본 연구결과에서 측정기간 동안 측정기별로 상당한 농도차이를 나타낸 기간을 살펴보면 풍속이 높았던 것으로 분석되었다. 따라서, 기상요소 중 풍속은 미세분진의 측정시 유입속도에 영향을 일으켜 부유분진 측정농도에 오차를 야기 시킬 수 있는 것으로 생각할 수 있다. 결론적으로 건강유해 영향을 일으킬 수 있는 미세분진의 측정에 다양한 측정기가 사용될 수 있지만, 측정장소의 환경적 요소인 실내 및 실외환경뿐만 아니라 풍속같은 기상요소를 고려하여 측정기를 선택하여야 한다.
지역 및 국부적인 규모로 미세분진에 관련된 문제점들을 포괄적으로 이해하기 위해서는 자연적 및 인위적으로 발생된 미세분진과 그 분진생성을 야기시키는 전구물질들의 오염 발생원들을 정확히 결정하는 능력을 필요로 한다. 분진 오염원의 확인 및 정량적인 기여도를 확인하는 방법으로 수용모델(receptor model)이 가장 많이 사용되고 있다. 수용모델중 화학적 질량수지(CMB) 모델은 미국 환경청에서 추천하여 광범위하게 사용중에 있는 해석모델이다. (중략)
대기 중으로 배출되는 분진, 자동차에서 배출되는 매연 등 대기오염의 주요원인인 미세입자의 제거를 위한 방법은 그 적용범위가 제거대상 분진의 크기 및 물리적 특성에 따라 여러 가지로 나누어진다. 분진의 이동은 각각의 부유조건 및 분진의 크기, 그리고 분진의 물리적 특성에 따라 특정한 힘의 지배에 의한다. 일반적으로 산업체에서 발생되는 대용량의 미소분진의 제어는 관성력과 중력 그리고 정전기력을 이용하는 경우가 대부분이다. (중략)
현대에 들어와 석유화학, 제약, 플라스틱 공업 등의 발달에 의해 분진의 기능이 활성화되었다. 그에 따라, 분진의 정전기 대전 현상으로 장·재해도 증가하고 있는 추세에 있다 공기 압력을 이용한 분체 도장의 경우는 물론이고, 일정구간으로 분진을 이송, 저장할 경우, 분진 입자는 배관 또는 입자 상호간 마찰, 충돌 등으로 전하의 이동 현상을 일으켜 대전된다[1]. 게다가, 단면적이 작은 개구부, 배관의 균열 등에 의해 일시적으로 외부로 분출되어질 때 대전량은 급상승하게 된다[2].(중략)
산업발달에 따라 불가피하게 생성되며, 대기오염의 주종을 이루면서 인체에 가장 유해한 분진입자는 산업체의 오일(oil) 및 석탄연소 보일러, 자동차, 제철/제강 및 시멘트 플랜트 등으로 부터 배출되는 미세입자(fine particle)들이며, 앞으로 이들의 제어에 관한 연구가 지속적인 관심의 대상이 될 것이다. 한 예로, 석탄연소 화력발전소로부터 1$\mum$ 이하의 입자들의 배출량은 무게비로는 1% 이하이지만 입자수의 비율에서는99%를 차지하고 있다. 이들은 매우 높은 중금속 함유량을 지니고 있기 때문에 인체의 호흡시 심각한 문제를 유발시킬 뿐만 아니라, 이러한 미세입자들은 대기중에 부유하고 있다가 비(rain)에 의하여 세정되어 수질오염까지도 유발시킨다. 1992년 2월 공포된 대기환경보전법 시행규칙에 따라 분진배출 허용기준이 장기 입법예고 되므로서 1995년 1월과 1999년 1월의 2단계에 걸쳐 현재 적용 받고 있는 분진배출 규제치보다 훨씬 낮은 선진국 수준의 분진배출 규제가 요구되고 있으며, 분진이 배출되는 인근지역주민의 민원에 대처하기 위해서는 연돌로부터 분진배출이 눈에 감지되지 않을 정도까지 분진배출농도를 관리해야할 필요성이 높아지고 있다. 이에 따라 집진장치의 효율도 중유전소 Boiler 의 경우는 90% 이상, 석탄전소 Boiler의 경우는 99.5% 이상의 고효율이 요구되고 있다.
상대적으로 낮은 미세입자(주로 10$\mu$m이하) 제어효율은 기-고 싸이클론의 최대 약점으로 논의되어 왔다. 이전 연구에서 싸이클론의 유출가스에 포함되어 있는 미세분진 입자들을 2차적으로 분리하고 제거할 수 있는 Post Cyclone(PoC)이라는 장치를 개발하여 그 효용성을 입증하였고(Hoffmann,1996), Mita 등(Mita el. al., 1997)이 이론적 뒷받침을 위한 연구를 진행하여 이론적 모델을 제시하였다. 즉, PoC의 효율은 Reynolds 수와 Stokes 수의 함수로 표시될 수 있을 것으로 추정하였다. (중략)
현재 우리나라에서는 PM10이 분진 측정 항목으로 대변되고 있으나 미세 영역에 해당하는 PM2.5나 PM1.0의 범위의 측정에 관심이 집중되고 있다. 미세 영역의 분진은 많은 양이 호흡기에 침착되거나 시정의 감쇄를 야기 시킨다 (Eldering and Cass, 1996 : Anderson et al., 1992). 미국 National Ambient Air Quality Standard (NAAQS)는 1997년 PM2.5 항목의 추가를 공표하였다. (중략)
대기중에는 각종 유해 중금속이 자체적으로 부유하거나, 부유분진에 흡착되어 있어 부유분진의 성분을 규명하는 것은 인체보건학적으로 중요한 일이다. 또한, 공기역학적 입경이 $10\mu\textrm{m}$보다 작은 입자($PM_{10}$)는 인체 유해성이 커서 국내에서도 1995년부터 대기환경기준물질로 설정하여 관리해오고 있으나, 1997년 미국환경청은 기존의 분진기준($PM_{10}$)을 만족하는 수준에서도 대기분진 노출이 인간의 건강과 공공복지에 악영향을 준다는 과학적인 증거에 대한 광범위한 검토를 토대로 새로운 미세분진($PM_{2.5}$)기준을 추가하여 현재 대기질을 관리해오고 있다.(중략)
미세입자는 오염된 도심지역 분진수의 90~99%에 이르는 높은 비율을 보이고 있고, 폐 깊숙이 침투하여 폐암을 비롯한 폐질환을 일으킬 수 있다. 더욱이 동일 질량의 분진인 경우 입자의 크기가 감소함에 따라 미세 입자의 표면적은 급증하기 때문에 As, Cr(Ⅵ), Cd등과 같은 발암 중금속을 쉽게 흡착하여 미세 입자가 인체에 미치는 영향은 거대입자에 비하여 매우 크다. 따라서 미국은 1990년대부터 미세 분진의 입경별 위해성을 집중적으로 연구하여 공기 역학적 직경이 10$\mu\textrm{m}$이하인 PM 10 기준과 더불어 PM 2.5 기준을 신설하였다. (중략)
도시대기중의 분진은 입경 분포에 따라 공기 역학적 직경 2.5$\mu\textrm{m}$를 기준으로 미세 입자(fine particles)와 거대 입자(coarse particles)로 나누어지는 쌍극분포를 보인다. 미세 입자는 주로 화석연료의 연소, 자동차의 배기가스 등과 같은 인위적 발생원에 의한 것이며, 거대입자는 토사의 재 비산, 해염 통과 같은 자연적 발생원에 의한 것이다. 미세 입자는 오염된 도심지역 분진수의 90-99%에 이르는 높은 비율을 보이고 있고, 폐 깊숙히 침투하여 폐 질환을 일으킬 수 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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