Particle and Aerosol Research
Par. Aerosol Res. Vol. 9, No. 2: June 2013 pp. 69-78 http://dx.doi.org/10.11629/jpaar.2013.9.2.069
습도 변화에 따른 에어로졸의 농도 및 크기의 변화경향 파악
정창훈1)⋅박진희1)⋅김용표2)
1)경인여자대학교 보건의료관리과, 2)이화여자대학교 환경공학과 (2013년 6월 1일 투고, 2013년 6월 14일 수정, 2013년 6월 16일 게재확정)
Change of the Size-Resolved Aerosol Concentration Due to Relative Humidity
Chang Hoon Jung1), Jin Hee Park, Yong Pyo Kim2)
1)Department of Health Management, Kyungin Women’s University
2)Department of Environmental Engineering and Science, Ewha Womans University (Received 1 June 2013; Revised 14 June 2013; Accepted 16 June 2013)
Abstract
In this study, the atmospheric aerosol concentration measured at different relative humidity levels was analyzed.
Using an optical particle counter, PM10 and PM2.5 concentration as well as particle size distribution were measured and the relation between these size resolved data and relative humidity was studied.
The results showed that mass concentration increases as relative humidity increases. The comparison between PM1, PM2.5 and PM10 showed that the fine particles grow more than coarse particles as relative humidity increases. The results also showed that PM10-2.5 and relative humidity do not show close correlation, which means that the mass increase of PM10 at high relative humidity is mainly due to the growth of PM2.5.
Keywords：Atmospheric aerosol, PM10 and PM2.5 concentration, Relative humidity, Particle growth, Optical particle counter, Aerosol optical property
* Corresponding author.
Tel：+82-32-540-0166, E-mail：[email protected]
1. 서 론
대기중 입자상 물질이 인체에 미치는 위해성이 강조되면서 관리 및 현황에 대한 관심이 높아지고 있다. 통상 직경 10㎛이하의 입자상물질의 농도를 미세먼지(PM10)라 하고 직경 2.5㎛이하의 입자상물 질의 농도를 초미세먼지(PM2.5)라 정의한다. 우리나 라는 2015년부터 초미세먼지를 환경기준으로 시행 할 계획이며 관련 저감 및 초미세먼지 경보제 등 관 련대책을 마련하고 있다.
이러한 입자상 물질의 농도는 습도와 밀접한 연 관을 갖고 있다. 특히, 고농도 사례의 경우 황사 등 외부적 원인에 의한 고농도 사례 이외에도 주로 안 개 발생일에 고농도 발생이 높고 이러한 안개 발생 일의 경우 습도가 높은 날이 많다(Jung 등, 2007;
2010). 일반적으로 습도가 높은 경우 대기 중의 수분 의 양이 증가하여, 흡습성 입자상 물질의 성장을 증 가시키게 되어 입자의 질량 농도를 증가시키는 역 할을 하게 된다. 특히 강수 등에 의해 대기 중 수증 기의 양이 급속히 증가하는 경우, 이러한 대기 중 수증기는 입자상물질의 측정에 오차 원인을 수반하 기도 한다(Tsai and Cheng, 1996; Chang et al., 2001;
Chang and Tsai, 2003). 이러한 상태에서 미세먼지 농도가 습도와 어떠한 상관관계를 보이는지를 살펴 보는 것은 매우 중요하다(Shin et al., 2011; 2012).
Shin et al.(2012)은 측정방법에 따른 미세먼지 질량 농도의 비교를 통하여 베타선 흡수법이 높은 습도 하에서 중량법에 비해 높은 질량농도를 가짐을 보 였다. 정창훈 등(2009)은 2006-2007년 미세먼지 (PM10)의 측정결과 미세먼지의 고농도 사례는 주로 황사와 안개 및 박무에 의한 경우가 대부분이었으 며, 안개 및 박무발생일이 PM10 농도 70㎍/㎥이상의 고통도 구간의 52%에 달하는데 비하여 50㎍/㎥이하 의 저농도 구간은 12%에 불과함을 보인바 있다. 또 한, Jung 등(2010)은 중량법으로 측정한 초미세먼지 농도(PM-2.5)와 기상청에서 발표한 시정과의 관계를 통하여 시정은 초미세먼지 농도와 역비례의 관계를 보이고 있으나, 연무 및 안개가 발생한 날 특히 시 정거리가 작고 PM2.5농도가 높게 나옴을 보인바 있 다. 그밖에 미세먼지 농도와 습도의 상관성에 관련 한 많은 연구가 보고된바 있다.
본 연구에서는 대기중 입자상물질의 농도와 습도
와의 상관성 분석을 파악하기 위하여 PM2.5 및 PM10 농도 및 입자크기분포와 상대습도와의 관계 를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 광산란 방식의 입자 계수기(Particle Counter)등의 측정결과를 이용 하여 입자상물질의 측정 자료와 동일 지점에서 측 정한 기상자료를 분석하여, 습도에 따른 크기분포 및 농도 변화 경향을 파악하고자 하였다. 최종적으 로 이러한 습도에 따른 입자의 크기 및 농도의 변화 가 입자의 거동 및 광학적 특성에 미치는 영향을 논 의하였다.
2. 연구 방법
일반적으로 입자상물질 농도 측정에 주로 사용 되는 방법은 중량법에 근거한 공기포집법으로 여과 지를 이용, 24시간 동안 채취한 미세먼지의 중량을 나타내는 방법이다. 이 방법은 미세먼지의 채취 및 결과 확인 시 실시간 측정 방법에 비해 많은 시간이 소요된다. 따라서 시간에 따라 변화하는 공기질 측 정에 있어 그 한계가 있다(Kim 등, 2012). 이들 방법 은 일변화에 따른 미세먼지 농도 변화 경향과 급격 한 습도 변화가 미세먼지 농도에 미치는 영향을 파 악하는데 한계를 갖는다. 따라서, 습도 변화에 따른 미세먼지 농도의 변화 경향파악과 상관성 분석을 위해서는 시간별 자료를 중심으로 습도와 미세먼지 농도 변화 경향을 파악하는 것이 필요하다. 반면 베 타선흡수법의 경우 시간별 측정 자료를 얻을 수 있 으나 이 방법 역시 수농도나 크기분포에 대한 정보 를 제공해 주지는 못한다.
이에 비해 광학적 입자계수기(Optical Particle Counter, OPC)는 입자의 크기 구간별 측정 자료를 분석하여 습도에 따른 변화를 살펴봄으로서 입자크 기와 습도의 관계를 보다 정량적으로 확인할 수 있 다(Jung 등, 2003; 2005).
본 연구에서는 광산란 방식의 광학적 입자 계수 기를 이용하여 입자의 크기 구간별 농도를 습도별 로 살펴보았다. 측정 장비는 GRIMM사의 Dust Monitor(Model 1.109)를 이용하였다. Dust Monitor는 광산란 방식으로 0.2 ㎛ - 10 ㎛ 입경에 대하여, 23 개 채널의 크기 구간으로 입자의 개수 농도를 구할 수 있으며, 이를 PM1, PM2.5, PM10등의 질량 농도
(a) PM10 concentration(Gravimetric vs. Optical Particle Counter)
(b) PM2.5 concentration(β-Ray Absorption vs.
Optical Particle Counter) Fig. 1. Comparison of the GRIMM OPC with other instrument.
로 환산하여 보여줄 수 있다 .
측정은 2008년 3월 5일부터 4월 30일까지 인천에 위치한 경인여자대학교 옥상(KIC지점)에서 총 2 개 월간 시행하였으며 이중 3월 31일까지 1 개월간은 PM1, PM2.5, PM10의 질량 농도를 측정하였으며, 자 료의 신뢰성 검증을 위하여 High Volume Sampler (PM10)를 이용한 중량법 방식의 질량농도 및 베타 선 흡수법 장비 농도(PM2.5)와 비교하였다. 이어 4 월 한 달 동안은 채널별 개수 농도를 측정하여 이를 습도별 경향에 대하여 비교하였다. 일반적으로 습도 가 증가하면 황산염, 질산염 등의 흡습성에어로졸이 증가함에 따라 농도가 증가하는 경향이 있다. 또 습 도 증가에 따른 수분자체의 응축의 영향이 있기 때 문에 실시간으로 측정되는 측정 장비는 수분의 제 어가 이루어 지지 않는 상태로 샘플링 될 수 있다 (Shin et al., 2012). 이는 PM10, PM2.5등 대기 중 입 자상물질의 농도를 정의함에 있어 제습 항량하여 중량법으로 측정하는 기준법과 비교 시 차이를 유 발할 수 있다. 따라서 이와같은 문제를 해결하기 위 하여 베타선 흡수법 등의 간접 측정 장비는 주로 유 입부를 가온하여 수분의 영향을 최소화하여 측정하 고 있다(Jung 등, 2009) 본 연구에서는 이러한 수분 의 영향을 최대한 배제하기 위하여 유입부의 온도 를 약 30 ℃로 가온하였다.
측정기간 중 기상청 기준 서울지역의 상대습도 70%이상의 빈도는 측정 기간의 31%인데 비하여 인 천지역의 상대습도 70%이상의 습도 발생 빈도는 47%로 인천지역의 고습도 발생 빈도가 서울 지역에
비해 월등히 높았다. 다만 측정을 수행한 KIC 지점 의 자동 기상 장비(AWS)의 자동 측정 자료를 이용 한 습도 빈도는 인천 지역 보다는 서울 지역의 빈도 에 더 가까웠는데 이는 측정 지점의 위치가 서울에 근접해 있기 때문인 것으로 사료된다(NIER, 2008).
3. 결과 및 고찰
3.1 습도에 따른 대기 중 입자상물질의 질량 농도 비교
Fig. 1은 대용량 공기포집법에 의한 중량법(HVAS) 과 비교한 광학적 입자계수기(OPC, GRIMM)의 PM10 농도를 비교한 것이다. Fig. 1에서 볼 수 있듯 이 중량법의 PM10농도와 광학적으로 측정한 PM10 농도가 같은 경향을 보이는 것을 알 수 있다. 이는 베타선 흡수법(BAM)과 비교한 PM2.5장비와의 비교 에서도 나타나는데, 이상과 같이 광학적 방법에 의 해서 간접적으로 측정한 농도가 상대적으로 신뢰할 수 있는 값을 나타내고 주고 있음을 보여 주고 있 다. 이상의 PM2.5, PM10을 포함한 PM1, PM2.5, PM10농도가 습도에 따라 어떠한 경향을 보이는 지 를 3월 한 달간 측정한 광학적 입자계수기 자료에 대하여 분석하였다.
Fig. 2는 측정 기간 동안의 PM1, PM2.5, PM10의 농도를 습도별로 분류한 것이다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 습도별 농도를 살펴보면 PM1과 PM2.5는 습 도가 증가함에 따라 농도가 증가하다 상대습도 70%
Fig. 3. Comparison of PM-1/PM2.5/PM10 concen- tration ratio as a function of Relative Humidity (Hourly averaged, 2008.3.5-3.31).
Fig. 2. Comparison of PM-1/PM2.5/PM10 concentration as a function of Relative Humidity using OPC
measured Hourly averaged data(2008.3.5 - 3.31).
Fig. 4. Distribution of PM10-2.5 and PM2.5-1 con- centration as a function of Relative Humidity.
이상의 구간에서 감소하는 경향을 보이고 있다. 이 는 70% 이상 구간의 경우 강수에 의한 입자의 세정 으로 농도가 감소한 결과가 포함되기 때문인 것으 로 분석된다(Jung 등, 2007; NIER, 2008). PM10은 이 에 비해 낮은 습도에서도 높은 경향을 보여주고 있 는데 이는 봄철 황사 등에 의한 영향이 PM1, PM2.5 등의 초 미세먼지 보다는 PM10에 주었기 때문인 것 으로 분석된다.
Fig. 3에서는 측정 기간 동안의 PM1, PM2.5, PM10 의 비율을 파악하기 위하여 PM2.5/PM10, PM1/PM10, PM1/PM2.5의 경향을 습도에 따라 비교하여 보았다.
먼저 농도의 크기별 비는 PM1/PM2.5이 가장 높은 경향을 보였다. Fig. 3에서 볼 수 있듯이 미세먼지
영역 PM2.5/PM10, PM1/PM10 모두 습도가 증가함에 따라 증가하는 일반적인 경향을 보였다. 이상의 경 향으로 살펴보았을 때, 습도에 밀접한 영향을 미치 는 크기 구간은 조대입자 구간 보다는 입자의 크기 가 작은 구간임을 알 수 있다.
Fig. 4는 습도에 따라 흔히 coarse particle이라 불리
는 PM10-2.5농도 값과 PM2.5-1의 값을 비교한 것이다.
일반적으로 PM2.5, PM10등의 농도를 습도에 따라 비교하였을 때 나타나는 습도에 따른 농도의 증가경 향이 Fig. 4에는 나타나지 않는 것을 알 수 있다.
강수일 등을 제거한 PM10-2.5농도 값과 PM2.5-1값의 경향을 Fig. 5와 같이 살펴보았을 때는 오히려 습도 가 증가할수록 PM10-2.5농도 값과 PM2.5-1값은 감소하 는 경향을 보이고 있음을 알 수 있다. 이는 습도에 따른 입자의 성장이 PM10보다는 PM2.5, PM2.5보다 는 PM1구간에서 주도적으로 나타나는 것을 보여 주 는 것이다. 즉, PM1을 제외한 나머지 구간은 습도에 따른 입자 농도의 증가경향에 영향을 상대적으로 미치지 못함을 보여 주고 있다. 이러한 PM1과 같은 극미세입자의 특성을 보다 면밀히 살펴보기 위하여 서는 질량농도보다 개수 농도에 대한 습도별 분포 를 살펴보는 것이 중요하다. 따라서, 3.2절에는 수농 도 측정을 통한 입자크기분포 변화를 습도에 따라 살펴보고자 한다.
3.2 습도에 따른 대기 중 입자상물질의 입자 수농도 및 크기분포 비교
습도에 따른 입자의 영향을 보다 자세히 살펴보기
Fig. 5. Comparison of PM10-2.5 and PM2.5-1 con- centration ratio as a function of Relative Humidity(non-rainy days only).
Fig. 6. Aerosol number concentration with different size range using OPC(2008.4.3-4.30.).
위해서 입자 크기 구간별 개수 농도를 측정하였다.
측정 기간은 2008년 4월 3일부터 4월 30일까지이고 10분 간격으로 측정한 자료를 시간별 평균하여 시 간별 평균을 구하고 다시 일평균을 구하였다. Fig. 6 은 입자의 크기 채널별 수농도의 경향을 측정기간 중에 대하여 보여주고 있다.
입자 크기 채널이 23개에 이르는 관계로 PM-1, PM2.5, PM10의 입자에 해당하는 채널의 상관관계를
Table 1에서와 같이 살펴보았다. Table 1에서 볼 수 있듯이 1 ㎛이하, 1∼2.5 ㎛, 2.5∼10 ㎛에 해당되는 채널의 입자는 서로 높은 상관을 보이고 있음을 알 수 있다. 또한 1 ㎛이하와 1∼2.5 ㎛사이의 상관은 2.5∼10 ㎛과의 상관보다 다소 낮은 것을 보여주고 있다.
Fig. 7은 습도에 따른 입자 개수 농도의 경향을 PM1, PM2.5-1, PM10-2.5에 대하여 비교한 것이다. Fig.
에서 보듯이 PM1의 경우 습도가 증가할수록 수농도 가 증가하는 경향이 가장 높고 PM2.5-1영역 입자의 경우 역시 습도가 증가함에 따라 수농도가 증가하 는 경향을 보이나 PM10-2.5영역의 조대입자의 경우 습도가 증가할수록 오히려 개수 농도는 감소하는 경향을 보이고 있다. 이와 같이 조대입자 영역에서 습도가 증가할수록 농도가 감소하는 경향은 강수, 기상 조건 등을 제어한 상태에서 보다 정량적으로 분석해 볼 필요가 있겠으나, 질량농도를 습도에 따 라 비교해 보았을 때에도 동일하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이는 습도에 따른 입자의 성장이 조 대입자 영역이 아닌 미세입자영역에서 나타나는 것 을 보여주고 있다. 습도에 따른 PM1 수농도의 증가 는 광학적 입자계수기로 측정되지 않았던 0.3㎛이하 의 입자들이 성장하여 PM1 측정에 반영되는 것으로
siz e(㎛)
0.25- 0.28
0.28- 0.3
0.3- 0.35
0.35- 0.4
0.4- 0.45
0.45- 0.5
0.5- 0.58
0.58- 0.65
0.65- 0.7
0.7- 0.8
0.8- 1.0
1.0- 1.3
1.3- 1.6
1.6- 2.0
2.0- 2.5
2.5- 3.0
3.0- 3.5
3.5- 4.0
4.0- 5.0
5.0- 6.5
6.5- 7.5
7.5- 8.5
8.5- 10.0 0.25-
0.28 1.00 0.28-
0.3 .991 1.00 0.3-
0.35 .969 .990 1.00 0.35-
0.4 .899 .933 .972 1.00 0.4-
0.45 .829 .870 .927 .987 1.00 0.45-
0.5 .788 .830 .894 .967 .994 1.00 0.5-
0.58 .773 .815 .879 .952 .984 .996 1.00 0.58-
0.65 .786 .820 .871 .924 .949 .963 .980 1.00 0.65-
0.7 .772 .800 .840 .874 .892 .907 .934 .984 1.00 0.7-
0.8 .752 .775 .808 .832 .845 .860 .891 .958 .991 1.00 0.8-
1.0 .654 .669 .698 .722 .738 .756 .791 .877 .935 .968 1.00 1.0-
1.3 .494 .499 .525 .554 .576 .598 .633 .726 .803 .858 .954 1.00 1.3-
1.6 .283 .283 .304 .333 .358 .382 .415 .509 .600 .672 .824 .948 1.00 1.6-
2.0 .036 .036 .047 .064 .088 .112 .142 .232 .333 .413 .602 .787 .927 1.00 2.0-
2.5 -.096 -.094 -.090 -.086 -.064 -.041 -.013 .072 .175 .253 .446 .646 .826 .968 1.00 2.5-
3.0 -.116 -.115 -.112 -.109 -.088 -.064 -.038 .047 .148 .224 .417 .618 .806 .960 .994 1.00 3.0-
3.5 -.117 -.119 -.116 -.111 -.090 -.066 -.042 .041 .141 .216 .410 .615 .806 .960 .988 .994 1.00 3.5-
4.0 -.110 -.112 -.111 -.108 -.088 -.066 -.041 .042 .140 .213 .403 .606 .796 .953 .983 .992 .997 1.00 4.0-
5.0 -.116 -.118 -.118 -.117 -.099 -.078 -.054 .026 .123 .192 .377 .577 .769 .934 .971 .983 .990 .994 1.00 5.0-
6.5 -.084 -.085 -.088 -.094 -.080 -.062 -.038 .041 .135 .198 .371 .557 .738 .900 .941 .955 .961 .969 .969 1.00 6.5-
7.5 -.036 -.035 -.041 -.054 -.044 -.028 -.004 .075 .167 .224 .380 .547 .709 .856 .896 .913 .919 .931 .948 .965 1.00 7.5-
8.5 .051 .061 .050 .019 .021 .028 .054 .126 .207 .252 .368 .484 .599 .714 .756 .770 .766 .781 .802 .849 .896 1.00 8.5-
10.0 .059 .067 .055 .026 .026 .032 .057 .125 .199 .238 .339 .440 .540 .639 .679 .692 .687 .705 .727 .783 .848 .852 1.00 Table 1. Correlations of aerosol number concentration between different size channels.
Fig. 7. Aerosol number concentration of PM1, PM2.5-1 and PM10-2.5 using OPC as a function of Relative Humidity.
Fig. 8. Size distribution of aerosol particles as a function of relative humidity using OPC measurement.
해석할 수 있다.
Fig. 8은 입자 계수기로 측정한 입자의 수농도 분 포의 습도별 변화를 보여주고 있다. Fig. 8에서 보듯 이 습도가 증가함에 따라 sub-micron영역의 작은 구 간의 입자는 증가하는 경향을 보이고 있다. 상대습 도 80-90%구간 입자의 개수 농도가 감소한 것에는 강수에 의한 영향이 작용한 것으로 보인다.
전체적인 입자 크기 분포를 알아보기 위해 3개 습 도 구간에 대해 크기분포를 로그scale로 살펴보면 Fig. 8(b)와 같다. Fig. 8(b)에서 보듯이 입경 약 2 ㎛ 이하의 초미세 입자 구간에서는 습도가 증가할수록
개수 농도가 증가하는 경향이 뚜렷이 보이고 있으 나, 조대 입자 구간에서는 습도가 증가할수록 개수 농도가 오히려 감소하는 경향을 보이고 있다. 이와 같은 경향은 앞 절의 PM2.5와 PM10의 질량농도 분 석결과에서도 동일하게 나타나고 있는데, 습도가 증 가함에 따라 성장한 입자들의 강수 등에 의한 세정 작용과 더불어 건식 침적 등을 포함한 제거 기작에 의한 것으로 해석된다. 보다 정확한 자료의 해석을 위해서는 여러 기상 조건을 통제한 상태에서의 면 밀한 분석이 필요하다.
일반적으로 상대습도는 새벽 및 오전에 높은 경 향을 보이다 낮 시간이 되어 감소하고 저녁이 되면 서 증가하는 전형적인 습도의 일변화 경향을 보인 다(NIER, 2008). 이러한 습도의 일변화 경향에 따라 입자의 크기 분포가 어떠한 경향을 보이는지를 알 아보기 위하여 시간에 따른 입자의 크기분포경향을 살펴보았다. Fig. 9에서 알 수 있듯이 시간에 따른 직경 1 ㎛이하의 초미세입자의 크기분포 경향을 보 면 시간이 증가함에 따라 증가하다가 오후가 되면 서 다시 감소하는 경향을 보이고 있는 것을 알 수 있다. 이는 오전 출근시간에 차량 및 인간 활동이 증가함에 따라 농도가 증가하는 이유로 볼 수 있다.
입경 1 ㎛ 이상의 크기분포를 보면(Fig. 9c) 오히려 15시 경에 가장 높은 농도를 보이고 5시경에 가장 낮은 경향을 보이는 것을 알 수 있다. 이는 조대입 자 구간의 경우 차량의 통행 보다는 인간 활동의 영
(a) Relative Humidity(2008.4.3-4.30)
(b) Size distribution for fine mode(2008.4.3-4.30) (c) Size distribution for coarse mode(2008.4.3-4.30) Fig. 9. The change of the relative humidity and aerosol size distribution as a function of time.
향에 더 많은 영향을 받기 때문인 것으로 해석할 수 있으나 정확한 이유를 파악하기 위해서는 보다 면 밀한 분석이 필요하다.
4. 결 론
대기 중 입자는 수분을 흡수하여 큰 입자로 성장 한다. 특히, 직경 1 ㎛이하의 초미세입자는 응집, 응 축 등의 과정을 거치며 조성과 크기분포 등의 물리 화학적 특성이 조대입자 구간에 비해 더 빠르게 변 화한다. 본 연구에서는 PM1, PM2.5, PM10 등의 입 자 질량농도와 0.2-10 ㎛ 구간의 입자의 크기분포를 측정함으로서 습도에 따른 입자의 특성이 어떠한
경향을 보이는 지를 파악하려 하였다. 측정 결과 입 자의 크기가 작을수록 습도가 증가함에 따라 더 빠 른 속도로 성장함을 알 수 있었다. 반면 입자의 크 기가 큰 구간에서는 습도에 의해 성장하는 속도가 미세입자에 비하여 느렸고, 습식, 건식 침적 등의 영 향을 받는 것으로 보인다. PM2.5, PM10 모두 강수 의 영향을 제거하였을 경우 습도가 증가함에 따라 농도가 증가하는 경향을 보였다. 그러나 PM10-2.5의 결과가 습도의 증가와 상대적으로 무관한 경향을 보이는 것으로 보아, PM10에서 습도의 증가에 따른 농도의 증가경향은 주로 PM2.5영역 입자의 성장에 의한 것으로 해석된다. 본 연구에서는 강수, 황사, 안개 등의 몇몇 기상 현상만을 통제 한 채 습도에 따른 입자의 농도를 분석하였다. 또 측정오차를 줄
이기 위하여 중량법 측정 장비와의 비교실험 등을 통해 자료의 실효성을 높이려 하였다. 그러나 이러 한 요인 이외에도 실제 풍향, 풍속과 기타 외생적 기상 요인이 입자 농도에 영향을 줄 수 있다. 또한 측정 기간의 제한성 등이 자료 해석에 편이(bias)를 제공할 수 있다. 또한 입자의 조성이 상대습도에 따 른 수분함량 등에 미치는 영향이 상이하다. 예를 들 어 흡습성이 큰 질산암모늄(NH4NO3) 의 비율이 큰 입자는 수분함량이 커지고, 상대적으로 흡습성이 작 은 황산암모늄((NH4)2SO4)의 비율이 커지면 입자의 수분함량은 작아진다(Lee, 2012). 따라서 향후 이러 한 조건을 고려한 보다 면밀한 분석이 요구된다. 또 한 이러한 습도의 변화 더 나아가 습도의 변화에 따 른 에어로졸의 수분 흡습성의 변화는 에어로졸의 농도뿐 아니라 대기 에어로졸의 산란(scattering), 흡 수(absorption)등 광학적 특성(optical properties)에도 밀접한 영향을 미치게 된다. 또한 습도에 따른 입자 의 성장은 대기 에어로졸의 크기분포를 변화시키게 된다. 예를 들어 높은 상대습도에서 증가된 수분함 량은 수분의 광학적 특성 및 크기분포에 따라 입자 의 광학적 특성을 변화시키게 되고 이는 대기 중의 입자의 응축성장(condensational groeth)등의 거동과 정을 통하여 지속적인 변동과정을 겪게 된다. 따라 서 이러한 에어로졸 수분 흡습성(hygroscopy) 변화가 거동 변화에 미치는 영향을 모사하는 것은 대기 에 어로졸의 기후적 특성을 이해하는데 매우 중요하다.
향후 보완된 측정과 모사방법의 개발을 통하여 보 다 보완적이며 면밀한 분석이 요구된다.
사사
본 연구는 한국연구재단 기본연구(2012R1A1A2001133) 및 국립환경과학원 연구용역의 지원으로 수행되었 습니다.
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