초록 ▼

PIXE분석법은 소요시료량이 적고, 분석소요시간이 짧으며, 비파괴분석이라는 특징을 가지고 있다. 다단 입자분급이 가능한 것은 여타 분석법과 같으나 streaker sampler를 사용하는 경우 1주내지 1개월 정도의 연속 시료수집을 통해 1-8시간의 시간분해능으로 시간별 분진농도 변화를 측정할 수 있다는 점이 특징이다. 소요시료량이 적으므로 분진시료수집기도 경량, 소형화될 수 있으므로 대량분석에 유리하고, 또한 밧데리전원을 이용하여 오지에서의 수집도 가능하다. PIXE를 이용한 대기분석 기초연구로서 자료수집, 시료수집기 제작, 최적

PIXE분석법은 소요시료량이 적고, 분석소요시간이 짧으며, 비파괴분석이라는 특징을 가지고 있다. 다단 입자분급이 가능한 것은 여타 분석법과 같으나 streaker sampler를 사용하는 경우 1주내지 1개월 정도의 연속 시료수집을 통해 1-8시간의 시간분해능으로 시간별 분진농도 변화를 측정할 수 있다는 점이 특징이다. 소요시료량이 적으므로 분진시료수집기도 경량, 소형화될 수 있으므로 대량분석에 유리하고, 또한 밧데리전원을 이용하여 오지에서의 수집도 가능하다. PIXE를 이용한 대기분석 기초연구로서 자료수집, 시료수집기 제작, 최적 시료수집 및 측정조건 등에 관한 연구를 수행하였다. 분진포집시스템으로서 2단 stacked filter unit을 사용하였으며, 전단 필터로는 8㎛ Nuclepore 필터를, 후단에 필터로는 0.4㎛ Nuclepore 필터를 사용하였다. 12V 밧데리를 전원으로 하는 휴대용 수집기를 교류전원용과 별도로 제작하였다. 시료 포집시 입자분급 유효직경이 2.5㎛이 되는 2 l/min의 pumping speed가 적당함을 알 수 있었으며, 이 부하상태에서 배기율은 일반 시료채취시간인 4-7시간보다 충분히 긴 20 시간정도 유지된다. 대기오염도가 크게 차이나는 3개의 시험분석 지역으로 대전 시내, 연구단지, 그리고 전북지방의 오지를 택하여 시료를 포집하고 계측한 결과, 대기중의 중금속함량이 교통량 및 화석연료 사용량과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 전단필터에서는 Si, S, K, Ca, Mn, Fe등이, 후단 필터에서는 이외에 P, Cl, Ti, Cu, Zn, Pb등이 추가로 검출되었다. 2.5㎛이상의 입자군에서는 도심일수록 Si, K, Ca, Fe 등이 높게 나타났으며, 미립자군에도 Si, Ca, Ti, Fe, Zn, Pb등이 오지보다 최소한 10배 이상 크게 나타났다. 본 연구결과 PIXE분석을 이용한 대기분진분석 기술이 광역 대기오염도조사에 유용함을 확인할 수 있었으며, 유해작업공간 등 특수상황에서 특히 효과적이 될 수 있다.

목차 Contents

• 제1장 서론...17
• 제2장 본론...23
• 1. 대기분진 최적분석에 있어서의 PIXE 분석법...23
• 1.1 PIXE 분석법의 원리...23
• 1.2 정량분석...25
• 2. 대기분진 포집 장치...26
• 2.1 크기별 대기분진 포집장치...27
• 2.2 시간대별 대기분진 포집장치...29
• 2.3 2단 대기분진 포집장치...30
• 3. PIXE 분석을 위한 대기분진 포집필터의 선택...31
• 4. C-14 측정에 의한 대기오염 간접측정...32
• 4.1 대기중의 함유 C-14...32
• 4.2 대기중 C-14 농도의 변동...33
• 4.3 액체섬광 계측법...34
• 제3장 실험...37
• 1. 대기분진 포집장치 설계 및 제작...37
• 2. PIXE 분석시 최적 포집조건으로서의 필터선택...39
• 3. C-14 측정을 위한 시료채취 및 처리...41
• 제4장 결과 및 논의...44
• 1. PIXE 에 의한 대기분진중의 중금속 분석...44
• 2. C-14 계측에 의한 대기오염 간접측정...49
• 제5장 결론...51
• References...53