계절별 농도 비교

강수에 의한 대기오염물질의 습식침적은 크게 구름에 의한 세정(rain out)과 강수에 의한 세정(wash out)으로 구분된다. 즉, 강수에 유입되는 물리적 과정에 따라 대기 물질이 먼저 구름 방울에 유입되거나 빙정핵이 되는 과정을 거쳐서 강수에 포착되는 것을 rain out이라 하고, 강수 입자가 낙하 중에 대기 중의 부 유 물질을 직접적으로 포착하는 것을 wash out이라 한다. 보통 비나 눈이 내리 는 경우 지상의 공기가 청정화 되는 것은 강수 입자의 낙하에 따라서 하층 대기 중의 오염 물질이 wash out되기 때문이다. 지상에서 채집되는 강수 성분에는 rain out과 wash out 과정에 의한 대기 물질이 혼합되어 있다. 따라서 일련의 강 수에 포함된 물질의 농도는 일반적으로 처음에는 높으나 강수가 지속될수록 낮 아져 일정한 값을 유지하게 되는데, 나중의 낮은 농도는 rain out에 의한 것이며 처음의 고농도는 주로 wash out의 작용에 의한 것으로 볼 수 있다(현진욱, 2005). 따라서 강수에 용해된 여러 성분들은 대기 중에서 구름에 용해되어 응결 핵의 성분(rain out)과 강하 시 흡수되는 대기성분(wash out)에 의해 영향을 받 는다. 또 강수량, 강수 강도, 강수 지속시간 등에 따른 세정효과, 희석효과 등이 빗물의 조성에 큰 영향을 미치게 된다. 구름의 생성, 성장과정에서 대기 중으로 방출된 기체상 SO2, NOX와 이들의 산화에 의해 형성되는 황산염, 질산염 등은 응결핵으로 작용하고, 또 이러한 성분들은 에어로졸의 주요 성분이 되기도 한다.

에어로졸은 세정효과에 의해 빗물에 용해되어 여러 화학반응을 거쳐 산성비를 유발하기도 한다(이호근 등, 1995; 허철구 등, 1994). 이러한 세정효과를 확인하기 위하여 강수 중 수용성 성분들과 강수량, 풍속과의 상관성을 조사한 결과, 강수 량과는 모든 이온의 농도가 반비례하지만 풍속이 클수록 이온의 농도는 증가하 는 경향을 보였다. 이것은 강수량이 많을수록 희석효과가 큰 반면 풍속이 클수록 농도가 증가하는 것은 토양이나 해양으로부터 대기 중으로 유입되는 분진량이 증가하면서 강수에 의한 세정효과가 커지기 때문인 것으로 보인다(홍상범, 1998).

Figure 11에 주요 강수 성분들과 pH, 전기전도도에 대한 계절별 변화추이를 비교하였다. Figure 11에서 보듯이 pH는 겨울철에는 가장 낮고 여름철에 높은 반면, 전기전도도는 겨울철에 높고 여름철에 낮은 역상관 관계를 나타내었다. 이 러한 특징은 주요 강수 성분들의 계절별 변화 추이와도 매우 밀접한 관계를 보

인다. 즉, Na⁺와 Cl^-를 제외한 모든 강수 성분들의 농도가 여름철에 가장 낮고,

나는 현상으로 추정된다.

nss-Ca²⁺는 토양, 먼지의 지표성분으로 겨울철과 봄철에 거의 비슷한 수준으로 높은 농도를 보이고, 여름과 가을에는 훨씬 낮은 농도를 나타내었다. 북풍과 북 서풍이 우세한 계절에 nss-Ca²⁺ 농도가 크게 증가하는 것으로 보아 지역적인 영 향보다는 대륙에서 이동한 토양입자의 영향에 기인하는 것으로 추정된다(박민하 등, 2002).

반면에 해양기원의 Na⁺, Mg²⁺, Cl^- 농도는 겨울철에 가장 높은 농도를 나타내 고 있다. 이들 해양기원의 성분들은 다른 요인들보다 풍속에 대한 상관성이 비교 적 높게 조사되었다. 이는 해양으로부터 비산된 해염 입자의 발생량이 풍속에 비 례하여 증가하기 때문인 것으로 해석된다(허철구 등, 1994년; 홍상범, 1998).

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-Winter Spring Summer Fall 0

Figure 11. Seasonal variations of volume-weighted mean concentrations (ueq/L) of pH, conductivity (μS/cm) and ionic components in precipitation at Jeju City. (∎; pH, □; conductivity, ★; K⁺, ☆; nss-Ca²⁺, ◯; NH4+