Science
공기 중 미세입자 형성의 원인 규명
장종엽엔에스
2010. 1. 2. 10:11
| KISTI 『글로벌동향브리핑』 2009-12-29 | ||||||
과학자들은 물질의 대기 중 행동 양식에 대하여 특히 매우 다른 화학적 특성을 조사하기 위하여 필요한 사항을 증명한다. 예를 들면 물질에서 탄소에 대한 산소의 비율은 수분을 흡수하는 능력에 영향을 초래하고, 이러한 능력은 구름으로 성장하기 위한 미세 입자(fine particulate)의 능력에 상응한다고 이 연구를 주도한 스위스 파울 쉐러 연구소(PSI; Paul Scherrer Institute) 소속의 Andre Prevot는 밝혔다. PSI 소속의 Prevot를 주축으로 하는 연구진은 미세 입자의 발달을 실험실에서 재현됐다. 또 대기 중에서 발생하는 일정한 화학 변화는 미세 입자의 조성이 분명한 원재료(source materials)에도 불구하고, 전 세계에서 거의 유사함을 의미한다. 그러나 PSI 연구진은 특정한 원재료의 특성이 미세 입자로 재탄생될 수 있음을 증명했다. 이것을 수행하기 위하여 연구진은 처음에 대기 중에서 개별적 재료 내에서의 변화를 시뮬레이션하기 위하여 PSI에서 스모그 챔버(smog chamber, 대기오염 물질의 대기 중 광화학적 변환을 연구하는 장치)를 사용했다. PSI 대기 화학 실험실 책임자인 Urs Baltensperger는 미세 입자가 어디에서 기원했는지 원재료의 유형을 결정하기 위하여 복잡한 통계 과정의 결합을 통하여 얻어진 결과를 이용할 수 있다고 밝혔다. 이후 방사능 탄소법(C14 method) 등과 같은 부과적인 과정이 원재료를 추출하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면 원재료가 삼림 지대에서 유래한 물질인지 배기가스에서 유래한 것인지를 결정하기 위하여 방사능 탄소법 같은 부가적인 방법을 적용할 수 있다고 Baltensperger는 설명했다. 다른 위치에서 생성된 미세 입자는 각각 건강에 유해한 역할을 하거나 구름 형성에 씨뿌리기로 작용할 수 있다. 미세 입자가 어떻게 구성되어 있는지에 대한 세부적인 조사는 1분의 시간 분해능으로 공기의 조성을 분석하는 데 사용될 수 있는 특별한 질량 분광광도계(mass spectrometer) 같은 새로운 유형의 장치로 수행될 수 있다. 연구진은 북반구에서 26곳의 다른 위치에 대한 공기의 조성을 측정했다. PSI는 스위스에서 취리히 내부 도시와 알프스 산맥 3450 m에 위치한 융프라우요흐(Jungfraujoch) 두 곳의 지형에 좌우된다. 취리히 측정은 일차적으로 건강에 대한 기체성 배기가스에 영향을 끼치는 관점에서 중요한 반면, 융프라우요흐에 대한 측정은 구름 형성에 관여하는 문제에 초점을 맞추었다. PSI 연구진의 연구는 스위스 과학재단(SNSF; Swiss National Science Foundation)의 후원으로 수행됐다.
|
