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광주지역 황사시 미세먼지 유입경로별 중금속 오염도 평가
Estimation of Heavy Metal Contamination by PM10 Inflow Pathways while Asian Dust in Gwangju 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.29 no.1, 2020년, pp.55 - 68  

양윤철 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  이세행 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  박병훈 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  조광운 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  윤상훈 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  박지영 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  장동 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  정지효 (국립기상과학원 관측예보연구과) ,  배석진 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부) ,  정숙경 (광주광역시 보건환경연구원 환경연구부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to investigate the relationship of fine dust PM10 and heavy metals in PM10 in Asian dust flowing into Gwangju from 2013 to 2018. The migration pathways of Asian dust was analyzed by backward trajectory analysis using HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated ...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구는 2013 ~ 2018년 광주지역에 유입된 황사에 대하여 미세먼지와 미세먼지 내 중금속 성분에 대한 영향을 파악하였다. 또한 HYSPLIT을 이용한 역궤적 분석을 통해 황사의 이동경로를 분석하였으며, 경로에 대한 광주지역에서의 중금속 농도 변화와 미세먼지 1 µg/m3 당 중금속 함유량에 대하여 영향을 파악하였다.
  • 본 연구는 6년간 광주지역에서 황사 유입시 특성에 대한 연구를 수행하였다. 황사는 비정기적으로 발생하고 있으나, 향후에도 지속적인 시료채취 및 연구 자료를 확보하여, 황사시 대책 마련에 기여하고자 한다.
  • 또한 황사/비황사시 중금속 간 상관성을 분석하여 중금속 성분 간 특성을 분석하였다. 이러한 연구결과를 토대로 향후 광주지역의 대기오염물질저감 대책 수립 시 기초자료로 활용하고자 한다.
  • 본 연구는 6년간 광주지역에서 황사 유입시 특성에 대한 연구를 수행하였다. 황사는 비정기적으로 발생하고 있으나, 향후에도 지속적인 시료채취 및 연구 자료를 확보하여, 황사시 대책 마련에 기여하고자 한다. 또한 모래의 주성분인 Si 등 중금속 분석에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 보여진다.

가설 설정

  • 5. Correlation coefficient among PM10 and heavy metal in (a) AD and (b) Non-AD.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
2013년부터 2018년까지 6년간 광주지역에 발생된 황사시 중금속 농도를 비교 분석하여, 황사 발원지 및 이동경로에 따른 중금속 농도에 대한 변화 특성을 파악한 연구의 결론은? 1) 6년간 유입된 광주지역 황사를 분석한 결과 대부분 3~5월에서 발생하였으나, 2018년의 경우에는 11월에도 발생하였다. 황사시 유입된 PM10의 평균 농도는 148 µg/m3 이였으며, 비황사시 33 µg/m3 로 약 4.5배 높게 측정되었다. 또한 황사 유입시 광주지역의 대기 중 중금속 농도 중 토양성분인 Mn, Fe, Al, Ca, Mg가 각각 7.8배, 9.3배, 18.6배, 9.3배, 11.9배 증가하였으며, 인위적인 오염으로 Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, As는 2.7배, 1.5배, 4.2배, 2.3배, 3.7배, 1.6배로 증가하였다. 2) 6년간 광주지역에 유입된 황사는 총 13회로 고비/ 내몽골-발해만을 거쳐서 광주지역에 유입되는 A경로는 7회, 고비/내몽골-만주-요동반도-한반도 B경로는 3회, 고비/황토고원-한반도를 거쳐 유입되는 C경로 3회로 나타났다. PM10과 중금속 모두 C경로, A경로, B경로 순으로 높게 나타났으며, 발원지에서 멀리 떨어진 곳에서 발생된 황사가 다른 황사들에 비해 상대적으로 높은 농도가 나타났다. 3) 발생원별 대기 중 중금속/PM10의 함유량를 비교하였을 때는 황사시는 비황사시에 비해 고농도 PM10의 희석효과로 함유량이 낮아졌으며, 경로별로 C경로, B경로, A 경로 순으로 나타났다. 4) 황사시 중금속은 토양성분 간 상관성이 높게 나타나 외부 유입이 큰 것으로 보여지며, 비황사시에는 PM10 과 인위적인 오염원간의 상관성이 높게 나타나 광주지역 인근에서의 공업과 연관성이 있을 것으로 보여진다.
중국 에서 발원한 황사가 중금속 등의 오염물질을 포함하는 이유는? 일반적으로 황사는 발원지 주변에 인위적인 오염물질이 거의 없기 때문에 토양(광물) 성분들이 대부분이며, 유해 중금속 성분이 거의 존재하지 않는다. 하지만 중국 에서 발원한 황사가 편서풍의 이동경로에 따라 대도시 또는 공업지역을 경유하면서 토양 성분과 다른 Pb, Cu, Cr, Cd, Ni 등 오염물질을 포함하는 경우가 증가하고 있다(Seo et al., 2015; Kang et al.
동아시아 지역의 황사는 어떤 특징이 있는가? 동아시아 지역의 황사는 중국의 사막지역, 황토고원, 내몽골 고원 등에서 발생한 흙먼지나 모래가 바람을 타고 이동하면서 천천히 떨어지며, 발원지에서 30% 가량은 재 침적되고, 20%는 주변지역, 50%는 장거리 이동한다(Choi et al., 2003; Ghim 2011).
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참고문헌 (25)

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