮았던 날들보다 상대습도가 주로 낮게 나타났으며, 바람은 서풍이 우세했다. 그리고 안개가 발생했을 때 습식 포집에 의해 에어로졸 수농도가 감소하는 것을 볼 수 있었다.
NCN03과 NCN10의 차이가 낮시간에 증가하는 것으로 6월 2일과 6월 3일이 에어로졸이 생성된 날로 추정하였다. 이 두 날은 4항차의 다른 날보다 태양 복사가 강했으며, 상대습도가 낮았다.
본 연구 결과 서해상 에어로졸 수농도는 서울보다 낮게 나타났지만 청정한 해양 지역에서 관측된 값보다 수십 배 더 높게 나타났다. 그리고 에어로졸 및 구름응결핵의 수농도는 기상 요소, 공기괴의 역궤적, 화학 성분 등 여러 가지 요인에 영향을 받았다.

Abstract ▼ AI-Helper

Aerosol and cloud condensation nuclei (CCN) concentrations were measured over the Yellow Sea from 17th April 2018 to 8th June 2018 on board Gisang 1 research vessel to understand the various factors that affect the aerosol characteristics and air quality over the Yellow Sea and the Korean Peninsula....

Aerosol and cloud condensation nuclei (CCN) concentrations were measured over the Yellow Sea from 17th April 2018 to 8th June 2018 on board Gisang 1 research vessel to understand the various factors that affect the aerosol characteristics and air quality over the Yellow Sea and the Korean Peninsula.
On average, the aerosol number concentrations were 6053±3147 cm-3 (NCN10), 8078±4395 cm-3 (NCN03) and CCN number concentration at 0.6% supersaturation was 4350±2038 cm-3 (NCCN0.6%) and the activation ratio (NCCN0.6%/NCN10) was 0.76 for the four cruises that were made during the period. The average mass concentration of PM1 was 15.9 μg/m3. When the vessel was in the southern latitudes, it is thought that the CCN was influenced by the air masses that came from maritime region and were relatively large aerosols.
From the back-trajectories analysis by the HYSPLIT model, two types have been classified. Type 1 air mass originated mostly from continental region and Type 2 air mass originated from maritime region. The averages of NCN and NCCN0.6% were larger and NCCN0.6%/NCN10 was smaller for Type 1 than for Type 2. The chemical compositions were also different depending on the type. Organic fraction was smaller in Type 2 than in Type 1. Meanwhile, sulfate fraction was only 36% for Type 1 but it was 65% for Type 2. This seems to be the reason why Type 2 aerosols should high activation ratio than Type 1 aerosols.
The relative humidity (RH) of the day when NCN10 was the highest for each cruise was lower than the RH of the day when NCN10 was the lowest and westerly winds were predominant when NCN10 was the highest. It was also found that when fog occurred, NCN10 were reduced by scavenging.
It is suspected that a new particle formation (NPF) event occurred on 2nd June and 3rd June, 2018. On these two days the differences between NCN03 and NCN10 (NCN03-NCN10) increased dramatically during the daytime. In addition, on these two days solar radiation was higher and RH was lower than those on all other days during the 4th cruise.
In this study, NCN10 measured over the Yellow Sea was lower than that measured in Seoul but it was more than an order of magnitude higher than that measured in pristine maritime regions. It is confirmed that NCN10 and NCCN0.6% were affected by various factors such as meteorological parameters, back-trajectories of air masses and chemical composition.

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