초록 ▼

환경부는 2000년대 후반부터 대기환경기준을 강화하는 한편 PM_2.5에 대한 기준을 신설하였고, 2015년 적용을 앞두고 있다. 환경부가 설정한 PM_2.5 기준치는 24시간 평균 50 μg/m³, 연평균 25 μg/m³로 WHO가 제시하는 타입 Ⅱ 수준이다. PM_2.5 대기환경기준 적용에 맞춰 환경부는 대기오염측정망 운영계획 (2011~2015)을 수립하여 전국 규모로 PM_2.5 농도현황 및 주요성분을 2010년부터

환경부는 2000년대 후반부터 대기환경기준을 강화하는 한편 PM_2.5에 대한 기준을 신설하였고, 2015년 적용을 앞두고 있다. 환경부가 설정한 PM_2.5 기준치는 24시간 평균 50 μg/m³, 연평균 25 μg/m³로 WHO가 제시하는 타입 Ⅱ 수준이다. PM_2.5 대기환경기준 적용에 맞춰 환경부는 대기오염측정망 운영계획 (2011~2015)을 수립하여 전국 규모로 PM_2.5 농도현황 및 주요성분을 2010년부터 지속적으로 조사하고 있다. 최근 4년간의 선행연구를 통하여 이차생성 에어로졸인 수용성 무기이온 성분이 약 50 %, 직접배출 및 이차생성 탄소성분이 약 30%를 차지하는 것을 알 수 있었다. 특히, PM_2.5 중 탄소성분은 인체 유해성이 큰 물질로 구성되어 있는 것으로 보고되고 있어 유기물질의 주요성분과 배출원 파악의 필요성이 제기되었다.

본 연구에서는 6개 권역별 대기오염집중측정소와 24개 종합대기측정소 및 교외대기측정소에 설치된 PM_2.5 측정망을 대상으로, 질량농도와 주요성분을 5년차 분석하였다. PM_2.5 중 이온성분에 이어 상당량을 차지하는 것으로 알려진 유기탄소성분을 분석하고 배출원 추정에 사용되는 물질을 선정하여 마커(marker)로써의 사용 가능성을 확인하였다. 또한 성분 및 농도자료를 이용하여 주요 배출원별 기여율을 산정함으로써 PM_2.5 농도를 저감하기 위한 우선관리대상을 선정하는데 필요한 과학적 근거자료를 제시하고자 하였다.
(출처 : 본론 Ⅰ. 서 론 8p)

Abstract ▼

Epidemiologic studies have consistently demonstrated fine particulate matter(particles having an aerodynamic diameter < 2.5 μm) air pollution to be associated with cardiovascular and respiratory morbidity and mortality. Toxicological studies suggest that organic compounds and transition metals found

Epidemiologic studies have consistently demonstrated fine particulate matter(particles having an aerodynamic diameter < 2.5 μm) air pollution to be associated with cardiovascular and respiratory morbidity and mortality. Toxicological studies suggest that organic compounds and transition metals found in PM_2.5 may be particularly important due to their ability to elicit inflammation with subsequent respiratory and cardiovascular effects.

So, It's necessary for counter measurement for PM_2.5 reduction to measure PM_2.5 concentration and analyze chemical characteristics. The results of PM_2.5 monitoring network operating, national wide average concentration was 26.4 μg/m³ during 2010-2014. this concentration was relative high level compared with ohers major mega city like New York, London etc.

Ion components accounted for more 50 % of the total components of PM_2.5 as the concentration of anion and cation was 40 % and 14 %, respectively. Sulfate was dominant as 24 %, nitrate 15 %, ammonium 12 %.

Carbon components accounted for 22 % of the total components of PM_2.5 as the concentration of organic carbon, element carbon and total carbon was 16.1 %, 5.8 %, respectively.

In order to identify origins and evaluate the degree of anthropogenic influences, PMF and PSCF were performed using chemical composition data derived from the operating results national wide PM_2.5 montoring network. The source contribution to PM_2.5 concentration in Seoul showed that the contributions to major emission sources were 41~48 % (secondary aerosol) and 3~17 % (crustal matter).

PM_2.5 samples taken by quartz filters applied to TD-GCxGC TOF/MS to analyze various organic compounds, especially, levoglucosan from biomass burning and fossil fuel originated organic compounds such as PAHs, n-alkanes, hopanes. we reconstructed OM(Organic Matters) composition model on the base of TD-GCxGC TOF/MS analytical data. To understand organic components source contribution, it is need more extended research about HULIS (Humic Like Substance) etc.

As a results of this research, we suggested rebuilded PM_2.5 composition model in Korea. Secondary sulfate and nitrate, OM reduction plan will be prepared to reduce PM_2.5 there is shortage CAPSS OM information effectively to perform PM_2.5 reduction policy. Therefore, it is need more efforts to add OM information in CAPSS DB, and to reduce primary PM_2.5 uncertainty of emission rate and uncertainty of mesaurement.
(출처 : Abstract 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 4
• 그림목차 ... 5
• Abstract ... 6
• Ⅰ. 서 론 ... 8
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 9
• 1. 시료채취 ... 9
• 가. 시료채취지점 ... 9
• 나. 시료채취기간 ... 9
• 다. 시료채취방법 ... 9
• 2. 분석방법 ... 10
• 가. 분석항목 ... 10
• 나. PM2.5 질량농도 측정 ... 10
• 다. 이온성분 ... 10
• 라. 탄소성분 ... 10
• 마. 원소성분 ... 11
• 바. 수용성 유기탄소(WSOC) 분석 ... 11
• 사. GC/MS를 이용한 PM2.5 중 DCA분석 ... 12
• 아. TD-GCxGC TOF/MS를 이용한 PM2.5 중 유기성분 분석 ... 12
• 자. AMS를 이용한 1.0 μm 미만 유기물질 특성파악 ... 14
• 차. SP2를 이용한 1.0 μm 미만 BC(Black Carbon) 특성파악 ... 15
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 16
• 1. PM2.5 농도 ... 16
• 가. 시료채취현황 ... 16
• 나. PM2.5 질량농도 ... 16
• 2. 이온성분 농도 ... 21
• 3. 탄소성분 농도 ... 23
• 4. 원소성분 농도 특성 ... 25
• 가. PM2.5 중 원소성분의 농도 ... 25
• 나. 원소성분 분석을 통한 배출기원 확인 ... 27
• 5. TD GC×GC TOF/MS를 이용한 PM2.5 중 유기물질의 거동 특성 ... 28
• 가. 연도별 유기성분 분석내용 ... 28
• 나. 수용성-유기탄소(WSOC)의 분석 ... 29
• 다. DCA 성분 비율을 이용한 배출원 구분 ... 29
• 라. TD GC×GC TOF/MS를 이용한 PM2.5 중 유기물질 분석 결과 ... 30
• 마. AMS의 OM/OC 비율과 BC/EC의 비율 추정 ... 33
• 바. BC/EC Ratio ... 34
• 6. 수용모델에 의한 기여율 추정 ... 35
• 가. PSCF ... 35
• 나. PMF ... 36
• 다. OM/OC 산정 ... 38
• 7. PM2.5 저감을 위한 우선 대책분야 선정 ... 38
• Ⅳ. 결 론 ... 40
• 참 고 문 헌 ... 42
• [부록] 연차별 주요 연구결과 요약 ... 46
• 끝페이지 ... 47