백령도에서 ToF-AMS를 이용한 2011년 5월 고농도 에어로졸 사례 연구 (A Case Study on the High Mass Loading Aerosol observed using an Aerodyne ToF-AMS in Baegryung Island, May 2011)

서지정보

· 발행기관 : 한국도시환경학회
· 수록지 정보 : 한국도시환경학회지 / 13권 / 1호 / 19 ~ 32페이지
· 저자명 : 최진수, 김정호, 안준영, 박진수, 구윤서, 윤관훈, 김신도

초록

본 연구에서는 실시간으로 초미세입자의 화학적성분과 입경에 따른 성분분포 특성을 파악하기 위하여, 2011년 5월 24일부터 6월 1일 까지 2주간 백령도에 위치한 대기종합측정소에서 ToF-AMS를 이용하여 실시간으로 50 ~ 1,000 nm 입경영역에 분포하는 에어로졸(PM1.0)성분의 질량스펙트럼과 입경에 따른 성분을 분석하였다. PM1.0 성분의 평균 농도는 sulfate 8.12 μg/m3, organic 3.40 μg/m3, ammonium 2.37 μg/m3 그리고 nitrate 0.91 μg/m3이었고, sulfate가 주성분으로 나타났다. 측정기간 중 5/24일에는 서풍과 함께 장거리 이동에 따른 에어로졸 성분의 농도가 급격히 증가하는 현상이 관측되었다. 시간에 따른 성분의 농도는 1 ~ 5시와 18 ~ 22사이에 증가하는 경향을 나타내었다. 에어로졸 중의 모든 nitrate, chloride 및 sulfate 성분이 중화된 형태로 존재할 경우 예측된 ammonium 농도를 산정하여 실제 측정된 암모니아 농도를 비교한 결과, 직선의 기울기는 0.7로 에어로졸은 대부분 중화되지 않은 산성 입자인 것으로 나타났다. 유기산화에어로졸입자의 지표로 사용되는, m/z 44(COO+) 와 유기입자(organic aerosol, OA)의 비율은 측정기간 북서풍계열이 유입되어 고농도 사례를 기록하였던 5월 24일과 비가 온 다음에 남동풍계열이 유입되어 저농도 사례를 기록하였던 6월 1일의 측정자료를 비교한 결과 m/z 44/OA 값은 5월 24일의 경우 평균 0.28으로 0.22 ~ 0.33 범위에 걸쳐 나타났으며, 6월 1일의 경우 평균0.32 로 0.22 ~ 0.38 범위에 걸쳐 있었고, 유기에어로졸 성분 중에 산화된 유기에어로졸의 비율이 높은 것으로 파악되었다. sulfate, nitrate, ammonium,organic 들은 주요한 집적모드인 400 ~ 500 nm 영역에서 피크가 나타났고, 각 성분의 입경분포는 산화된 유기물을 함유한 집적모드를 보였다.

영어초록

This study aims to identify the characteristics of particulate matter based-on chemical components and size. To this end, it analyzed the mass spectrum and components of aerosol(PM1.0) with the size of 50-1,000 nm for two weeks (May 24 ~ June 1st, 2011) at Baegryung Supersite using ToF-AMS. The result showed that sulfate was a dominant ion species with average concentration of 8.12 μg/m3 followed by organic matter 3.40 μg/m3, ammonium 2.37 μg/m3, and nitrate 0.91 μg/m3. On May 24, dramatic increase in the concentration of aerosol components was observed because of west wind and long-range transport of air pollutants. The diurnal concentration was characterized by two peaks, increasing from one to five AM. and from six to ten PM. When nitrate, chloride and sulfate found to be neutralized, predicted ammonium concentrations were compared with the measured ones. The result showed that aerosol mostly remained acid in the atmosphere. The m/z 44/OA ratios were on average 0.28, ranging between 0.22-0.38, on May 24th and 0.32 on June 1th, meaning OOA ratio is higher than others. sulfate, nitrate, ammonium and organic components showed their peak in the accumulation mode size of 400-500nm. The individual size distribution presented a accumulation mode that contains oxygenated organic compounds

참고자료

· 없음