초록 ▼

I . 서 론

다양한 원인에 기인한 고농도 미세먼지 사례가 빈번히 발생하여 국내 대기질 에 영향을 미치고 있다. 이러한 사례들은 주로 연무, 박무와 같은 기상현상과 연계되어 발생하며 황사현상과는 다르게 각종 산업 배출원, 자동차 배출원 및 난방시설 등에서 배출되는 오염물질에 의해 발생하는 것으로 추정되며, 이에 따라 다양한 연구가 수행되고 있다.

우리나라는 2013년 12월 8개 중앙행정부처가 참여하는 「미세먼지 종합대책」을 수립하여 대기질을 개선하기 위한 국가적인 노력을 보다 강화하였다. 특히 측정• 분

I . 서 론

다양한 원인에 기인한 고농도 미세먼지 사례가 빈번히 발생하여 국내 대기질 에 영향을 미치고 있다. 이러한 사례들은 주로 연무, 박무와 같은 기상현상과 연계되어 발생하며 황사현상과는 다르게 각종 산업 배출원, 자동차 배출원 및 난방시설 등에서 배출되는 오염물질에 의해 발생하는 것으로 추정되며, 이에 따라 다양한 연구가 수행되고 있다.

우리나라는 2013년 12월 8개 중앙행정부처가 참여하는 「미세먼지 종합대책」을 수립하여 대기질을 개선하기 위한 국가적인 노력을 보다 강화하였다. 특히 측정• 분석 분야에 서 는 표준측정 망 조기 확대, 분석 및 모델 링 강화, 환경 위성 감시체계 구축과 함께 항공관측 및 지상 관측망 확대를 통한 장거리이동 대기오염물질의 관측 체계를 강화를 명시하였다.

2012년 중국 북동부와 국내 서울 지역의 미세먼지(PM₁₀) 농도는 90 ㎍/m³, 41 ㎍/m³으로 양호하였으나, 2013년 다소 악화되어 중국 북동부 134 ㎍/m³, 서울 45 ㎍/m³을 나타내었다. 2014년의 경우도 46 ㎍/m³으로 작년과 유사한 수준이었다. 그러나 짧은 시간에 고농도가 나타나는 사례 횟수는 2013년과 2014년의 경우 증가 추세를 보이고 있다. 우리나라의 서해안 배경지역 측정소 인 백령도 대기오염집중측정소와 도심 측정소인 수도권(서울 은평구) 대기오염 집중측정소에서 관측된 PM₁₀ 1시간 농도가 100 ㎍/m³을 초과하여 12시간 이상 지속되는 고농도 사례는 2012년 백령도 7회, 수도권 3회, 2013년 각각 19회와 26회, 2014년 14회와 23회로 뚜렷하게 증가하였다.3 최근 연구결과로는 우리나 라 PM_2.5의 주요성분 중 직접배출 및 이차생성 탄소 성분이 약 30 %, 원소 성분 과 기타 미지성분(수분 등)으로 구성된 것으로 조사되고 있다.

최근 PM_2.5 주요성분들의 실시간 분석을 통한 오염물질의 대기 중 화학반응 과 발생 원인을 분석하는 다양한 연구가 진행되고 있으며, 중국의 경우 대도시를 대상으로 주요 성분인 황산염과 질산염, 유기입자에 대한 집중적인 모니터링이 수행되고 있다. 특히 PM_2.5의 주요성분 실시간 측정과 유기입자의 산화 정도를 파악 할 수 있는 입자질량분석기 (Aerosol Mass Spectrometer, AMS)는 오염물질의 대기 중 반응특성을 파악하고 다양한 배출원을 추정 할 수 있는 장비로서, 특히 대도시 대기오염현상의 해석에 널리 활용되고 있다.

본 연구에서는 백령도와 수도권 대기오염집중측정소에서 운영된 AMS 측정 결과를 바탕으로 국내 대기질에 악영향을 미치는 고농도 사례들에 대한 특징을 분석하고, 항공관측을 통해 발생 원인을 파악하여, 예보모델 화학모듈 검증자료 와 한중일 LTP 국가자료 및 대기갈색구름 국제공동 연구(블랙카본) 자료로 활 용하고자 하였다.

(출처:본문 I. 서론 p.8)

Abstract ▼

The chemical component have been analyzed on high PM episodes reported from Baengnyeong Island and Seoul intensive atmospheric monitoring station to determine the rate of local emission and long range transportation and provide scientific answering data for efficient air quality counter-measurement.

The chemical component have been analyzed on high PM episodes reported from Baengnyeong Island and Seoul intensive atmospheric monitoring station to determine the rate of local emission and long range transportation and provide scientific answering data for efficient air quality counter-measurement.

Real-time component analysis of fine particle(PM_1.0) using Aerosol Mass Spectrometer can identify the characteristics and cause of various air pollution cases and effectively measure the trend of air quality and get as fellow results ;

During ‘14〜'15, the number of reported high PM episodes have increase significantly compared to ‘12. Due to the increased fine particle concentration in North-east China and frequently occurred atmospheric stagnation in Seoul metropolitan area, the concentration of fine particle showed constantly increasing status.

The individual component concentrations were measured from high PM episodes : sulfate 10.8 ug/㎥, organic 6.5 ug/㎥, and nitrate 14.5 ug/㎥ for 6 intensive monitoring stations using PM_2.5 network data. While the non - episode level of chemical concentration was showed as like sulfate 5.5 u g/㎥, organic 3.4 ug/㎥, and nitrate 2.4 ug/㎥ ; this means that nitrate was dominant chemical effected on meteorological factor and LRT(Long range transportation) condition.

Secondary Organic Aerosol(SOA) portion in PM_2.5 was estimated using SP2(Single Particle Soot Photometer) and AMS(Aerosol Mass Spectrometer) data, The radius of rBC(refractory Black Carbon) was 125 nm and scatter particle was 256 nm. Based on particle diameter, SOA portion by the photochemical reaction like surface diffusion and absorption were estimated about 20 % in PM_2.5mass.

LRT of fine particles followed by the effect of local emission was identified as the main cause of high PM episodes reported in Seoul Metropolitan Area(SMA). In Seoul station, local emission was the main source of organic, responsible for 50 % of total organic matters and fresh nitrate.

Organic particles observed in both Baengnyeong Island station and Seoul station were highly aged. More fresh organic were observed at Seoul due to local emission. The Van Krevelen plot showed aged aerosol from transboundary source is inflow and fresh aerosol mixed with aged aerosol at upper atmosphere in SMA. The organic Matter in Baengnyeong Island station are more aged as they undergo oxidation process during transportation process.

(출처:Abstract p.6)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 4
• 그림목차 ... 5
• Abstract ... 6
• I. 서 론 ... 8
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 10
• 1. 측정지점 및 방법 ... 10
• 가. 측정지점 ... 10
• 나. 측정기간 ... 10
• 다. 측정방법 ... 11
• 2. 자료처리 ... 14
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 15
• 1. PM2.5 농도 ... 15
• 가. 시료채취현황 ... 15
• 나. PM2.5 질량농도 ... 15
• 다. PM2.5 성분농도 특성 ... 20
• 2. 미세먼지 고농도 사례 발생 특징 ... 20
• 3. 고농도 사례별 초미세먼지(PM1.0)의 주요성분 특징 ... 23
• 가. AMS 분석결과 ... 23
• 나. TDS-AMS 측정분석 결과 ... 25
• 다. 온도에 따른 조성비 변화 ... 26
• 라. 온도변화에 따른 화학종별 감소율과 2차 생성량 추정 ... 27
• 마. SP2를 이용한 Black Carbon 측정 ... 28
• 바. 항공관측을 이용한 서해상공의 초미세먼지(PM1.0) 주요성분 측정 ... 29
• Ⅳ. 결 론 ... 36
• 참고문헌 ... 39
• 끝페이지 ... 42