● 시정 (視程, Length of Visibility)

(1)

◌

● 광소멸의 관계식 (계속)

- 빛의 경로에는 많은 입자 및 기체분자들이 놓여 있으므로 단위부피의 공기에 포함되어 있는 입경 _ 인  개의 입자에 의해 차단되는 면적은

기체 단위 부피당 차단면적  ⋅⋅  _^

이다. 단위 면적 당 주사되는 광에너지  단위  ^  가 빛의 진행방향  거리 이동하는 동안 휩쓰는 공간상의 기체부피는 1 ⋅dx^{가 된다}. 그리고 이 공간 안에는

⋅⋅  _^⋅  ⋅   의 광학적 차단면적이 형성된다. 그러므로 이 차단면적에 의해 빛에너지는 진행방향에 대해    ⋅⋅⋅  _^⋅  ⋅   만큼 소실된다. 따라서 이러한 에너지 손실관계를 정리하면

_{ }  

  

 

    ⋅⋅_{ }⋅  _^⋅ ⋅  

 ⋅_⋅  _^

가 된다. 즉 대기 중 입자상 물질의 농도와 광소멸은

_{ }  ⋅_{ }⋅  _^

의 상관관계를 가진다.

(2)

◌

단원의 주제 대기오염과 시정 (Visibility) Page 5

● ^시정 (視程, Length of Visibility)

- 거리가  만큼 떨어진 거리에서 일어나는 광소멸은



  exp  _{ } 

로 이루어지며 시정거리(L_v)를 광소멸이 98% 이루어지는 거리로 정의하면

  exp  _{ }_

__{ }

_



의 관계를 가지고 광소멸 계수는 기체 중 분진의 조성 및 농도에 영향을 받으므로 특정지역의 시정거리를 알게 되므로서 그 지역의 대기오염물질 농도를 추정할 수 있다.

- 기체 중 한 종류의 오염물에 의한 광소멸 계수는

_  ⋅_⋅  _^

로 정의되고 여러종류의 대기오염물에 의한 광소멸계수는

_{ }  _  _

의 상관관계를 가진다.

- 대기오염물농도(Cpol)와 시정거리의 관계

(아래에 유도된 방정식은 대기 중 분진의 종류가 한 종류이고 입자의 크기가 모두 같다고 가정한 경우만 해당된다. 그렇다면 실제 대기중 분진의 농도와 시정거리 사이의 상관관계를 정확히 구성하기 위해서는 어떤 고려가 필요한가 ? )

_  _ 

  _^  ^ _  _⋅



^

_^



^{ }

_ _{ }



  

__ _^

  



^

__^



^{ }^^^^^{ }^^



_ _{ }

__

 _



^ ↔   __  



- K(산란비) 값의 결정 .이론에 의한 계산

.도표사용

- 대기오염물질 대비 광소멸율의 통계적 정의

      ^{ } a, b : 회귀 상수, C: TSP 질량농도 (μg/m³)

(3)

◌

● 광학적 방법에 의한 입자오염농도 측정

- 배연기체 중 입자상 물질의 상대적 농도측정 TMS (Telemetry System) 혹은 CEMS (Continuous Emission Monitoring System)에 연속으로 입자상물질의 측정값을 측정할 수 있는 광학적 장치가 사용됨. 보통 절대적인 측정값을 제시하지는 않고 감시목적의 상대적인 측정값을 제시하나 보정(Calibration)을 통해 측정값의 신뢰도를 높인다.

- Opacity (%) (탁도) 측정:

^ ^

_

 ^{} 

투과율 = I/Io = 0.794

여과지 통과 유량의 기준을 1000 ft 기둥의 공기로 두어 표준화하는 방법을 사용한다. : _{ }

  기준_{  }

측정거리 

_{ }

 시료의 부피 

^여과면적 

_



^^_^



^{ }가스유속  × 시간 

^

⋅ log_



^^_^



∵ _ _    _  _× 



(4)

◌

단원의 주제 대기오염과 시정 (Visibility) Page 7

● 단원에서의 검토사항

(5)

◌

● 참고문헌

Cooper, C.D. and Alley, F.C., Air Pollution Control: A Design Approach,, Chap. 1, Waveland Press (1986).

Friedlander, S.K., Smoke, Dust and Haze, Chap. 5, Wiley, New York (1977).

Hinds, W.C. Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Mesaurement of Airborne Particles, Chap. 16, Wiley, New York (1992).

Wark, K., Warner, C,F. and Davis W.T. Air Pollution, Its Orgin and Control, 3rd ed., Chap.1, 8Addison Wesley (1998).

(6)

어떤 도시지역의 현재의 평균시정거리가 1.2 km 이다. 이 도시의 대기중에는 밀도 0.7 g/cm , 입경 0.3 μm, 광굴절율(m) 1.5인 디젤 입자상 물질이

평균농도 220 μg/Sm

³

로 존재한다. 이 도시에서 대한 적절한 대기관리정책을 통해 디젤매연의 대기중 평균농도를 20 μg/Sm

³

로 줄인다면 이 도시의

평균시정거리는 얼마가 되겠는가 ? (태양광의 평균파장은 0.48 μm로 두고 디젤매연의 크기는 모두 동일한 구형입자로 가정한다)

(7)

분류 대기 등록일 2004-07-19 오후 5:28:15

제목 빛의 전달률의 측정

설명

빛의 전달률의 측정

대기질은 측정하기 위한 여과지 상에 축척된 분진을 통한 빛 전달율을 측정하는 방법이 있다. 여과전후 의 여과지의 빛 전달률을 비교하여 여과지를 통과하는 공기의 단위길이당 COH단위로 환산한다.COH는 Coefficent of Haze의 약자로 광학적밀도가 0.01이 되도록 하는 여과지상에 빛을 분산시켜준 고형물의 양을 뜻한다.

광화학 밀도는 불투명도의 log값으로써 불투명도는 빛 전달률의 역수이다.

불투명도 : 분진이 축적된 여과지를 통과한 빛 전달율 I₁/I₂ 의 역수 광학적 밀도(O.D) : 불투명도의 상용 log값

COH:0.01로 나눈 광학적 밀도

COH = O.D/0.01 = log(불투명도)/0.01 = 100 × log(I₂/I₁) m당 COH = 100 × log(I₂/I₁) × 거리 / 속도(m/sec)×시간(sec)

예제

어떤 도시의 분지의 농도를 측정하기 위하여 공기를 여과지를 통하여 0.4m/sec의 속도 로 3시간 동안 여과시킨 결과 깨끗한 여과지에 비해 사용된 여과지의 빛 전달율이 80%

이였다. 이때 1000m당의 COH를 계산하시오.

1000m당 CHO = COH/1000m

COH = 100 × log(I₂/I₁) × 거리 / 속도(m/sec)×시간(sec)

= 100 × log(1/0.8) × 1000m / 0.4(m/sec)×3hr×360sec/hr

= 2.243

※참고사항 : 계산하기 빈칸에 +,-,*,/입력이 가능함

공식 -

계산하기

※ 아래 빈칸을 알맞게 넣은 후 옆의 버튼을 눌러 주세요.

계산결과 :

계산하기 -