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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 백성옥
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 영남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2019
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본 연구는 차세대 규제성 물질이 될 것으로 예상되는 benzo[a]pyrene을 포함하고 있는 PAH에 대한 저감 및 관리 대책을 마련하기 위해 필요한 기본적인 자료를 제공하고자 한다. 나아가 측정된 농도자료를 이용해 통계분석과 오염 기여도 평가를 통해 PAH 농도 변동에 영향을 주는 주요 영향인자에 대해 규명하는 것을 목적으로 한다.
인천에 있는 4개 지점을 시료채취 지점으로 선정하고, 지점마다 하루에 1개씩 7일 연속으로 4계절 동안 채취하였다. 시료채취 방법은 TO-13A를 준용하여 고용량 공기시료채취 장치를 이용해 석영섬유필터에 포집하였다. 채취된 시료는 IS, SS를 첨가하면서 추출과 농축 과정을 거치며, 최종 농축된 시료는 GC/MS로 분석하였다. 측정 기간 동안의 기상자료는 중구 전동에 위치한 인천 기상대의 AWS의 데이터를 활용하였는데, 주풍향의 경우 여름철과 가을철은 동풍이나 남동풍 계열이었고 겨울철과 봄철은 북서풍 계열이었다.
PAH 측정결과에서 측정지점들 사이에 PAH 농도 분포는 유의적인 차이를 보이지 않으나 4개의 측정지점 중 구월동의 경우 나머지 측정지점에 비해 WHO의 1급 발암성물질로 등재된 benzo[a]pyrene의 농도가 높게 나타났다. 계절별 비교에서 benzo[a]pyrene의 경우 여름철 평균농도에 비해 겨울철이 15 ~ 24배 정도로 큰 농도차이를 나타내었다. 이는 겨울철 측정기간 중 일종의 대기오염 에피소드가 발생한 것과 관련이 있다고 판단된다.
측정된 농도 자료를 바탕으로 진단비를 구해 PAH 오염원을 추정해보았다. 지점들 사이에는 유사한 분포로 나타났으나 계절별 진단비의 경우 여름철에는 광분해 영향이 더 강하게 나타났고, 겨울과 봄철에는 유리/나무/석탄 연소의 영향이 더 크게 나타났다. PAH 농도자료, 기준성물질 자료 및 기상자료를 포함하여 상관분석을 시행해보니 기온(TEMP)과는 음의 상관성이 높고, 북풍(NS)과 기준성물질인 일산화탄소(CO)와는 양의 상관성이 높게 나타났다. 그리고 benzo[a]pyrene을 종속변수로 두고 중회귀분석을 실시한 결과 일산화탄소(CO), 북풍(NS), 상대습도(RH), PM10, 강우(RF)가 주요 인자였으며, 여기서 상대습도(RH), PM10, 강우(RF)는 감소요인으로 나타났다. 이는 인천의 PAH 농도에 영향을 주는 물질들이 북풍 계열의 바람을 타고 다른 지점으로 확산된 것으로 보인다. 그리고 인천뿐만 아니라 인천에 인접한 지역이나 국가의 영향도 미쳤을 것이라고 예상된다. 또한 본 연구의 중회귀분석 결과는 주된 발생 원인이 불완전 연소인 PAH와 달리 PM10은 비산먼지와 같은 다른 발생 원인에 영향을 많이 받는다는 사실을 입증하는 근거자료가 된다.
인천의 PAH 농도에 기여하는 배출원을 알아보기 위해 시행한 CMB 모델링의 결과를 종합해보면 인천의 경우 석탄화력 발전소와 생체소각이 PAH 배출에 가장 크게 기여하는 것으로 보인다. 인천은 도시지역으로 생체소각이 이루어질만한 농업활동이 적은 데에 비해 이러한 결과가 나온 것은 인천 내 배출뿐만 아니라 그 외 지역의 배출 영향이 있는 것으로 예상된다.
인천에 있는 4개 지점을 시료채취 지점으로 선정하고, 지점마다 하루에 1개씩 7일 연속으로 4계절 동안 채취하였다. 시료채취 방법은 TO-13A를 준용하여 고용량 공기시료채취 장치를 이용해 석영섬유필터에 포집하였다. 채취된 시료는 IS, SS를 첨가하면서 추출과 농축 과정을 거치며, 최종 농축된 시료는 GC/MS로 분석하였다. 측정 기간 동안의 기상자료는 중구 전동에 위치한 인천 기상대의 AWS의 데이터를 활용하였는데, 주풍향의 경우 여름철과 가을철은 동풍이나 남동풍 계열이었고 겨울철과 봄철은 북서풍 계열이었다.
PAH 측정결과에서 측정지점들 사이에 PAH 농도 분포는 유의적인 차이를 보이지 않으나 4개의 측정지점 중 구월동의 경우 나머지 측정지점에 비해 WHO의 1급 발암성물질로 등재된 benzo[a]pyrene의 농도가 높게 나타났다. 계절별 비교에서 benzo[a]pyrene의 경우 여름철 평균농도에 비해 겨울철이 15 ~ 24배 정도로 큰 농도차이를 나타내었다. 이는 겨울철 측정기간 중 일종의 대기오염 에피소드가 발생한 것과 관련이 있다고 판단된다.
측정된 농도 자료를 바탕으로 진단비를 구해 PAH 오염원을 추정해보았다. 지점들 사이에는 유사한 분포로 나타났으나 계절별 진단비의 경우 여름철에는 광분해 영향이 더 강하게 나타났고, 겨울과 봄철에는 유리/나무/석탄 연소의 영향이 더 크게 나타났다. PAH 농도자료, 기준성물질 자료 및 기상자료를 포함하여 상관분석을 시행해보니 기온(TEMP)과는 음의 상관성이 높고, 북풍(NS)과 기준성물질인 일산화탄소(CO)와는 양의 상관성이 높게 나타났다. 그리고 benzo[a]pyrene을 종속변수로 두고 중회귀분석을 실시한 결과 일산화탄소(CO), 북풍(NS), 상대습도(RH), PM10, 강우(RF)가 주요 인자였으며, 여기서 상대습도(RH), PM10, 강우(RF)는 감소요인으로 나타났다. 이는 인천의 PAH 농도에 영향을 주는 물질들이 북풍 계열의 바람을 타고 다른 지점으로 확산된 것으로 보인다. 그리고 인천뿐만 아니라 인천에 인접한 지역이나 국가의 영향도 미쳤을 것이라고 예상된다. 또한 본 연구의 중회귀분석 결과는 주된 발생 원인이 불완전 연소인 PAH와 달리 PM10은 비산먼지와 같은 다른 발생 원인에 영향을 많이 받는다는 사실을 입증하는 근거자료가 된다.
인천의 PAH 농도에 기여하는 배출원을 알아보기 위해 시행한 CMB 모델링의 결과를 종합해보면 인천의 경우 석탄화력 발전소와 생체소각이 PAH 배출에 가장 크게 기여하는 것으로 보인다. 인천은 도시지역으로 생체소각이 이루어질만한 농업활동이 적은 데에 비해 이러한 결과가 나온 것은 인천 내 배출뿐만 아니라 그 외 지역의 배출 영향이 있는 것으로 예상된다.
목차
I. 서 론 11. 연구의 배경 12. 연구의 목적 3II. 연구 방법 41. 인천의 주요 현황 41.1 토지 및 기후 51.2 인구 91.3 산업체 및 항구 121.4 에너지와 환경 142. 시료채취 162.1 시료채취 지점 162.2 시료채취 기간 및 기상개황 172.3 시료채취 방법 213. 측정 방법 263.1 측정대상 물질 263.2 추출 및 농축 방법 293.3 분석 방법 343.4 측정 정도관리(QA/QC) 353.5 자료처리와 통계분석 54III. 연구 결과 및 고찰 571. 총부유먼지 측정 결과 571.1 도시대기의 TSP 농도 특성 571.2 TSP와 PM10의 경향성 분석 602. PAH 측정 결과 652.1 도시대기의 PAH 출현 특성 652.2 지점별 PAH 농도 비교 672.3 계절별 PAH 농도 비교 732.4 함량농도 비교 772.5 연구사례 비교 833. PAH 오염 특성 평가 883.1 PAH 오염원 추정 883.2 상관분석 923.3 중회귀분석 954. PAH 오염 기여도 평가 97IV. 결 론 103참고문헌 105부록 112Abstract 113
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