선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이번 측정사업은 2016년 4월로 계획된 한미협력대기질(KORUS-AQ)연구사업과 수도권대도시대기오염(MAPS-Seoul)연구의 성공적 수행을 위한 예비측정사업으로 서울 수도권에서 고농도 발생이 빈번한 계절을 택하여 수도권 고농도 미세먼지 사례 기간 중 집중측정을 수행하고, 수집된 자료의 정도관리를 통해 자료의 수준 향상과 더불어 수도권 대기질 특성을 조사, 분석하는 것이다. 결과적으로는 이러한 경험을 통하여 한미협력사업의 성공적 수행과 함께 향후 계획되어지는 관련연구사업 수행 시 시행착오를 줄이고 보다 과학적이고 객관성이 확보된 양질의 자료를 생산할 수 있을 것이다.
- 이상 기술된 측정사업의 연구수행목적과 오염물질측정의 효율적 측면을 고려하여 주요 화학물질들의 측정시기를 수도권 고농도 발생 예상시기인 봄철로 정하고 집중측정기간(2015년 5월 18일~6월 13일)을 계획하여 수행하였으며, 주요 측정물질별로 세분화하여 표1에 제시하였다. 도심의 대기화학 특성 분석을 위해 측정항목에 따른 측정기기와 적용 원리를 간략히 정리하여 제시한 것이다.
- 이번 연구는 수도권 미세먼지의 생성 매커니즘 규명을 위한 예비연구의 성격으로 도심에서 미세먼지와 오존 생성에 관여하는 주요 기체상 물질 측정을 중심으로 수행되었다. 연구결과는 주로 질소산화물을 중심으로 제시하였으며, 측정사업의 연구수행목적을 고려하여 수도권 미세먼지와 오존의 고농도 발생 예상시기인 봄철을 집중측정기간(5월 18일~6월 13일)으로 계획하고 수행하였다.
- 측정기간 동안 NO2 측정방식 차이에 따른 측정값들의 변화경향의 유사성을 살펴보기 위해 이들 사이의 농도의 상관성을 조사하였다. 전체 농도 수준에서도 확인되었듯이 전체 측정 기간 동안에 몰리브디늄 방식에 따른 NO2 농도가 광분해 방식의 NO2 농도보다 전반적으로 높은 경향을 보였으며 비교적 양호한 선형관계를 확인할 수 있었다.
제안 방법
- 이상 기술된 측정사업의 연구수행목적과 오염물질측정의 효율적 측면을 고려하여 주요 화학물질들의 측정시기를 수도권 고농도 발생 예상시기인 봄철로 정하고 집중측정기간(2015년 5월 18일~6월 13일)을 계획하여 수행하였으며, 주요 측정물질별로 세분화하여 표1에 제시하였다. 도심의 대기화학 특성 분석을 위해 측정항목에 따른 측정기기와 적용 원리를 간략히 정리하여 제시한 것이다.
- 측정기들의 교정은 현장에서 주 1회 수행되었고 자료저장 및 전송을 위한 데이터 로거도 함께 설치하였다. 현장관리와 함께 측정자료 전송과 장비상태의 모니터링을 위한 원격 컨트롤 프로그램을 구축하여 원격으로 관리하였다.
- 성능시험을 위해 오존발생기와 측정기가 내장된 가스희석장치를 사용하였고, 희석장치의 유량정확도는 ±1%이다. 측정기교정과 정도 관리 시 측정결과에 대한 국제적 소급성을 확보하기 위해 한국표준과학연구원에서 제공한 SO2, NO, CO가 혼합된 표준가스를 이용하여 교정을 수행하였다. 이때 측정기의 교정에 사용된 표준가스에 농도에 대한 불확도는 0.
- , 2010). 측정 지역에서의 대기질 분석을 위해서 광화학 과정에 의해 생성되는 오존과 미세먼지 발생을 유도하는 NO, NO2, NOx의 대기농도와 함께 주요 가스상 물질들인 SO2, CO, O3 농도를 측정하였다. 농도측정결과들은 주요 물질별로 시간변화 특성을 조사하였고, 도심오존생성에 관여하는 영향인자들을 중점적으로 측정지역의 배출원 특성과 함께 분석하였다.
- 측정 지역에서의 대기질 분석을 위해서 광화학 과정에 의해 생성되는 오존과 미세먼지 발생을 유도하는 NO, NO2, NOx의 대기농도와 함께 주요 가스상 물질들인 SO2, CO, O3 농도를 측정하였다. 농도측정결과들은 주요 물질별로 시간변화 특성을 조사하였고, 도심오존생성에 관여하는 영향인자들을 중점적으로 측정지역의 배출원 특성과 함께 분석하였다.
- 측정캠페인 기간 동안(2015년 5월 18일~6월 13일) 질소산화물의 측정 결과만을 요약하였다. 표 2는 몰리브디늄 컨버터와 광분해컨버터에 의한 NO와 NO2의 측정값의 차이를 비교하기 위하여 각 측정항목들의 평균, 표준편차 등 주요 통계 값들을 요약하여 제시하였다.
- 여기서 NOy는 대기 중 반응성질소산화물의 총량이며, API T2000U (모델번호 501Y)로 NOy 펌프모듈이 장착된 NOy 측정기로 측정된 결과를 제시하였다. NOy와 NOx의 차이로 정의되는 NOz는 PAN, HNO2, HNO3,NO3 등을 포함하여 NOx를 제외한 기타 질소산화물의 총량을 나타낸다.
- 질소산화물(NO, NO2, NOx)과 주요가스 상 대기오염물질인 CO, SO2, O3을 대상으로 KIST에 설치된 도심 집중측정소에서의 농도 수준과 농도변화 경향을 측정·분석하였다.
- 이번 연구는 수도권 미세먼지의 생성 매커니즘 규명을 위한 예비연구의 성격으로 도심에서 미세먼지와 오존 생성에 관여하는 주요 기체상 물질 측정을 중심으로 수행되었다. 연구결과는 주로 질소산화물을 중심으로 제시하였으며, 측정사업의 연구수행목적을 고려하여 수도권 미세먼지와 오존의 고농도 발생 예상시기인 봄철을 집중측정기간(5월 18일~6월 13일)으로 계획하고 수행하였다. 질소산화물(NO, NO2, NOx)과 주요가스 상 대기오염물질인 CO, SO2, O3을 대상으로 KIST에 설치된 도심 집중측정소에서의 농도 수준과 농도변화 경향을 측정·분석하였다.
- 이를 위해서는 NOx로 표현되는 NO와 NO2의 엄밀한 정량분석이 필수적이다. 이번 연구에서는 국내 대기오염측정소에서 NO2 측정에 상용되는 몰리브디눔(molybdenum)을 촉매로 한 열분해 컨버터(thermal catalytic converter)방식 (그림 2)과 함께 NO2의 광분해특성을 이용하는 blue light 광분해컨버터(photolytic converter)방식의 NO2 측정 장치를 동시에 가동하여 측정값 상호비교 연구를 통해 NO2 측정방식에 따른 차이를 조사하였다. 이미 몰리브디눔 방식에 따른 화학발광법(chemiluminescence)에 의한 NO2 측정의 경우 PAN, HONO, HNO3 등의 방해물질에 따른 간섭효과로 NO2가 과대평가되고 있는 것으로 알려져 있다(Kleffman et al.
- 의 광분해컨버터(Cell volume 17 mL)를 시험적으로 사용하였다. 결과적으로 화학발광을 얻기 위해 몰리브디눔컨버터 대용으로 380~410 nm 영역의 UV-LED를 광원으로 하는 광분해컨버터를 사용하여 시료 중의 NO2를 NO로전환시키고, 이때 전환된 NO가 후단에 있는 반응챔버에서 오존과의 반응으로 발생하는 NO2의 화학발광에너지를 탐측하여 시료 중 NO2를 정량하는 방식으로, 비교적 널리 사용되고 있는 몰리브디눔컨버터 방식에 따른 NO2 농도와의 차이를 시험적으로 비교 검토하였다.
대상 데이터
- 성능시험을 위해 오존발생기와 측정기가 내장된 가스희석장치를 사용하였고, 희석장치의 유량정확도는 ±1%이다.
- 이상의 측정항목들은 서울을 중심으로 한 수도권 도심에서의 대기질특성 분석을 목적으로 선정되었으며, 예비캠페인 기간 중에 KIST 캠퍼스 내 임시측정소로 마련된 컨테이너에 모두 설치하여 측정하였다. 특히 대기환경기준오염물질인 SO2, CO, O3, NOx는 수도권 대기질의 수준을 평가하고, 도심대기에서 대기화학 특성을 결정하는 광화학오존과 미세먼지의 생성과정을 이해하기 위한 것이다.
이론/모형
- 특히 대기환경기준오염물질인 SO2, CO, O3, NOx는 수도권 대기질의 수준을 평가하고, 도심대기에서 대기화학 특성을 결정하는 광화학오존과 미세먼지의 생성과정을 이해하기 위한 것이다. 일반대기오염물질의 측정방식은 환경정책기본법 시행령 환경기준에 제시된 측정방식을 사용하였으며(표 1), 최소검출한계는 SO2, NOx, O3의 경우 0.5 ppbv이었으며, CO의 경우 50 ppbv이었다.
성능/효과
- 사전 점검으로 현장 설치 전에 환경부 “환경측정기기의 형식승인/정도검사 등에 관한 고시”에 따라 제로 드리프트, 스팬 드리프트, 반복성, 직선성에 대한 성능시험을 실시하였으며, NOx 측정기는 컨버터 효율 95% 이상임을 검증하였다.
- 이러한 결과는 측정소 위치와 주변 지역 여건을 고려하면 북서풍계열이 주 풍향으로 우세한 6월에는 측정소 북서측에 위치한 북부간선도로의 영향이 우세하여 차량배출 NOx에 의한 영향이 높을 수 있는 반면 6월에는 동풍에 따른 풍상 측 주거지역으로 인한 영향이 우세하게 될 것이다. 결과적으로 기류흐름에 따른 영향과 함께 측정소 주변 환경 여건의 차이로 5월과 6월 중 NO 피크 농도의 차이가 있었을 것으로 판단된다. 한편 SO2의 경우도 측정 전반부인 5월 21일과 22일에 고농도 사례가 발생하였고, 관측기간 동안 SO2의 농도는 최고 13.
- NOy와 NOx의 차이로 정의되는 NOz는 PAN, HNO2, HNO3,NO3 등을 포함하여 NOx를 제외한 기타 질소산화물의 총량을 나타낸다. 따라서 측정된 NOy 농도에서 광분해방식으로 측정된 NOx를 제외한 NOz 농도가 11.4 ppb로 약 35.5% 정도의 비율을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 이때 NO와 NO2는 4.
- 5%로 나타났다. 한편 몰리브디늄 컨버터 방식의 측정결과에 따르면 NO의 농도는 광분해 방식으로 측정된 NO 농도와 거의 차이가 없이 4.6 ppb 수준이었으나, NO2의 경우는 30.9 ppb로 이들을 더할 경우 36.6 ppb로 총질소 산화물인 NOy의 농도를 초과하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 몰리브디늄(Mo)컨버터에 의한 NO2 측정방식이 근원적으로 갖고 있는 NO2 이외에도 PAN과 HONO 등 Mo열촉매반응에 따른 간섭(interference)효과로 측정 시에 NO2가 과대평가되고 있음을 보였으며,그 정도 또한 광분해 방식으로 측정된 NO2 농도의 1.
- 6 ppb로 총질소 산화물인 NOy의 농도를 초과하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 몰리브디늄(Mo)컨버터에 의한 NO2 측정방식이 근원적으로 갖고 있는 NO2 이외에도 PAN과 HONO 등 Mo열촉매반응에 따른 간섭(interference)효과로 측정 시에 NO2가 과대평가되고 있음을 보였으며,그 정도 또한 광분해 방식으로 측정된 NO2 농도의 1.9배(표준과학원에서 개발한 국산제작 몰리브디늄 측정 결과와 비교 시 1.5배) 정도로 높았다.
- 한편 측정기간 동안의 이들 서로 다른 측정방식 차이에 따른 측정값들의 변화경향의 유사성을 살펴보기 위해 이들 사이의 농도의 상관성을 그림 5에 제시하였다. 전체 농도 수준에서도 확인되었듯이 전체 측정 기감 동안에 몰리브디늄 방식에 따른 NO2 농도가 광분해방식의 NO2 농도보다 전반적으로 높은 경향을 보였으며([NO2_ph]=0.64 [NO2_mo]-2.6), 상관도를 나타내는 상관계수(R)는 0.91로 비교적 양호한 선형관계를 확인할 수 있었다. 측정방식의 차이에 따른 농도 수준에서는 유의한 차이가 있음을 보였으나 측정기간 중의 시간에 따른 변화 경향은 매우 유사하게 나타나고 있어, 컨버터 방식 차이에 따른 간섭물질에 의한 농도상승효과가 나타나고 있음을 역시 확인할 수 있었다.
- 91로 비교적 양호한 선형관계를 확인할 수 있었다. 측정방식의 차이에 따른 농도 수준에서는 유의한 차이가 있음을 보였으나 측정기간 중의 시간에 따른 변화 경향은 매우 유사하게 나타나고 있어, 컨버터 방식 차이에 따른 간섭물질에 의한 농도상승효과가 나타나고 있음을 역시 확인할 수 있었다.
- 농도경향은 밤 동안은 평균보다 높은 40 ppb 수준을 유지하다가 새벽 무렵에는 평균 20 ppb 수준으로 일중 최저수준을 보였으며, 아침 6시경 NO가 증가하는 시기부터 함께 상승하여 9시경까지 일중 평균 최고농도인 ~40 ppb를 유지하였다. 이후 11시 무렵까지 감소하면서 정오 이후에는 20 ppb 수준의 일중 가장 낮은 농도를 도심 퇴근시간 무렵인 오후 5시까지 유지하였으나, 이후 NO2 농도는 다시 증가하면서 다음날 새벽 2시경까지는 30~40 ppb로 비교적 일중 고농도 수준을 유지하였다. 이러한 야간의 고농도 현상으로는 우선 오후 퇴근 차량배출에 따른 NOx 증가와 야간의 대기경계층의 감소로 낮아진 경계층의 영향과 더불어 잔류층(residual layer)에 존재하고 있는 물질 간의 야간산화반응에 따른 영향일 수 있다.
- 이러한 야간의 고농도 현상으로는 우선 오후 퇴근 차량배출에 따른 NOx 증가와 야간의 대기경계층의 감소로 낮아진 경계층의 영향과 더불어 잔류층(residual layer)에 존재하고 있는 물질 간의 야간산화반응에 따른 영향일 수 있다. 결과적으로 하루 중 NO2는 이른 아침 출근 이후와 자정 이후 수 시간 동안에 고농도를 유지하였고, 한밤중 (2~4시)과 한낮 (12시~17시) 동안 ~20 ppb 수준으로 일중 가장 낮은 농도를 나타냈다. 한편 O3 농도 변화를 보면 자정 이후 한밤중 동안과 오전 8시 무렵까지 일중 가장 낮은 농도(평균 15~30ppb)를 보였고 이후 급격히 증가하여 최고농도에 이르는 오후 3시경에는 평균 80 ppb 수준으로 이 기간 동안 ~7 ppb/hr 정도의 오존증가율을 보였다.
- 결과적으로 하루 중 NO2는 이른 아침 출근 이후와 자정 이후 수 시간 동안에 고농도를 유지하였고, 한밤중 (2~4시)과 한낮 (12시~17시) 동안 ~20 ppb 수준으로 일중 가장 낮은 농도를 나타냈다. 한편 O3 농도 변화를 보면 자정 이후 한밤중 동안과 오전 8시 무렵까지 일중 가장 낮은 농도(평균 15~30ppb)를 보였고 이후 급격히 증가하여 최고농도에 이르는 오후 3시경에는 평균 80 ppb 수준으로 이 기간 동안 ~7 ppb/hr 정도의 오존증가율을 보였다. 오후 시간대의 오존증가는 차량배출에 따른 NOx 증가와 함께 광화학 과정의 활성화에 따른 것으로 사료되며, 이러한 조건이 늦은 오후로 가면서 태양광 감소에 따른 광화학과정의 약화와 오존의 산화반응, 지표침적 등의 영향으로 생성과정보다는 소멸과정이 우세하게 나타나면서 O3이 감소하는 것으로 판단된다.
- 전체 NOx에 대한 NO 농도비(NO/NOx)는 O3의 농도가 10 ppbv 이하일 때 평균 33.5±15.9%이었고, O3의 농도가 증가함에 따라 NO/NOx가 감소하기 시작하여 O3의 농도가 40 ppbv 이상일 때는 NO/NOx는 10% 이하로 산출되었다.
- 오후 시간대의 오존증가는 차량배출에 따른 NOx 증가와 함께 광화학 과정의 활성화에 따른 것으로 사료되며, 이러한 조건이 늦은 오후로 가면서 태양광 감소에 따른 광화학과정의 약화와 오존의 산화반응, 지표침적 등의 영향으로 생성과정보다는 소멸과정이 우세하게 나타나면서 O3이 감소하는 것으로 판단된다. 측정기간 동안의 오존농도 경향은 오후 3시경에 최고였고 다음날 새벽 시간대까지 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 일중 농도 변화경향은 대도시에서의 공통적으로 나타나는 현상(Yadav et al.
- O3의 경우 오후 1시에서 4시 사이에 가장 높은 농도를 나타내는 일변화 경향을 보였으며, 이는 도심환경에서 광화학 오존생성과정의 특성에 따른 일반적으로 나타나는 경향으로 사료된다. O3 농도의 일반적인 일 중 변화 특징을 살펴보면 한낮에 가장 높고 밤 시간대에 낮은 변화 경향이 전체 측정 기간 동안 뚜렷이 나타났으며, 측정기간 동안 대부분 나타난 하루 중 낮 동안의 가파른 오존농도 상승은 낮 동안의 차량배출량 등으로 인한 NOx와 VOCs 증가와 더불어 강한 태양자외선에 의한 오존의 광화학적 생성 특성에 따른 것으로 보인다. 일상적인 경우, 야간에 낮아지는 원인으로는 광화학반응의 부재에 따른 오존 생성의 제한과 야간 NO3와 N2O5 생성 등에 관여하는 O3과 NOx와의 비균질 화학반응으로 인한 감소와 지표침착과정에 따른 것으로 사료된다.
- 측정방식 차이에 따른 측정값들의 변화경향의 유사성을 살펴보기 위해 이들 사이의 농도의 상관성을 조사하였다. 전체 농도 수준에서도 확인되었듯이 전체 측정 기간 동안에 몰리브디늄 방식에 따른 NO2 농도가 광분해 방식의 NO2 농도보다 전반적으로 높은 경향을 보였으며 비교적 양호한 선형관계를 확인할 수 있었다. 측정방식의 차이에 따른 농도 수준에서는 유의한 차이가 있음을 보였고, 측정기간 중의 시간에 따른 변화 경향은 매우 유사하게 나타나고 있어, 컨버터 방식 차이에 따른 간섭물질에 의한 농도상승이 나타나고 있어 상용되고 있는 molybdenum 방식에 의한 측정결과가 실제 NO2 농도를 과대평가하고 있으며, 도심환경에서 주로 2차 생성에 의해 증가하고 있는 오존과 미세먼지의 효과적 관리를 위해서는 이들에 대한 지속적인 측정 개선연구가 지속되어야 할 것이다.
- 그림 3은 측정기간 동안의 주요 가스 상 물질 농도의 측정기간 동안의 농도변화를 나타낸 것이다. 우선 O3 농도의 일반적인 하루 중(diurnal) 변화특징을 살펴보면 한낮에 가장 높고 밤 시간대에 낮은 변화 경향이 전체 측정기간 동안 뚜렷이 나타났다. 측정기간 동안 대부분 나타난 하루 중 낮 동안의 가파른 오존농도 상승(그림 3)은 낮 동안의 차량배출량 등으로 인한 오존 전구물질(precursor)인 NOx와 VOCs 증가와 더불어 강한 태양자외선에 의한 오존의 광화학적 생성 특성에 따른 것이며, 밤 시간대로 가면서 낮아지는 원인은 광화학반응의 부재로 오존 생성이 제한되고, 야간 산화반응으로 인한 NO3와 N2O5 생성에 관여하는 O3과 NOx와의 비균질 화학반응으로 인한 오존소멸과 지표침착 과정에 따른 것으로 사료된다.
- 측정결과에 따르면 100 ppb 이상의 고농도 오존이 발생한 시기가 10일 정도로 나타났으며, 이때 그림 3에서처럼 거의 매일 이른 아침 NO의 빠른 증가를 시작으로 이어서 짧은 시간 동안 NO2 증가가 나타나고,NO2가 급격히 감소하면서 O3이 증가하고 있는 현상이 거의 반복적으로 관측되고 있음을 보였다. 이러한 경향은 대기 중 낮 동안의 오존 생성이 주로 NO2 광분해반응에 따른 광화학적 2차 생성에 따르고 있음을 의미한다.
- 한편 일변화(daily variation)의 경우 측정기간 중 오존의 일 최고 농도변화경향은 관측기간 전반에 비해 후반으로 갈수록 높아지는 경향을 보였고, 일 최고농도 수준 또한 전반적으로 더 높게 나타났다. 그러나 측정 후반부의 NOx 농도는 전반부에 비해 상대적으로 낮아서(특히 이른 아침 NO 농도의 경우) 이때의 고농도 현상은 지역 NOx 배출 외에도 외부로 부터의 오염물질 유입에 따른 기여가 예상될 수 있다.
- 그림 4는 이번 측정기간 동안의 1시간 평균 기온과 상대습도, 풍향과 풍속변화를 나타낸 것이다. 기온은 하루 중 새벽 4~5시경에 최저, 오후 1~2시경에 최고온도를 보이는 거의 일정한 형태의 일변화를 보이면서 5월 28일과 29일까지 32℃ 수준까지 꾸준히 증가하였고 상대습도는 10%를 약간 넘는 수준으로 매우 낮았다. 이 시기에 100 ppb를 상회하는 고농도 오존(그림 3)이 확인되었다.
- 이 시기에 100 ppb를 상회하는 고농도 오존(그림 3)이 확인되었다. 이후 6월 3일과 6월 4일에서도 30℃ 수준의 높은 일최고기온과 낮 동안의 낮은 상대습도가 나타났고 6월 4일에 거의 100 ppb 수준의 고농도 오존 사례를 확인할 수 있었다. 한편 6월 6일의 고농도 오존은 자정 무렵까지도 지속되고 있었는데, 낮 동안 주로 광화학과정으로 생성된 오존이 야간 동안 지표침착과 야간이동오염원 배출에 따른 NOx 등의 산화과정으로 감소경향을 보이는 것과는 매우 다른 양상을 보였다.
- 오존의 대기환경기준 농도는 1시간 기준으로 100ppb 이상이며, 이를 넘어서는 고농도 사례 또한 측정 후반에 빈번하게 나타났다. 관측기간 동안 O3의 농도는 최저 2.
- 결과적으로 NO2의 경우 NO와는 달리 반복적인 뚜렷한 변화 경향은 없었으나, 대체로 일중 농도변화 폭이 높았으며, 오전과 저녁 무렵에 자주 고농도 경향을 보였다. 한편 그림 3에서처럼 측정기간 동안 NO의 농도변화 경향은 5월 하순 무렵에 대체적으로 높게 나타났으며, 이른 아침 도심 차량증가 영향으로 판단되는 일중 아침피크가 거의 모든 측정 일에 나타났으나, 6월 중 피크농도는 5월의 피크농도보다 현저하게 적은 것으로 나타났다.
- 의 경우 NO와는 달리 반복적인 뚜렷한 변화 경향은 없었으나, 대체로 일중 농도변화 폭이 높았으며, 오전과 저녁 무렵에 자주 고농도 경향을 보였다. 한편 그림 3에서처럼 측정기간 동안 NO의 농도변화 경향은 5월 하순 무렵에 대체적으로 높게 나타났으며, 이른 아침 도심 차량증가 영향으로 판단되는 일중 아침피크가 거의 모든 측정 일에 나타났으나, 6월 중 피크농도는 5월의 피크농도보다 현저하게 적은 것으로 나타났다. 이러한 차이는 이미 그림 4의 풍향풍속자료를 이용하여 전 단락에서 설명하였듯이 5월과 6월의 주 풍향과 풍속의 차이가 영향을 주었을 것으로 보인다.
- 한편 O3 농도 변화를 보면 자정 이후 한밤중 동안과 오전 8시 무렵까지 일중 가장 낮은 농도(평균 15~30ppb)를 보였고 이후 급격히 증가하여 최고농도에 이르는 오후 3시경에는 평균 80 ppb 수준으로 이 기간 동안 ~7 ppb/hr 정도의 오존증가율을 보였다. 오후 시간대의 오존증가는 차량배출에 따른 NOx 증가와 함께 광화학 과정의 활성화에 따른 것으로 사료되며, 이러한 조건이 늦은 오후로 가면서 태양광 감소에 따른 광화학과정의 약화와 오존의 산화반응, 지표침적 등의 영향으로 생성과정보다는 소멸과정이 우세하게 나타나면서 O3이 감소하는 것으로 판단된다. 측정기간 동안의 오존농도 경향은 오후 3시경에 최고였고 다음날 새벽 시간대까지 지속적으로 감소하는 경향을 보였다.
후속연구
- 정부가 2015년부터 새로이 착수하고 있는 제 2단계 수도권 대기질관리 대책은 새로운 10년간의 수도권대기질의 실질적 향상을 목표로 하고 있다. 따라서 수도권 도심의 면밀한 VOC 배출 특성과 함께 광화학 2차 생성과정에 중요한 역할을 하고 있는 NOx ( =NO +NO2)를 함께 고려하고 광화학 과정의 결과물인 O3과의 관련성을 면밀하게 조사하고 분석한다면, 현재 수도권 대기질 개선에 문제가 되고 있는 O3 농도관리와 함께 미세먼지제어에도 기여할 수 있을 것이다.
- 이번 측정사업은 2016년 4월로 계획된 한미협력대기질(KORUS-AQ)연구사업과 수도권대도시대기오염(MAPS-Seoul)연구의 성공적 수행을 위한 예비측정사업으로 서울 수도권에서 고농도 발생이 빈번한 계절을 택하여 수도권 고농도 미세먼지 사례 기간 중 집중측정을 수행하고, 수집된 자료의 정도관리를 통해 자료의 수준 향상과 더불어 수도권 대기질 특성을 조사, 분석하는 것이다. 결과적으로는 이러한 경험을 통하여 한미협력사업의 성공적 수행과 함께 향후 계획되어지는 관련연구사업 수행 시 시행착오를 줄이고 보다 과학적이고 객관성이 확보된 양질의 자료를 생산할 수 있을 것이다.
- 측정지역 주변은 대체로 주거 밀집지역이며, 측정소 왼편으로 북서 축을 주축으로 하는 북부간선도로의 영향으로 서풍, 북풍, 북서풍 계열 바람의 경우 인근을 왕래하는 도심의 이동오염원(주로 차량)으로 인한 영향이 주로 나타날 것으로 예상될 수 있다. 한편 남풍, 동풍과 남동풍의 경우 측정소 인근의 녹지와 주거특성에 따른 영향이 우세할 것으로 예상될 수 있어 풍향 변화에 따른 영향을 비교적 뚜렷이 구분할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 측정소의 입지 특성은 추후 측정결과를 분석할 때 주요 1차 오염물질과 2차 생성 오염물질들의 특성을 규명하기 위한 시계열 변화 경향의 분석에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
- 한편 남풍, 동풍과 남동풍의 경우 측정소 인근의 녹지와 주거특성에 따른 영향이 우세할 것으로 예상될 수 있어 풍향 변화에 따른 영향을 비교적 뚜렷이 구분할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 측정소의 입지 특성은 추후 측정결과를 분석할 때 주요 1차 오염물질과 2차 생성 오염물질들의 특성을 규명하기 위한 시계열 변화 경향의 분석에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
- 전체 농도 수준에서도 확인되었듯이 전체 측정 기간 동안에 몰리브디늄 방식에 따른 NO2 농도가 광분해 방식의 NO2 농도보다 전반적으로 높은 경향을 보였으며 비교적 양호한 선형관계를 확인할 수 있었다. 측정방식의 차이에 따른 농도 수준에서는 유의한 차이가 있음을 보였고, 측정기간 중의 시간에 따른 변화 경향은 매우 유사하게 나타나고 있어, 컨버터 방식 차이에 따른 간섭물질에 의한 농도상승이 나타나고 있어 상용되고 있는 molybdenum 방식에 의한 측정결과가 실제 NO2 농도를 과대평가하고 있으며, 도심환경에서 주로 2차 생성에 의해 증가하고 있는 오존과 미세먼지의 효과적 관리를 위해서는 이들에 대한 지속적인 측정 개선연구가 지속되어야 할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.