동북아시아 탄소 에어로졸의 시공간적 분포 및 산화 특성 연구

국문 초록 (Abstract)

대기 중 초미세먼지(PM2.5)의 최대 70%를 차지하는 탄소 에어로졸(carbonaceous aerosol)은 열광학적 특성에 따라 EC (원소 탄소, elemental carbon)와 OC (유기탄소, organic carbon)로 구분된다. OC는 물의 용해도에 따라 WSOC (수용성 유기탄소, water soluble organic carbon), WISOC (불용성 유기탄소, water insoluble organic carbon)로 구분된다. WSOC 내에 소수성 유기화합물인 HULIS-C (HUmic-Like Substance-Carbon)는 약 50~60% 분포한다.
탄소성 성분들이 이루는 유기 에어로졸(organic aerosol)은 주로 기체상 유기물질들의 산화로부터 형성된다. 높은 산화도를 따라 흡습성(hygroscopicity)이 증가하여 에어로졸 농도도 증가할 잠재력이 높아지기에 월경성 대기오염 원인을 규명하기 위해 대기 중 장거리로 이동하는 탄소 에어로졸의 산화 수준(oxidation state)에 대한 이해가 필요하다.
본 연구에서는 동북아시아지역의 대표 측정지점들에서 탄소에어로졸의 시공간적 분포를 파악하고자 하였다. 동북아시아지역 대표 측정지점으로는 한국의 서울과 서산, 중국의 베이징, 일본의 노토 지역이었으며, 겨울(2020년 12월~2021년 1월)에 대기 중 PM2.5의 동시집중 측정이 수행되었다. 채취된 시료를 바탕으로 PM2.5의 탄소 에어로졸 성분인 OC, EC, WSOC, WISOC, HULIS-C를 분석하였다. 더불어, 탄소 에어로졸 내 검출되는 유기 성분들(PAHs, n-alkanes, dicarboxylic acids, Fatty acids, sugars 등)로 H/C, O/C, OM/OC, WSOC/OC 비율을 산정해 동북아시아의 탄소 에어로졸의 시공간적 분포특성과 함께 각 지점별 탄소 에어로졸의 산화 수준을 파악하고자 한다.