대전광역시 미세먼지 특성에 관한 연구

A Study on Characteristics of Particulate Matters in Daejeon

최근 국내 환경문제의 가장 큰 관심사 중의 하나는 시민들에게 건강상으로나 경제적으로, 심리적으로 직접적인 영향을 끼치고 있는 미세먼지와 관련된 이슈이다. 인구밀도가 높은 도시 내에는 토사의 비산 먼지와 같은 자연 발생원에서 유래하는 오염물질과, 산업 및 난방시설 사용증가, 교통량 증가 등 인위적인 발생원에서 유래하는 다양한 오염물질이 다량으로 방출되어 도시대기의 오염물질 배출량이 증가하고 대기 질이 악화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 대전시 여름철, 가을철 및 겨울철 대기 중의 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)를 측정 장치인 High volume air sampler를 이용해 미세먼지를 포집하여 인위적 발생원, 해양기원 및 토양기원 물질들이 미치는 영향을 파악하고자 연구하였다. 측정 기간 동안에 여름철의 관평동 미세먼지 평균농도는 각각 PM10 47.3㎍/m3, PM2.5 28.8㎍/m3이며 대화동은 PM10 43.1㎍/m3, PM2.5 24.8㎍/m3이었고, 가을철의 관평동 미세먼지 평균농도는 각각 PM10 58.4㎍/m3, PM2.5 48.4㎍/m3이며 대화동은 PM10 64.7㎍/m3, PM2.5 57.1㎍/m3이었고 겨울철의 관평동 미세먼지 평균농도는 각각 PM10 62.2㎍/m3, PM2.5 42.8㎍/m3이며 대화동은 PM10 87.3㎍/m3, PM2.5 58.7㎍/m3으로 측정 되었다. 가을철과 겨울철의 미세먼지 농도는 여름철에 비하여 높게 나타났으며, 특히 PM2.5의 농도는 월등하게 높은 것으로 나타났다. 측정기간 중 지점별 PM10 중금속 농도분포를 비교해 보면 여름철 관평동은 Al>Fe>Cu>Mn>Pb>As>Cr, Ni, Cd 순으로 나타났으며, 대화동은 Al>Fe>Cu>Mn> Pb>As>Ni, Cr, Cd 순으로 나타났다. 가을철 관평동은 Al>Fe>Pb>Cu>Mn> Ni>Cr>As>Cd 순으로 나타났으며, 대화동은 Fe>Al>Mn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd순으로 나타났다. 겨울철 관평동은 Fe>Al>Mn>Pb>Cu>As>Cr>Ni>Cd 순으로 나타났으며, 대화동은 Fe>Al>Mn>Pb>Cu>As>Cr, Ni>Cd 순으로 나타났다. PM2.5중 중금속 농도분포를 보면 PM10의 중금속 농도의 분포와 유사하게 나타났다. 지점별 미세먼지 중 이온성분의 농도 분포를 비교해 보면 계절별과 상관없이 다 NO3-, SO42-, NH4+ 이온성분의 농도가 높게 나타났다. 관평동과 대화동의 주요 이온 성분 중 질산염(NO3-)이 높은 이유는 도시대기 에어로졸의 중요한 성분으로 도시지역의 이동배출원인 자동차의 배기가스에 의해 배출된 NO2의 2차 광화학 반응으로 인해 생성된 것으로 판단되며, 암모늄(NH4+)은 주로 동물농장, 비료 및 유기물 부패 등에 의한 암모늄 증기로부터 생성되는데, 이 또한 농촌 농경지가 많이 밀집 되어 있는 충남 지역에서 발생한 입자의 이동이나 중국에서 유입된 입자가 이동하여 영향을 받았다고 판단된다.