[대기오염공정시험기준] 환경대기 중 먼지 측정방법

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1. 일반적 성질

측정대상이 되는 환경 대기 중에 부유하는 고체 및 액체의 입자상 물질로 환경정책기본법에서는 대기 중 먼지에 대한 환경기준을 PM10 (공기역학직경이 10 μm 이하인 것)으로 설정 운영하고 있다.

 

2. 적용 가능한 시험방법

측정방법	측정원리 및 개요	적용범위
고용량 공기시료 채취기법	고용량 펌프 (1,133 ～ 1,699 L/min)를 사용하여 질량농도를 측정	먼지는 대기 중에 함유되어 있는 액체 또는 고체인 입자상 물질로서 먼지의 질량 농도를 측정하는데 사용된다.
저용량 공기시료 채취기법	저용량 펌프 (16.7 L/min 이하) 를 사용하여 질량농도를 측정
베타선법	여과지 위에 베타선을 투과시켜 질량농도를 측정

 

1) 고용량 공기시료 채취기법(High Volume Air Sampler)

(1) 정의 및 입경 범위

- 이 시험방법은 환경 대기 중에 함유되어 있는 액체 또는 고체인 입자상 물질로서 먼지의 질량농도를 측정하는데 사용된다.

- 대기 중에 부유하고 있는 입자상물질을 고용량 공기시료채취기를 이용하여 여과지 상에 채취하는 방법

- 입자상물질 전체의 질량농도 (mass concentration)를 측정하거나 금속성분의 분석에 이용한다.

- 이 방법에 의한 채취입자의 입경은 일반적으로 0.01 ～ 100 μm 범위이다.

 

(2) 분석기기 및 기구

고용량 공기시료채취기는 공기흡입부, 여과지홀더, 유량측정부, 보호상자, 채취용 여과지로 구성

① 공기흡입부

- 직권정류자모터에 2단 원심터빈형 송풍기가 직접 연결된 것으로 무부하일 때의 흡입유량이 약 2 m 3 /min이고 24 시간 이상 연속 측정할 수 있는 것이어야 한다.

② 여과지홀더

- 보통 15 cm × 22 cm, 또는 20 cm × 25 cm 크기의 여과지를 공기가 새 지 않도록 안전하게 장착할 수 있고 공기흡입부에 직접 연결할 수 있는 구조

- 여과지홀더를 구성하는 각 부분은 프레임(frame), 금속망(net), 충전물질, 여과지 고정나사

③ 유량측정부

- 시료가스 흡입유량을 측정하는 부분

- 통상공기흡입부에 붙어 있고 장착 및 탈착이 쉬운 면적식 유량계를 사용

- 표준유량계는 상대유량단위로서 1 ～ 2 m3 /min의 범위를 0.05 m3 /min까지 측정할 수 있도록 눈금이 새겨진 것을 사용

④ 보호상자

- 고용량 공기시료채취기의 입자상물질의 채취면을 위로 향하게 하여 수평으로 고정

- 비, 바람 등에 의한 여과지의 파손을 방지할 수 있는 내식성 재질로 된 것을 사용

⑤ 채취용 여과지

- 0.3 μm되는 입자를 99 %이상 채취할 수 있어야 한다.

- 압력손실과 흡수성이 적고 가스상 물질의 흡착이 적은 것

- 분석에 방해되는 물질을 함유하지 않은 것

- 재질은 일반적으로 유리섬유, 석영섬유, 폴리스틸렌, 니트로셀룰로스, 불소수지 등

 

2) 저용량 공기시료 채취기법(Low Volume Air Sampler)

(1) 정의 및 입경 범위

- 먼지는 대기 중에 함유되어 있는 액체 또는 고체인 입자상 물질로서 부착 수분을 제거한 것이며 먼지의 질량농도를 측정하는데 사용된다. 

- 대기 중에 부유하고 있는 입자상 물질을 저용량 공기시료채취기를 사용하여 여과지 위에 채취하는 방법

- 일반적으로 총부유먼지와 10 μm이하의 입자상 물질을 채취하여 질량농도를 구하거나 금속 등의 성분 분석에 이용

(2) 분석기기 및 기구

저용량 공기시료채취기의 기본구성은 흡입펌프, 분립장치, 여과지홀더 및 유량측정부 로 구성

① 흡입펌프 조건

- 흡입펌프는 연속해서 30 일 이상 사용

- 진공도가 높을 것

- 유량이 큰 것

- 맥동이 없이 고르게 작동될 것

- 운반이 용이할 것

② 분립장치

- 분립장치는 10 μm 이상 되는 입자를 제거하는 장치

-사이클론방식(cyclone방식, 원심분리방식도 포함)과 다단형방식이 있다.

 

3) 베타선법(β-ray absorption method)

- 대기 중에 부유하고 있는 입자상물질을 일정시간 여과지 위에 채취하여 베타선을 투과시켜 입자상 물질의 질량농도를 연속적으로 측정하는 방법이다.

- 측정장치의 구성은 공기흡입부, 분립장치, 유량조절부, 테이프 여과지, 교정부, 시료 채취 시간 조정부, 베타선 광원, 베타선 감지부, 연산장치 등으로 구성

베타선 흡수법 장치구성