[논문]환경대기 중 미세먼지(<tex> $PM_{10}$</tex>)의 동시측정 비교 연구

조석주; 최금숙; 여인학; 이민환; 김민영; 김신도

환경대기 중 미세먼지( $PM_{10}$)의 동시측정 비교 연구
Comparison of Simultaneous Measurements of $PM_{10}$ in Ambient Air 원문보기

조석주 (서울시보건환경연구원 대기부) , 최금숙 (서울시보건환경연구원 대기) , 여인학 (서울시보건환경연구원 대기) , 이민환 (서울시보건환경연구원 대기) , 김민영 (서울시보건환경연구원 대기) , 김신도 (서울시립대학교 환경공학부)

환경매계(environmental matrices)에 존재하는 오염물질의 농도측정과 관련된 측정의 객관성을 확보하기 위하여 가장 중요한 기준은 측정농도의 신뢰도를 확보하는 것을 들 수 있으며, 특히 토양이나 물과 달리 비정형화 된 매개인 대기 중에 존재하는 오염물질을 채취ㆍ분석하고 비교할 때, 분석화학적인 관점에서 객관성을 확보하고 유지하기 위해서는, 연구를 주관하는 모든 연구주체들이 기존 측정방식에 대한 철저한 검증을 시도하고, 이를 바탕으로 새로운 분석방식의 개발을 추진하는 것이 중요하다. (김기현 et al., 1999) (중략)

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문제 정의

본 연구는 서울시 대기 질 자동측정망이 있는 2개 지점을 선정하여 대기 중 PMio에 대하여 |3-선 자동 측 정기, Hi-vol Air Sample, Mini-vol Air sample를 이용하여 비교 검토하여 측정농도의 신뢰성을 확보하 고자하였다.

제안 방법

기기의 계측과 관련된 교정은 측정기기에 내장되어 있는 등가 막(standard film)에 의하여 자동 교정된다. Hi-vole 기준유량교정 장치인 Roots meter(General metal works Inc : model 5M125)와 오리피스를 이용하여 유량교정을 받은 mano meter 및 부속 유량계를 사용하여 정확한 흡입 유량을 산출하였으며 여지 는 Glass microfiber filter(EPM 2000, 20.3cmx25.4cm, Whatman)를 사용하였다. Mini-vole 동일 회사의 유량교정 장치인 Airmetrics(MNF 1022)를 이용하여 정확한 유량을 즉정하였으며 여지는 Membrane filter(47mm, type : fiberfilm T60A20)를 사용하였다.
중량 법에 의한 먼지의 포집은 서울의 서북쪽에 위치한 남가좌동 대기 자동측정망과 서울 시내에서 먼지 둥 일반 기준성 대기오염 도가 높은 동북쪽 방학동 대기 자동측정망을 이용하였으며 이 측정망은 일반기 준성 대기오염도 및 기상인자를 연속적으로 측정하고 있으며。-선 먼지 측정기 분립기가 위치한 옥상에서 같은 높이에 각각 2m 정도 떨어져 Hi-vol 및 Mini-vol를 설치하여 24시간 동안 포집하였다. Sampling 시작 및 종료 시간은 정각(자동측정망은 1시간 단위로 농도 측정)에 맞추어서 시행하였다. 阡선 먼지 측 정기는 남가좌동은 KUMOTO사의 MCSAM-6(modal SPM-611), 방학동은 Seres(modal: FH₆₂T)이며, Hi-vol은 Opposed jet 방식으로 Andersen(model TE 8011)이며, Mini-vol은 관성력 방식으로 Airmetrics(Sn:1827)를 사용하였다.
이와 같이 먼지를 측정할 때 가장 중요한 요소인 유량은 각 측정기별로 교정을 정확히 하여 측정하였다. 또한 먼지를 포집하기 전에 Hi-vol의 inlet 부분 의 충돌 판을 헥산으로 세척한 후 Silicone release spray (Dow coming) 로 고루 뿌려준 다음 건조 후 2-3회를 다시 뿌려주어 입자의 재비산올 방지하였으며, Mini-vol도 충돌 판에 Apizon grease를 1회 도포 건조 후 2-3회 재 도포하여 입자 충돌에 의한 비산을 방지하였다.
Mini-vole 동일 회사의 유량교정 장치인 Airmetrics(MNF 1022)를 이용하여 정확한 유량을 즉정하였으며 여지는 Membrane filter(47mm, type : fiberfilm T60A20)를 사용하였다. 이와 같이 먼지를 측정할 때 가장 중요한 요소인 유량은 각 측정기별로 교정을 정확히 하여 측정하였다. 또한 먼지를 포집하기 전에 Hi-vol의 inlet 부분 의 충돌 판을 헥산으로 세척한 후 Silicone release spray (Dow coming) 로 고루 뿌려준 다음 건조 후 2-3회를 다시 뿌려주어 입자의 재비산올 방지하였으며, Mini-vol도 충돌 판에 Apizon grease를 1회 도포 건조 후 2-3회 재 도포하여 입자 충돌에 의한 비산을 방지하였다.

대상 데이터

측정일시는 남가좌동의 경우 2003년 1월 6일에서 15일까지 총 10일을 방학동은 2월 10일에서 19일까지 총 10일에 걸쳐 측정하였다.

이론/모형

4cm, Whatman)를 사용하였다. Mini-vole 동일 회사의 유량교정 장치인 Airmetrics(MNF 1022)를 이용하여 정확한 유량을 즉정하였으며 여지는 Membrane filter(47mm, type : fiberfilm T60A20)를 사용하였다. 이와 같이 먼지를 측정할 때 가장 중요한 요소인 유량은 각 측정기별로 교정을 정확히 하여 측정하였다.
Sampling 시작 및 종료 시간은 정각(자동측정망은 1시간 단위로 농도 측정)에 맞추어서 시행하였다. 阡선 먼지 측 정기는 남가좌동은 KUMOTO사의 MCSAM-6(modal SPM-611), 방학동은 Seres(modal: FH₆₂T)이며, Hi-vol은 Opposed jet 방식으로 Andersen(model TE 8011)이며, Mini-vol은 관성력 방식으로 Airmetrics(Sn:1827)를 사용하였다. 0-선 먼지측정기의 측정 range는 0~10mg/m'로 6개의 range로 구성되어 있으며, 최소표시단위는 이며 반복 재현성(3회)은 ±2%이내, 제로 및 스판 드리프트는 각±2% 이내, 직선성은 100“g/m'이 하의는 ±10“g/m, 이며, 100“g/m' 이상의는 ±10%이다.

성능/효과

방학동에서 pMio 먼지 농도 측정은 같은 중량법이라도 측정 방식이 전혀 다른 두 방식의 비교시, 8-선 먼지 측정기와 Hi-vol sampler의 농도 비교는 그림 1에서와 같이 R?값이 0.99S-매우 높은 상관성을 보였으며, Mini-vol sampler와는 0.98, Hi-vE과 Mini-vol과의 비교는 0.99S. 역시 높은 상관성을 보였다.

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