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대구지역 일반주택의 축적먼지 중 미량원소성분 분석과 오염원 평가
도화석,송희봉,정연욱,윤호석,곽진희,한정욱,강혜정,피영규,Do, Hwa-Seok,Song, Hee-Bong,Jung, Yeoun-Wook,Yoon, Ho-Suk,Kwak, Jin-Hee,Han, Jeong-Uk,Kang, Hye-Jung,Phee, Young-Gyu 대한환경공학회 2010 대한환경공학회지 Vol.32 No.1
일반주택의 먼지오염실태를 연구하기 위하여 2009년 1월부터 2월까지 대구지역내의 도시지역(24곳) 및 농촌지역(24곳)의 일반주택 48가구를 대상으로 진공청소기에 포집된 먼지를 수거한 뒤 100 ${\mu}m$ 이하로 체거름하고 산추출한 후에 발암물질로 알려진 Cd과 Ni을 포함한 모두 14개 원소(Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, V, Zn)를 ICP로 분석하였다. 농축계수를 이용한 발생원을 평가한 결과, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V 성분은 암석풍화, 토양의 재비산 등과 관련된 자연적인 발생원의 영향을 받았고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn 성분은 연료의 연소, 폐기물소각 등과 관련된 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원성분에서 유래되는 성분이 높았고, 인위적인 발생원에서 유래되는 성분이 낮았다. 인위적인 발생원의 기여도는 도시지역(2.5%)의 먼지가 농촌지역(2.0%)의 먼지에 비해 높았다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 도시지역이 농촌지역에 비해 1.8배정도 높게 오염된 것으로 추정되었다. 지역별 미량원소성분간의 상관성을 분석한 결과, 농촌지역과 도시지역이 공통적으로 자연적-자연적 발생원 성분간(Al-Mg, Al-Mn, Fe-Mn), 자연적-인위적 성분간(Al-V, Fe-Cr, V-Mn)이 유의하게 양호하였다. 그리고 농촌지역이 도시지역보다 유의한 상관성이 많았다. 또한 유해 중금속성분과 영향인자간의 상관성을 분석한 결과, 난방연료로 기름을 사용하는곳이 가스나 전기를 사용하는 곳보다, 어린이가 있는 곳이 없는 곳보다, 주택과 대도로 사이가 10 m 미만인 곳이 이상인 곳보다, 주택연수가 10년 이상인 곳이 미만인 곳보다 상대적으로 중금속을 많이 함유하고 있었다. In order to investigate the degree of household dust contamination, 48 samples of household dust (24 from urban area and 24 from rural area) in Daegu city were collected in vacuum cleaner during January to February 2009. Samples were sieved below 100 ${\mu}m$, and 14 elements (Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, V, Zn) were analyzed using ICP after acid extraction. Results obtained from the source assessment of trace elements using enrichment factor showed that Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, and V were influenced by natural sources such as weathered rock and resuspended soil, while Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn were influenced by anthropogenic sources such as fuel combustion and waste incineration. Concentrations were remarkably higher in components from natural sources than in components from urban anthropogenic sources. Household dust in urban area was more affected by anthropogenic sources compared with that of rural area. Pollution index of heavy metals revealed that urban area was 1.8 times more contaminated with heavy metal components than rural area. The correlation analysis among trace elements indicated that components were correlated with natural sources-natural sources (Al-Mg, Al-Mn, Fe-Mn) and natural sources-anthropogenic sources (Al-V, Fe-Cr, V-Mn) in both urban area and rural area. Trace element components of rural area were more correlated than those of urban area. Houses that use oil for heating fuel had relatively higher contents of heavy metals rather than those using gas or electricity for heating fuel. Houses with children also had higher contents of heavy metals. In addition, the age of houses was found to influence the heavy metal levels in household dusts, with older houses (>10years) having higher concentrations than newer houses (<10years) and houses located near the major road (<10 m) were found to have relatively higher heavy metal levels in household dust.
대구지역 대기 중 PM-10과 PM-2.5의 농도분포 특성
도화석(Hwa Seok Do),최수진(Su Jin Choi),박민숙(Min Sook Park),임종기(Jong Ki Lim),권종대(Jong Dae Kwon),김은경(Eun Kyung Kim),송희봉(Hee Bong Song) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.1
대구지역의 13개 대기오염측정소 중 PM-10과 PM-2.5를 동시에 측정하는 3개 측정소 즉, 공업지역에 위치한 이현동, 주거지역에 위치한 만촌동, 도로변에 위치한 평리동 측정소를 대상으로 최근 2년간(2011~2012)의 자료를 이용하여 PM-10과 PM-2.5의 농도분포 특성을 연구하였다. PM-10 농도는 이현동(52.5 μg/m3)과 평리동(60.9 μg/m3) 모두 연평균 기준치인 50μg/m3을 초과하였고, 만촌동(44.9 μg/m3)은 기준치를 만족하였다. PM-2.5 농도는 세 지점 모두 미국의 EPA 연간기준치(15μg/m3)를 초과하였으며, 우리나라에서 2015년부터 시행되는 PM-2.5의 연평균기준치(25 μg/m3)도 초과하는 수준이었다. 계절별 변화를 보면, PM-10은 봄철 > 겨울철 > 가을철 > 여름철 순이었고, PM-2.5는 겨울철 > 봄철 > 가을철 > 여름철 순으로 나타나는 특성을 보였다. 월변화 특성을 보면, PM-10과 PM-2.5 모두 겨울철인 2월에 가장 높고 여름철인 9월경에 가장 낮은 농도를 보였다. 일변화 특성을 보면, PM-10과 PM-2.5 모두 오전 7시부터 증가하여 10시~11시경에 최고 농도를 기록하고 오후 6시까지 하강하여 저녁과 새벽까지 일정한 농도를 나타내는 경향을 보였다. 또한, 주중의 미세먼지 농도는 주말보다 높은 농도를 보였으며, 그 변동 폭은 공업지역이 주거지역보다 크게 나타났다. PM-2.5/PM-10 비는 여름철이 높고 봄철이 가장 낮게 나타났고, 황사발생시 PM-2.5/PM-10 비는 비황사시 0.54~0.64에 비해 0.32~0.42로 매우 낮은 특성을 보였다. 본 자료는 대구 지역의 미세먼지(PM-10, PM-2.5)의 현황과 특성에 대한 연구로써 향후 미세먼지의 연구 및 대기오염 관리에 유용하게 사용될 것으로 사료된다. The three air quality monitoring sites, analysed simultaneously PM-10 and PM-2.5, ie. Ihyeondong in industrial area, Manchondong in residential area, Pyeongnidong in streetside, among 13 air quality monitoring sites in Daegu area, were investigated the concentration distribution characteristics of PM-2.5 and PM-10 in the last 2 years (2011~2012). PM-10 concentrations exceeded annual average reference value (50 μg/m3) in Ihyeondong (52.5 μg/m3) and Pyeongnidong (60.9 μg/m3) but satisfied in Manchondong (44.9 μg/m3). All PM-2.5 concentrations exceeded EPA annual standard value of the United States (15 μg/m3) in three points, but also exceeded new control annual standard value (25 μg/m3) coming into effect in 2015. Seasonal concentration of PM-10 appeared the order of spring > winter > fall > summer, and in the case of PM-2.5, the order was winter > spring > fall > summer. Monthly concentrations of PM-10 and PM-2.5 were highest in February and lowest in September. Diurnal concentrations of PM-10 and PM-2.5 increased from 7:00 AM, and recorded the highest concentration between 10:00 AM and 11:00 AM. And after 6:00 PM it lowered continuously and tended to show fixed concentrations from evening until early morning. In addition, the concentration of fine particles during the week was higher than the weekend. The fluctuation in industrial area was larger than the residential area. At the PM-2.5/PM-10 ratio, summer was generally high, spring was the lowest. And, when yellow sand occurred, it was 0.32 to 0.42. It was very low compared to 0.54 to 0.64 during non-yellow sand times. This paper for the state and the characteristics of Daegu` fine particles (PM-10, PM-2.5) will be valuable to future researches of fine particles and air pollution management.
대구지역 학교먼지에 함유된 미량원소성분 분석과 오염원 평가
송희봉(Hee Bong Song),도화석(Hwa Seok Do),이명숙(Myoung Sook Lee),신동찬(Dong Chan Shin),윤호석(Ho Suk Yoon),곽진희(Jin Hee Kwak),정철수(Cheol Su Jung),강재형(Jae Hyung Kang) 大韓環境工學會 2007 대한환경공학회지 Vol.29 No.12
2007년 1월에 대구지역의 총 45개 학교를 대상으로 학교먼지를 채취하여 100 μm 이하로 체거름하고 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 농축계수를 이용한 미량원소성분의 발생원을 평가한 결과, 운동장은 자연적인 발생원의 영향을 많이 받고 있는 반면에 교실은 인위적인 발생원의 영향을 많이 받고 있는 것으로 추정되었다. 분석결과는 자연적인 발생원 성분이 인위적인 발생원 성분에 비해 매우 높은 농도를 보였다. 또한 교실은 운동장보다 뚜렷하게 높은 농도를 보였으나 도시지역과 농촌지역간 그리고 토양운동장과 잔디운동장을 이용하는 교실간은 대체로 농도차이가 없었다. 대구지역의 수준은 국내의 다른 지역보다 운동장이 낮은 농도를 보였으나 교실은 높은 농도를 보였다. 대구지역의 교실에 축적된 먼지는 도로상에 축적된 먼지보다 미량원소성분을 적게 함유하고 있었다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 운동장은 중금속오염이 거의 없는 수준을 보였으나 교실은 중금속오염이 높은 수준을 보였다. 또한 운동장은 도시지역과 농촌지역간 큰 차이가 없었으나 교실은 도시지역이 농촌지역보다 중금속오염이 약간 높았다. 미량원소성분간의 상관성을 분석한 결과, 운동장은 교실보다 미량원소성분간에 양호한 상관성을 많이 보였다. 교실먼지에 함유된 미량원소성분은 운동장먼지에 함유된 미량원소성분의 영향을 크게 받지 않았다. Samples of 45 school dust were collected in Daegu in January 2007, were sieved below 100 μm, and 14 elements were analyzed using ICP after an acid extraction. Results obtained from the source assessment of trace elements using enrichment factor showed that dust from playground were influenced by natural sources, while dust from classroom were influenced by urban anthropogenic sources. The measured values were remarkably higher in components from natural sources than in components from urban anthropogenic sources. Dust from classroom are highly concentrated than those from playground. Concentrations of dust in urban area are similar to those of dust in rural area and there was no significant difference in concentrations between classroom with playground soil and classroom with playground grass. Compared with other cities in Korea, concentrations of heavy metals in Daegu city were higher in classroom and lower in playground than those of heavy metals in other cities. Dust from classroom contained lower concentrations of trace elements than those from street in Daegu. Results of pollution indices of heavy metals indicated that playground was not contaminated with heavy metals and classroom was considered to be highly contaminated. No appreciable differences in playground were found between urban and rural areas but in case of classroom pollution, heavy metal concentrations were a little bit higher in urban areas than in rural areas. The correlation analysis among trace elements indicated that components in playground were significantly correlated, while components in classroom were less correlated. Trace element components of classroom dust were not significantly affected by those of playground dust.
송희봉(Hee Bong Song),이은영(Eun Young Lee),도화석(Hwa Seok Do),정철수(Cheol Su Jung),신동찬(Dong Chan Shin),이명숙(Myoung Sook Lee),백윤경(Yoon Kyoung Paek),전성숙(Seong Suk Jeon),신원식(Won Sik Shin) 大韓環境工學會 2007 대한환경공학회지 Vol.29 No.7
2006년 4월과 5월에 대구지역의 도로먼지로 채취한 총 48개의 시료를 100 μm 이하로 체거름하고 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 농축계수를 이용한 미량원소성분의 발생원 평가결과, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V의 성분은 토양과 먼지와 같은 자연적 발생원에 의한 영향을 받고 있는 반면에 Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn의 성분은 연료연소와 폐기물소각과 같은 인위적 발생원에 의한 영향을 받고 있었다. 분석결과는 자연적 발생원과 관련된 성분이 인위적 발생원과 관련된 성분보다 매우 높은 농도를 보였다. 도로 먼지에 함유된 미량원소성분은 대구지역이 외국의 다른 도시보다 대체로 더 높은 수준을 보였다. 미량원소성분의 농도와 중금속의 오염지수는 공업지역과 상업지역이 주거지역과 녹지지역보다 높았다. 그리고 미량원소성분간의 상관성 분석결과, 인위적 발생원과 관련된 성분간에는 유의한 상관성이 많았던 반면에 자연적 발생원과 관련된 성분간에는 유의한 상관성이 적었다. 게다가 교통량과 인위적 발생원과 관련된 성분간에도 유의한 상관성을 보였다. A total of 48 samples of street dust were collected in Daegu area during April and May 2006, were sieved below 100 μm, and analysed by ICP for the analysis of 14 elements after an acid extraction. Results obtained from the source assessment of trace elements using enrichment factor showed that Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na and V were influenced by natural sources such as soil and dust, while Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn were influenced by urban anthropogenic sources such as fuel combustion and waste incineration. The measured values were remarkably higher in components from natural sources than in components from urban anthropogenic sources. The concentrations of trace elements in Daegu area were generally higher than in other foreign cities. Samples originated from industrial and commercial areas had higher concentrations of trace elements and pollution indices of heavy metals than those from residential and green areas. The correlation analysis among trace elements indicated that the correlations among components from urban anthropogenic sources were much significant, while those among components from natural sources were less correlated. In addition, there were significant correlations between traffic density and components from urban anthropogenic sources.