암모니아가 풍부한 농촌 지역 대기 중 초미세먼지 특성

국문 초록 (Abstract)

기체상 암모니아(NH₃)는 염기성 물질로서 기체상 산성 물질 중화, 2차 생성 촉진, 입자상 암모늄(NH₄+)으로 전환을 통해 초미세먼지(PM2.5) 질량 농도에 기여하는 것으로 알려져 있다. 암모니아의 주요 배출원인 농촌 지역은 대기 중 암모니아에 의한 2차 생성 초미세먼지 연구 수행에 적합하지만, 국내외에서 농촌 지역 현장에서 암모니아 및 초미세먼지 2차 생성 관련 연구가 함께 수행된 사례는 많이 부족하다. 본 연구에서는 암모니아가 풍부한 농촌 지역에서 입체적 (고정, 이동, 원격, 드론 측정) 집중 관측을 축사 밀집 지역풍하 지점에서 여름철과 겨울철 수행하였고 가스성분, 초미세먼지의 화학적 구성성분과 독성 자료를 확보 하였다. 대기 중 암모니아 농도는 85.5 ppb로 도심 지역 대비 약 10배 정도 높았고, 과대한 입자상 암모늄이온은 입자상 황산염뿐만 아니라 질산염과 염소 이온을 충분히 중화시켰다. 2차 생성 암모늄, 질산염, 황산염 변환이 여름철 초미세먼지 농도 증가에 중요한 역할을 하는 것으로 파악하였다. 초미세먼지 고농도 사례 시 2차 질산염 영향이 큰 것으로 나타났다. 2차 나노입자생성도 자주 관측 되었고 그 강도(생성율 및 성장률)도 도심 지역보다 크게 나타났다. 초미세먼지 산화 잠재력과 세포 독성은 도심 지역과 비교해 높지 않았고, 고농도 시에도 그 변화가 크지 않았다. 이동측정 결과 축사 밀집 지역 풍상 지점 대비 풍하 지점에서 높은 초미세먼지 질량농도 및 나노입자 수농도가 관찰되는 경우가 많았다.