Ver2.0 💨 스모그의 화학적 구성은 어떻게 될까?

1. 가스상 오염물질 측정 기술 🔍

화학발광법(Chemiluminescence):

질소산화물(NOx) 측정에 주로 사용돼. NO가 오존(O₃)과 반응할 때 발생하는 빛을 측정하는 원리야.

화학 반응식: NO + O₃ → NO₂* + O₂ → NO₂ + O₂ + hν

여기서 NO₂*는 들뜬 상태의 이산화질소를 의미하고, hν는 방출되는 빛 에너지야.

자외선 형광법(UV Fluorescence):

이산화황(SO₂) 측정에 사용돼. SO₂가 자외선을 흡수한 후 방출하는 형광을 측정해.

원리: SO₂ + hν₁ → SO₂* → SO₂ + hν₂ (여기서 hν₁은 흡수된 UV, hν₂는 방출된 형광)

비분산 적외선 분석법(NDIR):

일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO₂) 측정에 사용돼. 이 기체들이 특정 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 이용해.

원리: 샘플 기체를 통과한 적외선의 감쇠 정도를 측정해 농도를 계산해.

2. 입자상 물질 분석 기술 🔬

중량법(Gravimetric Method):

필터에 포집된 입자의 무게를 측정해 PM10, PM2.5의 질량 농도를 결정하는 기본적인 방법이야.

원리: 샘플링 전후 필터의 무게 차이를 측정해 공기 중 입자상 물질의 농도를 계산해.

베타선 감쇠법(Beta Attenuation):

베타 방사선이 물질을 통과할 때 감쇠되는 정도를 측정해 입자상 물질의 농도를 실시간으로 모니터링해.

원리: 베타 방사선의 감쇠는 통과하는 물질의 질량에 비례해. 이 원리를 이용해 필터에 포집된 입자의 질량을 계산해.

이온 크로마토그래피(Ion Chromatography):

입자상 물질에 포함된 이온성 화합물(황산염, 질산염, 암모늄 등)의 농도를 분석하는 방법이야.

원리: 필터에 포집된 입자를 추출한 후, 이온들을 분리하고 검출기로 정량 분석해.

3. 유기 화합물 분석 기술 🧪

가스 크로마토그래피-질량 분석법(GC-MS):

휘발성 유기화합물(VOCs)의 정성 및 정량 분석에 널리 사용돼.

원리: 혼합물을 구성 성분으로 분리한 후, 각 성분의 질량 스펙트럼을 분석해 화합물을 식별하고 정량해.

고성능 액체 크로마토그래피(HPLC):

다환방향족탄화수소(PAHs)와 같은 반휘발성 유기화합물 분석에 사용돼.

원리: 이동상(액체)과 고정상 사이의 상호작용 차이를 이용해 혼합물을 분리하고 분석해.

열탈착-가스 크로마토그래피(TD-GC):

흡착제에 포집된 VOCs를 열로 탈착시켜 GC로 분석하는 방법이야.

원리: 흡착제에 포집된 VOCs를 열로 탈착시켜 GC 컬럼으로 주입한 후 분석해.

4. 실시간 모니터링 기술 ⏱️

에어로졸 질량 분석기(AMS):

대기 중 입자상 물질의 화학적 조성을 실시간으로 분석할 수 있는 첨단 장비야.

원리: 입자를 증발시켜 가스화한 후, 질량 분석기로 화학 성분을 분석해.

양성자 전이 반응-질량 분석법(PTR-MS):

VOCs의 실시간 모니터링에 사용되는 고감도 기술이야.

원리: H₃O⁺ 이온과 VOCs 분자 사이의 양성자 전이 반응을 이용해 VOCs를 이온화하고 질량 분석기로 검출해.

반응식: H₃O⁺ + R → RH⁺ + H₂O (R은 VOC 분자)

광학 입자 계수기(OPC):

레이저 산란 원리를 이용해 입자의 크기 분포와 수 농도를 실시간으로 측정해.

원리: 입자에 의해 산란된 빛의 강도는 입자 크기에 비례해. 이를 이용해 입자의 크기와 수를 측정해.