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차등분광흡수계(DOAS)를 이용한 대기 오염 원격 측정
Air Pollution Measurement using a Differential Optical Absorption Spectrometer, DOAS-3R 원문보기

한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집, 2000 Apr. 01, 2000년, pp.328 - 329  

이정순 (광주과학기술원 환경공학과, 환경모니터링 신기술 연구센터) ,  이훈 (광주과학기술원 환경공학과, 환경모니터링 신기술 연구센터) ,  이철규 (광주과학기술원 환경공학과, 환경모니터링 신기술 연구센터) ,  배민석 (광주과학기술원 환경공학과, 환경모니터링 신기술 연구센터) ,  김영준 (광주과학기술원 환경공학과, 환경모니터링 신기술 연구센터)

초록
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대단위 공단이나 대도시 등의 환경오염물질의 배출이 심각한 지역이 증가함에 따라 다양한 종류의 대기오염물질이 배출되고 이에 따른 효율적 관리가 필요하게 되었다. 현재 유해가스의 검출방식은 촉매와의 반응을 이용한 화학적 측정방법으로부터 유해가스의 광학적 성질을 이용한 광학적 측정방법으로 그 기술이 발전되고 있다. 본 연구에서는 광투과 방식 중 Differential Optical Absorption Spectroscopy(DOAS)를 사용했으며 이는 실시간 오염물질의 이동 경로나 오염원을 찾을 수 있다. (중략)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 시스템은 크게 자외선영역의 빛올 내는 광원, 역반사 경, 망원경, 검출기 및 데이터 처리부로 구성되어 있다. 데이터는 검출기 부분의 Photom니tiplier Tube(PMT)와 결합된 기계적인 주사 장치를 이용하여 디지털화되어 컴퓨터로 보내지고, 컴퓨터는 빛의 경로상에 있는 미량 가스의 흡수에 의한 스펙트럼상의 특징을 분석하여 그에 따른 농도를 분석한다. 광원은 UV 영역으로 고압의 DKSH 150 제논램프이고 출력은 150W이다.

대상 데이터

  • DOAS-3R 시스템과 Air Monitoring system은 광주과학기술원 환경공학과 건물 4층에 설치되었고, 반사경은 366m 떨어진 도서관 3층 옥상에 설치되었다. DOAS 측정은 14시에 이루어졌으며, 데이터는 5분을 평균한 값이고 air monitoring system을 써서 측정한 결과는 15분 평균한 결과이며 연속적으로 측정이 이루어졌다.
  • 본 연구에서는 광투과 방식 중 Differrential Optical Absorption Spectroscopy(DOAS)를 사용했으며 이는 실시간 오염물질의 이동 경로나 오염원올 찾올 수 있다. 본 연구에 사용된 DOAS시 스템은 러시아 과학 기술센터 'ERIDAN-1' 의 睥AS・3R 이다. 가스상 오염물질 중 NO2 와 SO?를 비교 기준 가스로 사용하였으며 비교 자료로써 지점 모니터링 측정 방식의 하나인 Air Monitoring System를 사용하였다.
  • DOAS 시스템은 측정 대상 물질이 각각의 고유한 특성에 의해 서로 다른 파장의 빛올 흡수하는 성질을 이용한 것으로 각 파장대별 물질의 흡수 스펙트럼올 측정함으로써 대기에 존재하는 물질의 종류 및 조성올 관찰하고 데이터화 할 수 있다. 시스템은 크게 자외선영역의 빛올 내는 광원, 역반사 경, 망원경, 검출기 및 데이터 처리부로 구성되어 있다. 데이터는 검출기 부분의 Photom니tiplier Tube(PMT)와 결합된 기계적인 주사 장치를 이용하여 디지털화되어 컴퓨터로 보내지고, 컴퓨터는 빛의 경로상에 있는 미량 가스의 흡수에 의한 스펙트럼상의 특징을 분석하여 그에 따른 농도를 분석한다.
  • 측정 가능한 가스는 NH% NO, O3, SO2, HCHO, C6H6, C7H8, NQ의 8가지의 가스들이다. 이들 가스를 측정할 수 있는 파장 영역은 특별히 정해져 있으며, 이 영역에서 측정할 때 가장 정확한 농도 값 올 얻을 수 있다.

데이터처리

  • DOAS-3R 시스템과 Air Monitoring system은 광주과학기술원 환경공학과 건물 4층에 설치되었고, 반사경은 366m 떨어진 도서관 3층 옥상에 설치되었다. DOAS 측정은 14시에 이루어졌으며, 데이터는 5분을 평균한 값이고 air monitoring system을 써서 측정한 결과는 15분 평균한 결과이며 연속적으로 측정이 이루어졌다.

이론/모형

  • 에서 곱셈의 첫째항은 빠르게 변화하는 부분이고, 둘째와 셋째항은 느리게 변화하는 부분으로써 바로 이러한 특성으로 광 차등 분광 원리를 이용할 수가 있다. /0 眾:을 구하기 위하여 다항식 보간법을 사용하였으며 농도값을 구하기 위하여 최소자숭법을 이용하였다. 선형 벡터를 풀기 위하여 single variable decomposition법을 이용하였다.
  • 본 연구에 사용된 DOAS시 스템은 러시아 과학 기술센터 'ERIDAN-1' 의 睥AS・3R 이다. 가스상 오염물질 중 NO2 와 SO?를 비교 기준 가스로 사용하였으며 비교 자료로써 지점 모니터링 측정 방식의 하나인 Air Monitoring System를 사용하였다.
  • 현재 유해가스의 검출방식은 촉매와의 반응을 이용한 화학적 측정 방법으로부터 유해가스의 광학적 성질올 이용한 광학적 측정 방법으로 그 기술이 발전되고 있다. 본 연구에서는 광투과 방식 중 Differrential Optical Absorption Spectroscopy(DOAS)를 사용했으며 이는 실시간 오염물질의 이동 경로나 오염원올 찾올 수 있다. 본 연구에 사용된 DOAS시 스템은 러시아 과학 기술센터 'ERIDAN-1' 의 睥AS・3R 이다.
  • /0 眾:을 구하기 위하여 다항식 보간법을 사용하였으며 농도값을 구하기 위하여 최소자숭법을 이용하였다. 선형 벡터를 풀기 위하여 single variable decomposition법을 이용하였다.
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