여름철 인천지역 블랙카본 물리화학적 혼합상태 및 질량흡수단면 분석을 통한 광흡수 특성 분석

초록

블랙카본(Black carbon,　BC)은 높은 복사강제력으로 빛을 흡수하여 지구 온난화에 기여하는 물질로써 화석 연료와 바이오매스의 불완전 연소를 통해 형성된다. 대기 중 BC 입자는 노화(aging) 과정을 거쳐 입자상/가스상 물질과 혼합됨에 따라 물리화학적 혼합상태가 변화하고 BC 입자 표면의 다양한 코팅성분으로 인하여 광흡수 특성이 크게 변한다. 이로 인해 BC 입자의 질량농도 측정만으로는 복사강제력에 미치는 영향을 예측하기 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 Single-particle soot photometer(SP2)를 이용하여 BC 입자의 백열 신호와 산란 신호 측정을 통해 단일 BC 입자의 코어 질량을 정확하게 분석하고 코팅 두께를 측정하여 다양한 오염발생원이 존재하는 인천지역의 BC 입자를 분석하였다. 또한 대기 중 BC 입자의 혼합상태가 광흡수 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해서 Aethalometer를 이용하여 광흡수계수를 측정하고 BC 입자의 실제 질량농도를 통해 질량흡수단면(Mass absoprtion cross-section, MAC)을 도출하였다. 본 연구에서 사용된 방법과 도출된 결과는 대기 중 BC의 노화로 인한 혼합상태 변화에서 기인하는 복사강제력의 큰 불확도를 해결하고 BC 입자의 배출특성을 이해하는데 기여할 것이다.