[대기오염개론] 대기오염물질 - 입자형태물질

 

1. 입자상 물질의 특징

- 물질의 파쇄·선별 등의 기계적 처리나 연소·합성 등의 과정에서 생성되는 고체나 액체 형태의 미세한 물질

 

- 0.001~100㎛까지 다양한 크기로 존재

 

- 대기 중에  0.1~10㎛ 크기의 입자들이 주로 분포하며, 시정장애를 일으킬 수 있음.

 

- 0.5~5㎛ 크기의 입자들이 인체의 폐나 호흡기에 들어가 치명적인 피해를 주기도 함.

 

- 에어로졸(Aerosol)이라고도 불림.

 

 

2. 입자상 물질의 종류

(1) 먼지(dust)

- 입자의 크기가 비교적 큰 고체입자

 

- 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질

 

- 석탄, 재, 시멘트 등의 물질 운송 처리과정, 톱밥, 모래, 흙의 기계적 작동 및 분쇄에 의하여 방출된다.

 

- 크기는 1~100㎛

 

- 먼지 입자 모양

등축형	- 3개의 축방향 길이가 대체로 비슷한 구형, 정다면체 - 먼지의 움직임에 관련된 대부분의 이론에 적용
판형	- 2개의 긴 축, 1개의 짧은 축을 갖는 나뭇잎, 접시모양 - 판형 먼지의 움직임에 대해서는 거의 알려져 있지 않음
섬유형	- 한 축은 매우 길고, 다른 두 축은 매우 짧은 바늘, 석면, 털실 형태 - 석면 흡입에 의한 건강상 문제를 야기

 

 

(2) 매연(Smoke)

- 탄소가 불완전연소되어 생성된 고체입자

 

- 입자의 크기는 1㎛ 이하로 활발한 브라운 운동(Brownian motion)을 한다.

 

- 예: 석탄이나 석유 연소 시 발생하는 탄소가루

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(3) 훈연(Fume)

- 용융된 광물질이 휘발하여 생긴 가스상 물질이 승화, 증류 및 응축할 때 생성되는 고체입자

 

- 입자의 크기는 0.001~1㎛로 활발한 브라운 운동을 한다.

 

- 상호응결을 하고 충돌하여 결합하기도 한다.

 

- 예: 금속정련이나 도금공정에서 발생하는 입자, 담배연기입자 등

 

 

(4) 검댕(Soot)

- 유기물의 불완전연소 또는 열분해에 의해 발생하는 유리탄소가 응결한 물질

 

- 입자의 크기는 1㎛ 이상이며 입자가 뭉쳐져 있음.

 

 

(5) 안개(Fog)

- 습도 97% 이상일 때 발생하는 분산질이 액체인 물 입자

 

- 수평 가시거리가 1km 미만인 경우

 

- 안개가 많이 발생하면 주변 오염물질과 반응하여 독성도가 증가되기도 한다.

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(6) 박무(Mist)

- 극히 작은 물방울이나 흡수성의 수용액 입자가 공기 중에 떠있는 현상

 

- 수평 가시거리 1km 이상이며, 상대습도가 70% 이상인 경우

 

 

(7) 연무(Haze)

- 대기 중에 연기나 먼지와 같은 미세한 입자가 떠 있어 공기가 뿌옇게 보이는 현상

 

- 수평 가시거리 1km 이상이며, 상대습도 70% 이하인 경우

 

- 시정 장애를 일으키며 호흡기 질환을 유발한다.

 

 

(8) 강하분진

- 대기 중에 방출된 입자상 오염물질이 자연낙하하거나 비에 의해 낙하하는 물질

 

 

(9) 부유분진

- 입자의 크기는 1㎛ 이하의 고체이며, 거의 낙하하지 않고 부유상태에서 기류에 따라 움직인다.

 

 

(10) 플라이 애시(fly ash)

- 미분탄을 연소하는 보일러의 연도 가스로부터 집진기로 채취한 석탄재

 

- 대기 오염 공해의 원인 물질 중의 하나

 

 

(11) PM - 10

- 공기역학적 직경이 10㎛ 이하의 입자상 물질

 

 

(12) PM - 2.5

- 공기역학적 직경이 2.5㎛ 이하의 입자상 물질

 

 

 

참고) 직경의 종류

공기역학적 직경 (Aerodynamic Diameter)	- 구형이 아닌 입자와 침강속도가 같고, 밀도가 1g/㎤인 구형입자의 직경 - 먼지의 호흡기 침착, 공기정화기의 성능조사 등 입자의 특성 파악에 주로 이용
스토크 직경 (Stoke Diameter)	구형이 아닌 입자와 같은 침강속도와 밀도를 갖는 구형입자의 직경
광학직경 (Optical Diameter)	현미경을 이용하여 투영된 입자가 구형이 아닐 경우 - 입자의 최장 또는 최단크기로 정의 - 여러방향으로 나누어 크기를 측정하여 산술평균한 값으로 정의
마틴직경 (Martin's Diameter)	투영면적을 같은 면적으로 2등분하는 축간의 거리