대기 중 오존과 VOCs 측정을 위한 OP-FTIR의 새로운 스펙트럼 분석 방법 개발

초록

대기 오염에 관한 연구가 진행되면서 광화학반응에 기여도가 높고, 인체에 직, 간접적으로 영향을 미치는 Volatile organic carbons(이하 VOCs)를 측정하는데 많은 연구가 진행되어져 오고 있다. Gas chromatography와 같은 sampling method에 의한 농도 측정 방법은 정확한 농도를 측정 할 수 있다는 장점은 있지만, 대기 중 광화학반응 기작을 연구하는데 있어서 오존과 VOCs를 포함한 화학종들의 공간적, 시간적인 농도 변화를 분석하는데 한계를 가지고 있다. Open-Path FTIR(이하 OP-FTIR)의 경우 실시간 측정과 path-averaged 농도를 이용하여 이러한 문제들을 해결할 수 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 OP-FTIR은 부정확한 background spectrum과 수분을 포함한 화학종간의 간섭효과로 인하여 발생한 낮은 검출한계(low detection limit) 문제가 발생한다. 본 연구에서는 최근 OP-FTIR의 낮은 검출한계를 극복하기 위하여 Hong과 Cho에 의해 개발된 COL1SB(COnstrained L1-norm minimization with the Synthetic background spectrum) (Hong and Cho, 2003)를 이용하여 OP-FTIR 측정에 가장 큰 방해화학종(interferent)으로 작용하는 수분을 처리하는 새로운 방법의 타당성을 평가하였다. 또한, COL1SB를 이용하여 오존과 VOCs를 포함한 대기 오염물질을 측정하였다.