공기 오염물질 톨루엔의 미세먼지로 전환과 식물에 의한 저감 분석

Relational analysis of convert toluene into particulate matter(PM) and then reduction by plant

공기 중에 있는 휘발성유기화합물(VOC) 중 톨루엔 기체에 대해 입자성 물질인 미세먼지로 전환되는 비율과 식물에 의해 저감되는 관계를 구명하고자 하였다. 초기 오염물질 농도는 톨루엔 1 ppm, 미세먼지 PM2.5를 약 200 ug/m3로 처리하였으며, UV 램프를 이용하여 톨루엔이 입자성물질로 전환하도록 유도하였다. 실험은 “미세먼지”, “미세먼지+VOC”, “미세먼지+식물”, “미세먼지+식물+VOC” 처리하였다. 그 결과 톨루엔의 미세먼지로의 전환율 10%이었다. 즉 PM2.5 저감량은 처리 6시간 후 “미세먼지” 처리구 99 ug/m3, “미세먼지+VOC”108 ug/m3으로 나타었다. 톨루엔 기체를 고체인 미세먼지로 전환 시킨 조건에서 식물에 의한 미세먼지 저감은 약 20%로 나타났다. “미세먼지+VOC” 처리구의 PM2.5 저감량은 95 ug/m3이었으며, “미세먼지+식물+VOC”는 114 ug/m3로 나타났다. 또한 “미세먼지” 처리구의 PM2.5 농도는 103 ug/m3이었으며, “미세먼지+식물”은 129 ug/m3으로 식물의 미세먼지 저감은 25%으로 나타났다. “미세먼지+식물” 처리에서 미세먼지 저감량이 가장 많았으며, “미세먼지+VOC”에서 가장 적었다. 각 처리구의 6시간 후 미세먼지 PM2.5 저감량은 “미세먼지” 103.4 ug/m3, “미세먼지+식물” 128.8 ug/m3, “미세먼지+VOC” 95 ug/m3, “미세먼지+식물+VOC” 114.4 ug/m3이었다. 본 실험 결과는 실내에 많이 발생하는 휘발성유기화합물이 얼마나 입자성 물질인 미세먼지로 전환되는지와 식물이 이러한 상황에서 어떤 패턴으로 저감에 기여 하는지 특성을 밝히고자 한 것으로 차후 기체에서 고체로 전화된 미세먼지의 경우 입자 크기가 적기 때문에 초초미세먼지(PM1.0)에 대해서도 연구가 요구되며, 이러한 연구를 통해 식물을 활용한 실내 미세먼지를 효율적으로 저감할 수 있을 것이다. 본 연구는 농촌진흥청 연구사업(세부과제번호: PJ01367702)의 지원에 의해 이루어진 것임