[논문]측정 방법에 따른 PM2.5 농도 비교

김영성; 최용주; 박지수; 김필호; 한유경

doi:10.5572/kosae.2017.33.5.515

측정 방법에 따른 PM2.5 농도 비교
Comparison of PM2.5 Concentrations by Measurement Method 원문보기

한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, v.33 no.5, 2017년, pp.515 - 520

김영성 (한국외국어대학교 환경학과) , 최용주 (한국외국어대학교 환경학과) , 박지수 (한국외국어대학교 환경학과) , 김필호 (한국외국어대학교 환경학과) , 한유경 (한국외국어대학교 환경학과)

Abstract ▼ AI-Helper

$PM_{2.5}$ concentrations were measured using a cyclone, impactor (the U.S. Environmental Protection Agency well impactor ninety-six, WINS) and optical particle counter (OPC) at a campus site located in Yongin for the period August 2014 through March 2017. The concentrations from cyclone (Y) were generally higher than those from impactor(X); the best-fit line was Y=1.22X+5.64. The ratios of $PM_{2.5}/PM_{10}$ ranged from 0.61 to 0.66 when $PM_{2.5}$ concentrations from cyclones in selected studies were converted into those from impactors using a regression equation in this study. The slope of the best-fit line between OPC and impactor was close to 1 at 0.95, while that between OPC and cyclone was 0.72. After sampling, the flow rate in the low-volume air sampler with cyclone decreased by 3% on average, which did not have a significant effect on measured concentrations.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

5 농도를, 싸이클론 혹은 임팩터를 이용하여 필터로 측정하거나, 광학입자계수기(optical particle counter, OPC)를 이용하여 측정하였다. PM의 측정에서는 표준물질이 주어지지 않으므로 이번 연구에서는 이들의 측정 결과를 비교함으로써 상관성과 차이를 조사하였다.
이들 중 Grimm사의 EDM (Environmental Dust Monitor) 180은 2011년 미국 EPA에서 FEM (federal equivalent method)으로 승인되었다 (USEPA, 2016). 경기도 용인에 위치한 한국외국어대 학교 글로벌캠퍼스에서는 2014년 8월부터 2017년 3월 까지 PM_2.5농도를, 싸이클론 혹은 임팩터를 이용하여 필터로 측정하거나, 광학입자계수기(optical particle counter, OPC)를 이용하여 측정하였다. PM의 측정에서는 표준물질이 주어지지 않으므로 이번 연구에서는 이들의 측정 결과를 비교함으로써 상관성과 차이를 조사하였다.

제안 방법

싸이클론(URG-2000-30EH)을 1단 테플론 필터팩에 연결한 저용량 공기채취기와, 임팩터로 WINS를 장착한 3단 연속채취기(PMS-111)를 이용하여 각각 직경 47mm 테플론 필터(Zeflour, Pall)에 PM_2.5 시료를 24시간 채취하였다. 시료채취 전, 후 필터는 데시케이터에서 24시간 항량 후 전자저울(Ohaus DVG215CD)을 이용하여 0.

대상 데이터

측정지점은 한국외국어대학교 글로벌캠퍼스 내 5층 건물인 자연과학대학 옥상(127.27°E, 37.34°N, 해발고도 167 m)으로, 서울 시청으로부터 주풍인 편서풍의 풍하 방향인 남동쪽으로 약 35 km 거리에 있다(그림 1). 동쪽이 산지인 동-서 방향 계곡에 위치하고 있으며, 서쪽으로는 4차선 국도와 하천 주변에 소규모 건물과 농경지, 나대지가 분포된 전원 지역이다.

성능/효과

(1) 싸이클론으로 측정한 농도(Y)와 임팩터로 측정한 농도(X)의 최적 합치선은, 기울기 1.22, 절편 5.64 μg/m³ 로, 싸이클론으로 측정한 농도가 높았다. 임팩터의 유량이 정밀하게 제어된 데 비하여 싸이클론은 시료채취 후 유량이 다소 낮아졌으나 영향이 작았고, 유량 감소를 고려할 경우 둘의 농도 차이는 더욱 증가하였다.
(2) 그동안 싸이클론을 이용한 일부 수도권 측정에서 PM_2.5/PM₁₀ 비가 높았는데, 이번 연구의 결과를 이용하여 PM_2.5 농도를 환산하면 PM_2.5/PM₁₀ 비가 0.61~ 0.66이 되었다. 이 값은 미국이나 유럽에서 2차 생성이 지배적인 지역에 비하여 낮은 편으로, 비산먼지의 영향을 추정할 수 있으나(Choi et al.
5 시료를 채취하였으며, 117일은 싸이클론 A와 B로 동시에 시료를 채취하였다. 싸이클론 A와 B로 측정한 농도는 상관계수 0.93, 최적 합치선의 기울기는 0.91이었다. 싸이클론 A와 B로 측정한 농도의 평균은 통계적으로 다르지 않았지만(t-test, p=0.

후속연구

66이 되었다. 이 값은 미국이나 유럽에서 2차 생성이 지배적인 지역에 비하여 낮은 편으로, 비산먼지의 영향을 추정할 수 있으나(Choi et al., 2014) 일반화하기에는 추가 연구가 필요하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	싸이클론을 장착한 저용량 채취기의 유량 감소로 인해 일어날 수 있는 현상은 무엇인가?	0으로 상관성이 없었다. 유량 감소의 원인은 분명하지 않지만 유량이 감소하면 (1) 싸이클론의 분리 입경이 커져 포집량이 증가할 수 있고, (2) 시료채취 과정의 공기량이 줄게 되므로 농도가 증가된다. 그러나 URG에서 제공하는 자료에 의하면 유량 감소에 의한 분리입경은 약 2.
	싸이클론의 농도가 임팩터 혹은 OPC보다 높은 이유로 유량을 1차적으로 의심하는 이유가 무엇인가?	싸이클론의 농도가 임팩터 혹은 OPC보다 높은 이유로는, 1차로 유량을 의심할 수 있다. 임팩터가 장착된 PMS-111은 유량을 실시간으로 측정하며 맞춘 데 비하여, 싸이클론을 장착한 저용량 채취기는 시료채취 전에 유량을 맞춘 후 시료채취 후 유량 변화만을 조사하였기 때문이다. 유량은 시료가 포집되며 압력손실이 증가하면 감소할 수 있다.
	임택터와 비교했을 때, 싸이클론이 가지는 장점은 무엇인가?	임팩터에 의한 입경분리가 이론적으로 예측이 가능하고 실제 측정 결과와도 잘 일치하는데 비하여, 싸이클론은 내부 유동이 복잡하기 때문에 입경분리도 실험에 의하여 결정하는 것으로 알려져 있다 (Chow, 1995; Hering, 1995). 하지만, 싸이클론에서는 임팩터에서와 같이 입자가 튀어 기류를 따라가는 현상이 나타나지 않으며, 포집 면적이 넓고 걸러진 입자를 호퍼에 저장할 수 있어 상대적으로 많은 양의 입자를 측정할 수 있다는 장점이 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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