본 연구에서는 문헌조사를 중점으로 1984년부터 2013년까지의 TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$와 $PM_{2.5}$의 이온성분 그리고 원소상탄소의 농도변화 추이에 대해 살펴보았다. TSP와 $PM_{10}$은 비슷한 추이를 보이고 있으며 1998년부터 2003년까지를 제외하고는 지속적으로 감소하고 있다. $PM_{2.5}$는 정부 자료와 학술대회나 학술지에서 파악한 자료의 질량농도는 다르지만 두 자료 모두 지속적으로 감소하고 있다. 2010년 이후에는 2015년부터 적용될 연평균 기준농도보다 낮은 값을 보이고 있다. 그러나 2013년에는 다시 증가했고 안정적으로 기준을 만족시키지 못하기 때문에 $PM_{2.5}$에 대한 보다 적절한 대책이 필요할 것으로 보인다. $PM_{2.5}$의 이온성분의 경우 $NH{_4}^+$와 $NO{_3}^-$의 농도는 증가하고 $SO{_4}^{2-}$농도는 감소하는 경향을 보이고 있다. $SO{_4}^{2-}$ 농도의 감소는 중국에서의 장거리 이동 영향과 정책의 적용이 원인으로 보인다. 또한 이온성분들 간의 반응도 이온성분의 농도에 영향을 미친 것으로 보인다. $NO{_3}^-$의 경우 $SO{_4}^{2-}$와는 다르게 $NO_x$의 농도는 감소하고 있지만 저감 대책에 따른 $NO_2$의 뚜렷한 농도변화를 보이지 않고 $NO{_3}^-$의 농도가 증가하고 있기 때문에 적절한 대책이 필요할 것으로 보인다. $PM_{2.5}$의 원소상 탄소의 추이를 통해 1차 오염과 2차 오염의 영향을 볼 수 있다. OC는 2000년대 초반까지는 감소하였으나 2000년대 후반에는 뚜렷한 경향이 없으며, EC는 감소하는 추이를 보이고 있다. OC와 EC의 추이뿐만 아니라 두 성분의 비를 통해 1차 오염보다는 2차 오염에 의한 영향이 크다는 것을 파악할 수 있다. 본 연구에서는 문헌조사를 통해 1986년부터 2013년까지 장기간의 $PM_{2.5}$와 그 화학성분들의 연평균 농도 추이를 파악하였다. $PM_{2.5}$와 그 성분의 농도 변화 추이를 통해 대기오염원의 기여도에 대해 파악할 수 있다. 따라서 $PM_{2.5}$와 그 화학조성은 대기질 개선을 위한 대책 수립에 중요한 기초자료가 된다. 이 연구가 정확성을 갖기 위해서는 더 많은 연평균 농도파악을 통해 구체적인 추이를 살펴볼 필요가 있다. 지속적인 측정과 분석이 필요하며 이를 통해 적절한 대책을 수립할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 문헌조사를 중점으로 1984년부터 2013년까지의 TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$와 $PM_{2.5}$의 이온성분 그리고 원소상탄소의 농도변화 추이에 대해 살펴보았다. TSP와 $PM_{10}$은 비슷한 추이를 보이고 있으며 1998년부터 2003년까지를 제외하고는 지속적으로 감소하고 있다. $PM_{2.5}$는 정부 자료와 학술대회나 학술지에서 파악한 자료의 질량농도는 다르지만 두 자료 모두 지속적으로 감소하고 있다. 2010년 이후에는 2015년부터 적용될 연평균 기준농도보다 낮은 값을 보이고 있다. 그러나 2013년에는 다시 증가했고 안정적으로 기준을 만족시키지 못하기 때문에 $PM_{2.5}$에 대한 보다 적절한 대책이 필요할 것으로 보인다. $PM_{2.5}$의 이온성분의 경우 $NH{_4}^+$와 $NO{_3}^-$의 농도는 증가하고 $SO{_4}^{2-}$농도는 감소하는 경향을 보이고 있다. $SO{_4}^{2-}$ 농도의 감소는 중국에서의 장거리 이동 영향과 정책의 적용이 원인으로 보인다. 또한 이온성분들 간의 반응도 이온성분의 농도에 영향을 미친 것으로 보인다. $NO{_3}^-$의 경우 $SO{_4}^{2-}$와는 다르게 $NO_x$의 농도는 감소하고 있지만 저감 대책에 따른 $NO_2$의 뚜렷한 농도변화를 보이지 않고 $NO{_3}^-$의 농도가 증가하고 있기 때문에 적절한 대책이 필요할 것으로 보인다. $PM_{2.5}$의 원소상 탄소의 추이를 통해 1차 오염과 2차 오염의 영향을 볼 수 있다. OC는 2000년대 초반까지는 감소하였으나 2000년대 후반에는 뚜렷한 경향이 없으며, EC는 감소하는 추이를 보이고 있다. OC와 EC의 추이뿐만 아니라 두 성분의 비를 통해 1차 오염보다는 2차 오염에 의한 영향이 크다는 것을 파악할 수 있다. 본 연구에서는 문헌조사를 통해 1986년부터 2013년까지 장기간의 $PM_{2.5}$와 그 화학성분들의 연평균 농도 추이를 파악하였다. $PM_{2.5}$와 그 성분의 농도 변화 추이를 통해 대기오염원의 기여도에 대해 파악할 수 있다. 따라서 $PM_{2.5}$와 그 화학조성은 대기질 개선을 위한 대책 수립에 중요한 기초자료가 된다. 이 연구가 정확성을 갖기 위해서는 더 많은 연평균 농도파악을 통해 구체적인 추이를 살펴볼 필요가 있다. 지속적인 측정과 분석이 필요하며 이를 통해 적절한 대책을 수립할 수 있을 것이다.
The literature data of the mass concentrations of TSP, $PM_{10}$, and $PM_{2.5}$, and chemical composition of $PM_{2.5}$ (sulfate, nitrate, ammonium, OC, and EC) from 1985 and 2013 at Seoul were collected and the temporal trends were discussed in relation with the po...
The literature data of the mass concentrations of TSP, $PM_{10}$, and $PM_{2.5}$, and chemical composition of $PM_{2.5}$ (sulfate, nitrate, ammonium, OC, and EC) from 1985 and 2013 at Seoul were collected and the temporal trends were discussed in relation with the policy directions. Generally, the mass concentrations of TSP, $PM_{10}$, and $PM_{2.5}$ at Seoul have showed decreasing trends. However, it is not clear what might be the major reason(s) for the trends. The concentrations of ionic component in $PM_{2.5}$ showed different trends, sulfate being reduced during the 1990s but no trend during the 2000s. The concentrations of nitrate and ammonium were increasing during the 2000s. The concentrations of OC show no apparent trend while that of EC decreased. Further policy directions are suggested based on the temporal trends of the chemical composition in $PM_{2.5}$.
The literature data of the mass concentrations of TSP, $PM_{10}$, and $PM_{2.5}$, and chemical composition of $PM_{2.5}$ (sulfate, nitrate, ammonium, OC, and EC) from 1985 and 2013 at Seoul were collected and the temporal trends were discussed in relation with the policy directions. Generally, the mass concentrations of TSP, $PM_{10}$, and $PM_{2.5}$ at Seoul have showed decreasing trends. However, it is not clear what might be the major reason(s) for the trends. The concentrations of ionic component in $PM_{2.5}$ showed different trends, sulfate being reduced during the 1990s but no trend during the 2000s. The concentrations of nitrate and ammonium were increasing during the 2000s. The concentrations of OC show no apparent trend while that of EC decreased. Further policy directions are suggested based on the temporal trends of the chemical composition in $PM_{2.5}$.
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문제 정의
일반적으로 WSOC는 유기화합물에 산소나 질소가 포함된 성분들로 대부분의 2차 OC가 WSOC에 포함된다. 또 다른 구분은 OC를 분석하는 동안의 광학특성 변화도(thermogram)을 분석하여 발생원을 구분하고자 하는 것이다. 이들 방법들은 나름대로의 장단점이 있으나, 가장 유효한 방법은 OC에 포함된 성분들을 하나씩 정량화하는 것이다.
본 연구에서는 문헌조사를 중점으로 1984년부터 2013년까지의 TSP, PM10, PM2.5와 PM2.5의 이온성분 그리고 원소상탄소의 농도변화 추이에 대해 살펴보았다. TSP와 PM10은 비슷한 추이를 보이고 있으며 1998년부터 2003년까지를 제외하고는 지속적으로 감소하고 있다.
본 연구에서는 정부 자료, 국내외 학술대회와 학술지 자료, 보고서 자료를 검토하여 (1) 1985년부터 2013년 사이의 서울의 총부유분진(TSP, Total Suspended Particles), PM10, PM2.5의 질량농도와 PM2.5 화학조성의 변화추이와 구성 비율을 파악, 검토하고, (2) 이러한 추이가 나타난 정부 정책에 따른 PM2.5와 전구물질의 배출량 변화, 대기에서의 반응, 외부에서의 이동을 통한 과정을 검토하여, (3) PM2.5 농도를 저감하기 위해 추진하여야 할 정책 및 연구 방향을 검토하였다.
가설 설정
한 가지 가설은 NO3- 농도의 경우 이온 성분(NH4+, SO42- , NO3- ) 사이의 반응이 NO3- 농도에 영향을 미쳤을 것이라는 것이다. 서울 대기에 과량으로 존재하는 NH4+의 경우 보통 SO42-와 결합하여 (NH4)2SO4의 상태로 존재한다.
제안 방법
PM2.5의 이온성분은 질량 농도가 높고 인위적인 성분인 NH4+, SO42- , NO3-의 농도를 살펴보았다. PM2.
자료의 대표성을 위해 연평균으로 제시된 자료를 우선 이용하여 칠한 심볼(filled symbol)로 표시하였다. 그러나 장기적인 연구가 진행되지 않아 충분한 연평균 자료를 찾기 어려워, 1년 이하의 단기간 측정하여 제시한 자료도 취합하여 빈 심볼(blank symbol)로 표시하여 그 추이를 보았다.
또한 정부의 자료는 중량농도법 또는 이에 준하는 자동측정법을 통해 측정하여 연평균 자료를 산정하여 제공한다(NIER, 2013). 그러나 학술 자료는 일반적으로 3일이나 6일에 한 번씩 24시간 동안 디누더-필터팩, 또는 필터팩 방법으로 측정한 중량농도 값으로 연평균 자료를 제공하였다.
6을 적용하여 유기탄소 성분의 질량농도로 환산)과 EC)도 40~50% 정도를 차지하고 있다. 따라서 이들 성분에 대해 3.3절과 3.4절에서 각각 추이를 보이고, 관련 기체 성분의 배출량과 농도, 외부 영향, 그리고 제어 방법에 대해 검토하였다.
본 연구에서는 문헌조사를 통해 1986년부터 2013년까지 장기간의 PM2.5와 그 화학성분들의 연평균 농도 추이를 파악하였다. PM2.
이 경우 널리 쓰이는 세 가지 분석 방법을 사용한 결과만을 보였으며, 각 분석 방법을 사용한 자료를 표 2에서 구분하였다. 세 방법은 Thermaloptical Transmittance(TOT), Thermal Optical Reflectance(TOR), Thermal Manganese dioxide Oxidation(TMO)이다. 세 방법 모두 유기탄소와 원소상탄소의 농도를 비슷하게 분석하는 것으로 알려져 있다.
입자상 탄소의 경우 유기탄소(Organic Carbon, OC)와 원소상탄소(Element Carbon, EC)로 구분하여 검토하였다. 이 경우 널리 쓰이는 세 가지 분석 방법을 사용한 결과만을 보였으며, 각 분석 방법을 사용한 자료를 표 2에서 구분하였다. 세 방법은 Thermaloptical Transmittance(TOT), Thermal Optical Reflectance(TOR), Thermal Manganese dioxide Oxidation(TMO)이다.
입자상 탄소의 경우 유기탄소(Organic Carbon, OC)와 원소상탄소(Element Carbon, EC)로 구분하여 검토하였다. 이 경우 널리 쓰이는 세 가지 분석 방법을 사용한 결과만을 보였으며, 각 분석 방법을 사용한 자료를 표 2에서 구분하였다.
5의 이온성분, 입자상 탄소의 농도이다. 자료의 대표성을 위해 연평균으로 제시된 자료를 우선 이용하여 칠한 심볼(filled symbol)로 표시하였다. 그러나 장기적인 연구가 진행되지 않아 충분한 연평균 자료를 찾기 어려워, 1년 이하의 단기간 측정하여 제시한 자료도 취합하여 빈 심볼(blank symbol)로 표시하여 그 추이를 보았다.
본 연구에서 사용한 자료는 1985년부터 2013년까지 공개된 정부 자료와 국내외 학술대회와 학술지 자료들을 수집, 검토한 것이다. 조사 항목은 TSP, PM10, PM2.5의 질량농도와 PM2.5의 이온성분, 입자상 탄소의 농도이다. 자료의 대표성을 위해 연평균으로 제시된 자료를 우선 이용하여 칠한 심볼(filled symbol)로 표시하였다.
대상 데이터
본 연구에서 사용한 자료는 1985년부터 2013년까지 공개된 정부 자료와 국내외 학술대회와 학술지 자료들을 수집, 검토한 것이다. 조사 항목은 TSP, PM10, PM2.
이에 대한 원인으로는 측정 지점과 측정 기간, 그리고 측정 방법의 차이의 세 가지가 있을 수 있다. 정부의 자료는 중구, 종로구를 비롯한 25개 도시대기측정소에서 측정한 자료의 평균이다. 반면, 학술 자료는 측정을 진행한 특정한 장소의 연평균 자료이다.
성능/효과
OC는 2000년대 초반까지는 감소하였으나 2000년대 후반에는 뚜렷한 경향이 없으며, EC는 감소하는 추이를 보이고 있다. OC와 EC의 추이뿐만 아니라 두 성분의 비를 통해 1차 오염보다는 2차 오염에 의한 영향이 크다는 것을 파악할 수 있다.
농도를 나타낸 것이다. 첫째, 두 농도의 경향이 비슷한 것을 알 수 있으며, 둘째로 알 수 있는 것은 1990년대 말까지는 SO42-와 SO2 농도가 감소하였고 그 후에는 뚜렷한 경향을 볼 수 없다. 이런 농도 추이를 그림 2의 배경지역인 고산의 비해염황산염 농도 추이와 비교하면, 서울의 연평균 SO42- 농도는 고산에서 보여준 2000년대 중반 중국의 배출량 증가에 따른 농도 증가 추세가 보이지 않는다.
후속연구
5 배출량 자료에 의하면 총 15,444톤 가운데 비산먼지가 6,552톤, 이동오염원이 7,599톤, 면오염원이 486톤, 점오염원이 807톤이며, 이외에도 대기에서의 광화학반응에 의한 2차 생성량이 있다(MOE, 2013). 따라서 PM2.5를 저감하기 위해서는 기존의 PM10 대책에서 사용하던 이동오염원 배출 저감과 비산먼지 저감과 함께, PM2.5 전구 물질들의 적절한 배출 저감 등 다양한 저감 정책이 수행되어야 할 것이다.
5와 그 화학조성은 대기질 개선을 위한 대책 수립에 중요한 기초자료가 된다. 이 연구가 정확성을 갖기 위해서는 더 많은 연평균 농도 파악을 통해 구체적인 추이를 살펴볼 필요가 있다. 지속적인 측정과 분석이 필요하며 이를 통해 적절한 대책을 수립할 수 있을 것이다.
이 연구가 정확성을 갖기 위해서는 더 많은 연평균 농도 파악을 통해 구체적인 추이를 살펴볼 필요가 있다. 지속적인 측정과 분석이 필요하며 이를 통해 적절한 대책을 수립할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대기오염물질은 어떻게 구분되는가?
세계보건기구(WHO)에서는 대기오염을 “대기 중에 인위적으로 배출된 오염물질이 한 가지 또는 그 이상 존재하여 오염물질의 양, 농도 및 지속시간이 어떤 지역의 불특정 다수인에게 불쾌감을 일으키거나 해당 지역에 공중보건상 위해를 끼치고, 인간이나 동식물의 활동에 해를 주어 생활과 재산을 향유할 정당한 권리를 방해 받는 상태”로 정의하고 있다(WHO, 2013). 대기오염을 일으킨다고 판단되는 물질을 대기오염물질이라 하며 크게 가스상 물질과 입자상 물질로 나누어 볼 수 있다. 그 중 입자상 물질에 포함되는 초미세먼지(PM2.
세계보건기구(WHO)에서 정의한 대기오염이란 무엇인가?
세계보건기구(WHO)에서는 대기오염을 “대기 중에 인위적으로 배출된 오염물질이 한 가지 또는 그 이상 존재하여 오염물질의 양, 농도 및 지속시간이 어떤 지역의 불특정 다수인에게 불쾌감을 일으키거나 해당 지역에 공중보건상 위해를 끼치고, 인간이나 동식물의 활동에 해를 주어 생활과 재산을 향유할 정당한 권리를 방해 받는 상태”로 정의하고 있다(WHO, 2013). 대기오염을 일으킨다고 판단되는 물질을 대기오염물질이라 하며 크게 가스상 물질과 입자상 물질로 나누어 볼 수 있다.
대기오염물질 중 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10)는 각각 무엇을 의미하는가?
대기오염을 일으킨다고 판단되는 물질을 대기오염물질이라 하며 크게 가스상 물질과 입자상 물질로 나누어 볼 수 있다. 그 중 입자상 물질에 포함되는 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10)는 각각 공기역학적 지름이 2.5 μm, 10 μm 이하의 먼지를 말한다. PM2.
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