이지이 교수

<대기환경변화를 감시하기 위한 대기 중 탄소에어로졸 농도 측정 및 탐지 기술 개발>

연구분야

<미세먼지 안에 있는 화학 조성을 파악하여 미세먼지의 생성 원인 규명>

1) 여러 지역에 미세먼지를 포집할 수 있는 장비를 설치하여 미세먼지 포집

2) 화학조성 파악: 자동차 배기가스, 나무를 태우는 과정, 대기에서의 화학 반응을 통한 2차 생성 등 미세먼지 상세 화학조성의 특성을 파악하는 연구를 통해 미세먼지가 어디서 생성되었는지 파악

세부연구주제

  1. 국립기상과학원에서 진행하는 YES-AQ(Yello Sea-Air Quality) 캠페인 참여

* 탄소에어로졸의 중요성

에어로졸은 인체 위해성 뿐만 아니라 기후변화에도 영향을 주는 요인물질이지만, 현재까지 정확하게 얼마나 영향을 주는지에 대해 불확실도가 큰 오염물질이다. 현재 국내 유입되는 미세먼지를 비롯한 대기오염물질 분석을 위해 서해상 대기질 입체관측을 수행하여 대기질을 파악하는 캠페인에 참여하고 있다. (매년 4-6월)

  • 장거리 이동성 에어로졸의 과학적 특성 분석과 황사 예측 개선에 활용하여 측정한 미세먼지로 기후변화에 영향을 주는 성분을 분석한다.

> 항공, 선박, 지상, 위성 관측 수행

예. 선박

선박에 미세먼지 채취기 설치 > 서해안에 분포하는 미세먼지 채취 > 화학 조성 파악

>> 채취한 미세먼지가 기후변화에 영향을 미칠 수 있는 화학 조성자료 연구

  • 미세먼지 내 화학성분에 따라서 온난화가 될 수 있고, 냉각화가 될 수 있다.

> 따라서 양이 얼마나 있는지 파악 > 양에 따라서 각 지역마다 입자의 흡수성이 큰지, 산란성이 큰지 평가

  • 국립기상과학원을 비롯한 총 8개 기관 참여

2. Carbonaceous aerosol in the atmosphere

(탄소에어로졸에 초점을 맞춘 연구)

*에어로졸의 특징

  • 에어로졸 내 소수성 성분들: 직접 배출

에어로졸 내 친수성 성분들: 대기화학반응에 의한 이차생성 가능성이 큼

  • 에어로졸의 화학 조성 특성을 파악하여 미세먼지 발생과 생성, 이동특성에 대한 영향을 평가함

*탄소에어로졸 = 빛의 흡수성이 강한 EC + 빛의 산란을 유발하는 OC

탄소에어로졸이 수용성인지, 비수용성인지 파악 > 구름 응결핵으로 얼마나 작용할 수 있는지 평가

  • 탄소에어로졸은 약 1,000여개의 유기성분으로 구성되어 있는데, 각 성분 분석을 통해 에어로졸이 어디에서 발생하였는지 평가 (자동차 배기가스?, 이차생성?)

  • 탄소에어로졸의 광학 특성을 예측하여 기후변화에 얼마나 영향을 미칠 수 있는지 제시

*측정지점: 서해안 및 안면도 기후변화 감시소(2018 ~ )

  • 서해안과 안면도의 미세먼지 화학조성은 서로 어떤 다른 특성이 있는지 밝히는 연구 진행 중

탄소에어로졸 분석 결과,

  • 2018, 2019년에는 비슷한 농도 수준

  • 안면도에 비해 서해안의 탄소에어로졸이 친수성 및 산화도가 높음

  • 안면도는 자동차와 인구밀집의 증가, 고체연료의 연소에 의해 생성되는 직접적인 오염물질이 적어 미세먼지의 aging됨이 적음

  • 서해안의 미세먼지는 장거리 이동에 따른 aging의 특성이 반영

향후

  • 탄소에어로졸의 광학적 특성 분석을 통해 기후변화 영향을 파악하여 이에 기여하는 발생원을 이해, 향후 미세먼지 저감 대책 자료로 활용 가능

  • 화학성분 별로 광학 특성을 예측하는 모델을 통해 각 탄소에어로졸에 대한 흡수성과 산란성을 예측하여 기후변화에 미치는 영향 평가 예정

  • 국내-남극(아라온호), 극지(세종기지)에서 채취한 에어로졸을 분석하여 전 지구적으로 기후변화에 영향을 미치는 해양에어로졸의 농도 파악

  • 한반도에서 남극까지의 경로를 이동하면서 얻은 에어로졸 시료로, 서해안의 에어로졸과 어떤 다른 특성이 있는지 명확하게 규명하고자 함