교외 지역의 대기 중 질산염 생성 특성 및 전환 기작에 관한 연구 (A Study on the Formation Reactions and Conversion Mechanisms of Nitrate in the Atmosphere of Suburban Area)

서지정보

· 발행기관 : 한국도시환경학회
· 수록지 정보 : 한국도시환경학회지 / 23권 / 4호 / 189 ~ 199페이지
· 저자명 : 최다영, 김경찬, 이춘상, 엄지원, 강경식, 한진석

초록

본 연구의 목적은 2차 생성 미세먼지 관점에서 중요한 역할을 하는 질산염의 생성 및 전환특성에 관한 이해와 저감 효과를분석하는 것이다. PM2.5의 약 48~57%는 이온 성분이 차지하고 있었으며, 주요성분은 NO3 -, NH4 +, SO4 2-로 PM2.5의 농도가증가할수록 특히 NO3 -의 농도가 증가하였다. 질산염의 전구물질(NH3, HNO3, NOX)은 여름보다 겨울에 더 높은 농도 수준을보였으며, NH3의 농도는 농업지역의 지리적 특징으로 인해 높게 나타났다. 질산염의 기체-입자 분배는 겨울철에는 항상 입자상으로 존재하는 반면 여름에는 주로 기체상이었으며 ALWC로 인해 일부 입자상으로 전환되는 특징을 보였다. 질산염의 생성률은 가스상 반응보다 액상 반응이, 낮 시간대보다 밤 시간대에 더 큰 값을 나타냈으며, 겨울철 밤 시간대에 주로 발생하는Heterogeneous reaction이 지배적인 생성기작인 것으로 판단되었다. 열역학적 평형모델 ISORROPIA-II를 활용한 전구물질의제어 효과는 HNO3의 저감이 효과적인 것으로 나타났으며, 이는 NOX 배출량의 제어가 질산염과 PM2.5 농도 저감에 중요하다는 것을 시사하는 바이다.

영어초록

The purpose of this study is to understand the formation and conversion characteristics of nitrate, which plays an important role in terms of secondary aerosol, and to analyze the reduction effect. Approximately 48-57% of PM2.5 was comprised of inorganic ion species, and the main components were NO3 -, NH4 +, and SO4 2-. As the concentration of PM2.5 increased, the concentration of NO3 - in particular increased. Nitrate precursors (NH3, HNO3, NOX) showed higher concentration levels in winter than in summer, and the concentration of NH3 was high due to the geographical characteristics of the agricultural area.
The gas-particle partitioning of nitrate was always aerosol phase in winter, while it mainly existed gas phase in summer, but some of it was converted to aerosol phase due to ALWC. The production rate of nitrate was higher in the aqueous phase reaction than in the gas phase reaction and at night time than during the day time. The heterogeneous reaction was determined to be dominant in the nitrate formation mechanism. The control effect of precursors using the thermodynamic equilibrium model (ISORROPIA-II) was shown to be effective in reducing HNO3, which suggests that controlling NOX emissions is important.

참고자료

· 없음