| 초록 |
○ 아시아대륙의 편서풍 풍하 측에 위치한 우리나라는 내륙에서 발생하여 장거리 이동하는 월경성 대기오염물질의 영향을 많이 받고 있다. 특히 중국 동부지역에서는 짙은 연무 현상이 자주 발생하고 있으며 장거리 이동 징후가 위성관측을 통해 확인되고 있다. 최근에 빈번하게 발생하고 있는 고농도 미세먼지는 대부분 이러한 중국발 오염물질이 한반도로 유입되는 것으로 나타나고 있다. ○ 제주도는 국지 오염원의 방해가 적고 인구밀도가 낮은 청정지역이라서 장거리 이동 오염물질의 영향을 측정하기에 적합한 조건을 갖추고 있다. 본 연구를 수행한 제주도 고산측정소는 동아시아지역의 대기 오염물질 장거리 이동을 모니터링하기 위한 지상 측정소로 잘 알려져 있다. ○ 본 연구에서는 국내 배경지역인 제주도 고산측정소에서 2013년부터 2016년까지 총 3년간에 걸쳐 PM 10 ,PM 2.5 에어로졸을 3일 간격으로 채취(PM 10 373회, PM 2.5 354회, 원소분석시료 182회)하였고, 집중기간에는 동시에 입경별 에어로졸(Cascade Impactor)을 채취(32개)하였다. ○ 에어로졸의 수용성 이온성분 12종(NH₄ + , Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , SO₄ 2- , NO₃ - , Cl - , F - , HCOO - , CH₃COO - ,CH₃SO₃ - )을 IC법로 분석하였고, 원소성분 20여종(S, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo,Ni, Pb, Sr, Ti, V, Zn)을 ICP-OES, ICP-MS법으로 분석하였다. 그리고 성분 분석 결과를 기초로 대기에 어로졸의 화학 조성, 오염특성을 조사하고, 기류의 유입경로별 조성변화를 비교하여 월경성 오염물질의 장거리 이동 특성을 조사하였다. ○ 연구기간의 PM 10 , PM 2.5 에어로졸 질량농도는 각각 33.9±14.9 μg/m³와 14.1±8.0 μg/m³로 PM2.5 질량농도는 PM10의 약 42%를 차지하였다. ○ 수용성 이온성분 중 이차오염물질(NH₄ + , NO₃ - , nss-SO₄ 2- ) 조성비는 PM 10 , PM 2.5 에어로졸에서 각각 68.4,90.5%로 미세입자에서 더 높고 상대적으로 조대입자에서 더 낮은 경향을 보였다. 반면에 해염성분(Na + , Mg 2+ , Cl - ) 조성비는 PM 10 , PM 2.5 에서 각각 24.4, 4.0%, 토양성분(nss-Ca 2+ )은 각각 2.0, 0.7% 비율을 보여 이차오염물질과 반대로 조대입자에서 더 높은 조성비를 나타내었다. ○ 원소성분은 PM 10 과 PM 2.5 모두 인위적 발생기원을 나타내는 S의 농도가 가장 높고, 해염 및 토양 성분들은 상대적으로 낮은 농도를 보였다. 또 이들 성분들의 조성비에서는 PM 10 과 PM 2.5 에어로졸은 인위기원 성분(S, Pb, Zn)이 각각 32.9, 56.0% 정도의 조성비를 나타내었다. ○ 요인분석법에 의해 에어로졸 성분의 발생기원을 조사해 본 결과, PM 10 에어로졸 조성은 인위적 요인과 토양의 영향이 크나, PM 2.5 에서는 인위적 기원 성분의 농도가 현저하게 증가하는 경향을 보였다. ○ PM 10 , PM 2.5 미세먼지 조성을 기상현상별로 비교한 결과, 황사 시에는 PM 10 에서 nss-Ca 2+ 토양성분의 농도가 비현상일에 비해 8.5배 높았다. 연무 시에는 PM2.5 에어로졸에서 nss-SO₄ 2- , NO₃ - , NH₄ + 등 주요 이차오염물질의 농도가 각각 2.9∼8.7배 높고, 박무 시에는 이들 성분들이 1.1∼2.0배 증가하였다. ○ 역궤적 군집분석에 의해 미세먼지 유입경로를 확인하고 기류 이동경로별 주요 성분의 농도변화를 비교하였다. 연구기간에 중국대륙으로부터의 기류가 유입된 빈도는 57%로 가장 많았고, 이차오염물질(NH₄ + ,nss-SO₄ 2- , NO₃ - )의 농도는 중국남부에서 기류가 이동했을 때 가장 높고, 토양 지표성분인 nss-Ca 2+ 은 중국북부에서 기류가 이동했을 때 훨씬 높은 농도를 나타내었다. 반면에 북태평양에서 기류가 유입되었을 때는 대부분의 성분들이 낮은 농도를 나타내어 제주지역 대기질이 중국의 오염 영향을 많이 받는 것으로 확인되었다. (출처:요약문 3p) |
