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경희대 환경공학과 조영민 교수님의 미세먼지 함유 유해물질

미세먼지 관리기준과 발생원별 관리방안 논문에서 전하는

미세먼지 함유 유해물질

 

안녕하세요.

외부의 미세먼지와 초미세먼지를 차단하는 티엔 나노방진망 입니다.

미세먼지에 대한 대략적인 유해성에 대해서는 알고 있는데요.

일반적으로 미세먼지에 포함되어 있는 다양한 물질들에 대해서는 정확히 모르고 있습니다.

또 지난번 이야기 했던 대기 물질 중 규제가 없거나, 아직 잘 모르고 있는 독성이 강한 물질들도 있기 때문에 대기물질의 유해한 물질이 우리 집 실내로 유입될 수 있는 상황은 얼마든지 발생할 수 있습니다.

오늘은 경희대학교 환경공학과 조영민 교수님의 논문 내용 중 한국대기환경확회지에 발표된 미세먼지 관리기준과 발생원별 관리방안 논문을 참고하였습니다.

우리가 알아야할 미세먼지 함유 유해물질에 대한 내용을 참고하시고 평소 미세먼지 속 유해물질들에 대한 이해를 높여 주시기 바랍니다.

경희대학교 조영민 교수

 

<한국대기환경학회지 제 29권 제4호 – 

미세먼지 관리기준과 발생원별 관리방안 논문 중 미세먼지 함유 유해물질 내용>

 

각 현장에서의 미세먼지 제어기술은 주로 PM10에 초점이 맞추어져 있다.

앞으로는 새로운 규정에 준하여 PM2.5를 비롯한 다이옥신, PAH 등 미세먼지에 함유되어 있을 확률이 높은 물질에도 초점을 맞추어 방지기술을 개발하고 준비해야 할 것으로 예상된다.

특히 2015년부터 시행될 예정인 PM2.5의 대기중 농도관리는 배출원의 배출 기준이나 표준측정방법의 설정과 함께 시급히 대비해야하는 과제이다.

PM2.5는 입자의 특성상 관성이나 확산효과에 의한 포집이 쉽지 않기 때문에 다중 포집장치를 적용해야한다.

특히 정전기력이나 자기력을 더하여 0.1~1.0 μm 크기의 입자를 효과적으로 포집하는 공정이 다양하게 개발 되고 있다.

그러나 대기 중에 존재하는 많은 양의 PM2.5는 미연소 탄소나 2차반응에 의해 생성되는 염의 종류이므로 연소조건이나 전구물질의 발생을 최대한 억제하는 접근 방법도 고려해야한다.

또한 노천소각을 비롯한 비관리연소행위 등으로부터 대기중으로 직접 배출되는 입자상 오염물질에도 PM2.5가 상당량 포함되어 있다.

따라서 PM2.5에 대한 보다 포괄적인 관리규정이 시급히 설정되어야한다.

 

다이옥신벤젠 고리에 염소를 포함하고 있는 환경호르몬류의 화합물로 잘 알려진 물질로서, 매우 안정하여 대기환경 중에서 물리화학적으로 큰 변화가 없다.

물에 잘 녹지않는 대신 지방에 잘 녹기 때문에 체내에 들어가면 배출되지 않고 쉽게 축적된다.

다이옥신은 살충제, 제초제 등 농업 및 산업 화학물질의 부산물에서 방출되기도 하며, PCDD (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins)를 함유한 폐기물을 연소할 때 방출된다.

또한 염소를 함유한 물질과 식물체를 동시에 연소시킬 때나 노천소각과 같은 비관리 형태의 연소 활동 시에도 대량 발생하게 된다.

이들은 먼지입자에 쉽게 부착이 되어 대기중에서 부유한다.

Bae et al.(2012)의 연구에 의하면 특히 봄철 미세먼지 중 PM2.5에서 다이옥신 농도 비율은 94%, 겨울 미세먼지 중 PM2.5에서 다이옥신 농도 비율이 84%로 나타났다.

따라서 대기중의 다이옥신을 효과적으로 감축하기 위해서는 초미세입자인 PM2.5를 제거하는 것이 실효성이 있을 것으로 판단된다(Bae et al., 2012).

 

다환방향족 탄화수소 물질(PAH, polyaromatic hydrocarbons)은 유해대기오염물질인 HAPs (HazardousAir Pollutants)의 일부이며, 독성, 신경장애성, 종양성,발암성, 태아기형성, 돌연변이성 등을 유발함으로써 다이옥신과 동일하게 ‘환경호르몬’으로 인식되고 있다.

PAH 가운데 특히 위해성이 높은 물질은 Acenaphthene, acenaphthylene, anthracene, benzo(a) anthracene, benzo(a) pyrene, benzo(b) fluoranthene, benzo(g,h,i) perylene, benzo(k) fluoranthene, chrysene, dibenzo(a,h) anthracene, fluoranthene, fluorene, indeno(1,2,3-cd) pyrene, phenanthrene, pyrene 등이 있으며, 대도시 오염된 대기나 산업지역에서 미량 발견되고 있다(Korea Environment Institute, 1994).

이들은 주로 나무와 화석연료를 불완전 연소할 때 생성되지만, 석유와 가스를 태우는 각종 엔진, 나무를 때는 난로, 용광로, 담배 연기, 산업장의 연기와 매연, 자동차 등에서도 배출된 다.

이러한 PAH는 대체로 가스형태로 배출되지만 대기 중에서 응축과 흡착에 의해 입자상으로 상변환이 일어난다(Burford et al., 1993).

따라서 PAH는 미세입자의 위해성과 동시에 유해물질로서 간주될 수 있기 때문에 다른 가스형태의 오염물질이나 일반적인 미세입자보다도 훨씬 그 중요성이 높다고 할 수 있다(Van et al., 1984).

이러한 경향은 국내 연구에서도 지속적으로 발표되어 왔으며, 계절에 따른 대기입자 중 함유량의 차이에 관한 연구결과가 최근 발표되기 도 하였다(Lee et al., 2012).

그 밖에 교통수단과 미세먼지 및 PAHs 간의 관계가 있음이 밝혀졌으며, 특100 nm 이상의 자동차 배출먼지입자에 포함된 PAH의 농도가 높게 나타났다.

이때 입자의 크기가 증가할수록 PAH의 농도는 감소하였다(Song et al.,2012).

도심지역의 부유미세먼지에 포함된 PAH의 농도는 35~67 ng/m3 범위로 나타났으며, 수도권의 외곽과 비교하였을 시 평균적으로 1.5~3배 가량 차이가 나타나는 것으로 보고되었다(Park et al., 2010;Hong et al., 2009).

 

결국 대기중 PAH 제어는 우선 발생원에서 규제 오염물질을 제어하기 위해 연소조건이나 원료물질의 개선 등이 이루어져야 하고, 미세먼지에 포함되어 최종적으로 배출되는 양을 고려하여 적절한 집진기술을 적용하는 노력이 병행될 필요가 있다

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