초록 ▼

휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, 이하 VOCs)은 광화학 스모그의 전구물질로 규명되어 이들의 생성메커니즘에 대한 포괄적이고 종합적인 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 최근에는 오존농도 증가의 원인분석을 위해 VOCs의 대기 중 거동과 광화학 반응을 규명하기 위한 연구가 활발히 진행되고있으며, 오존의 생성을 최소화하기 위한 방법으로 VOCs를 제어하기 위한 방법이 연구되고 있다.
VOCs는 인위적 배출원 뿐만 아니라 산림 등과 같은 자연생태계에서도 많이 배출되고 있다. 특히 산림에 둘러싸인 미국

휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, 이하 VOCs)은 광화학 스모그의 전구물질로 규명되어 이들의 생성메커니즘에 대한 포괄적이고 종합적인 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 최근에는 오존농도 증가의 원인분석을 위해 VOCs의 대기 중 거동과 광화학 반응을 규명하기 위한 연구가 활발히 진행되고있으며, 오존의 생성을 최소화하기 위한 방법으로 VOCs를 제어하기 위한 방법이 연구되고 있다.
VOCs는 인위적 배출원 뿐만 아니라 산림 등과 같은 자연생태계에서도 많이 배출되고 있다. 특히 산림에 둘러싸인 미국 대도시 조지아(Georgia)주 아틀란타(Atlanta)의 심각한 오존문제 해결을 위해서 자연적 휘발성유기화합물(Biogenic VOCs, 이하 BVOCs)의 광화학에 대한 이해가 필요하다는 연구결과 이후 지난 20년 동안 미국 및 유럽, 일본 등에서는 BVOCs의 배출 및 광화학 연구를 활발히 추진하고 있다. 이는 전 지구적인 관점에서 보았을 때 BVOCs의 배출량이 인위적 기원의 VOCs 배출량의 10배 이상이고 반응성 지표로 보았을때도 BVOCs의 광화학 반응성이 일반적으로 높게 나타나는 것이 그 이유라고 하겠다.

Abstract ▼

To monitor the flux of BVOCs (Biogenic volatile organic compounds) between the atmosphere and forest in Thaehwa Mt. (Gangju, Kyeonggi, Korea), air quality monitoring system and flux monitoring system were used by National Environmental Research Insitute(NIER). Trhough the study, following results we

To monitor the flux of BVOCs (Biogenic volatile organic compounds) between the atmosphere and forest in Thaehwa Mt. (Gangju, Kyeonggi, Korea), air quality monitoring system and flux monitoring system were used by National Environmental Research Insitute(NIER). Trhough the study, following results were determined.
1. By the result of calibration of PTR-MS, system blanks of 11 chemical species were observed about 0.5~1.9ppb in case of isoprene. The linearity of calibration curve was more than 0.99 and reproducibility was 4.4~5.3%. Through foot print analysis using MATLAB, it is observed that the flux of forest was well represented when atmosphere is stable.
2. According to the measurements of BVOCs concentration using PTR-MS, the concentration of isoprene and monoterpene were continually observed. In case of monoterpene, maximum concentration was about 0.48ppb in summer. Especially in early morning, higher concentration of monoterpene was observed than late afternoon when photosynthesis in active. In case of Acetonitrile which is a kind of compound in aldehyde group, the range of concentration was 2.7~40.51ppb and average concentration was higher than that of MEK, MVK, isoprene and monoterpene.
3. As the result of measurement of flux variation of BVOCs according to hour, total average flux per day was 138.012 ugm^-2h^-1 and maximum flux was observed as 535ugm^-2h^-1, between 11 and 12. After 12, the flux drastically decreased and increased again after 7 in t he afternoon, In case of absorption, 150ugm^-2h^-1 amount of flux was determined during 3 and 4 in the afternoon. Among the total flux of VOCs, Acetone account for 24% and methanol(22.8%), MVK(13.5%) and acetic acid(12.4%) were followed. By seasonal characteristic, it is determined that isoprene was higher in spring and summer, while monoterpene was higher in fall.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 4
• 그림목차 ... 5
• Abstract ... 6
• I. 서론 ... 8
• II. 연구내용 및 방법 ... 10
• 1. 측정 위치 및 기간 ... 10
• 2. 대기 관측타워 측정 시스템 ... 12
• 가. AQMS(Air Quality Management System) ... 13
• 나. PTR-MS (proton transfer reaction mass spectrometer) ... 13
• 3. 대기 산림간 물질 교환량 측정 ... 16
• 가. 기상자료 수집 ... 16
• 나. 에디 공분산을 이용한 유기물질 교환량 측정 ... 17
• III. 연구결과 및 고찰 ... 20
• 1. 산림지역에서 배출되는 유기물질 측정을 위한 기반마련 ... 20
• 가. PTR-MS 및 기상데이터 측정 장비 정도관리 ... 20
• 나. 기기 영역평가를 위한 MATLAB을 이용한 발자국(Footprint)분석 ... 21
• 다. MATLAB 프로그램을 이용한 플럭스 지연시간 산출 및 교환량 측정을 위한 방법 ... 24
• 2. PTR-MS를 이용한 산림지역 내 배출 및 침적되는 유기물질 측정 ... 25
• 가. 계절별 집중 관측 기간의 온도분포 ... 25
• 나. 바람장 분석 ... 26
• 다. 주요 BVOCs의 농도분포 ... 27
• 3. 대림 산림간 유기물질 교환량 측정 ... 35
• 4. 유기물질농도와 기타 가스상 물질과의 관계 ... 40
• IV. 결론 ... 42
• 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 46