대기환경기사 미세먼지의 영향과 분석 한계 — 시정 저하·현미경 한계

입자의 크기는 같은 입자라도 재는 방법에 따라 이름이 달라진다. 스토크스 직경은 비구형 입자와 침강속도가 같고 밀도가 같은 구형 입자의 직경이다. 모양이 불규칙한 입자를 침강 거동으로 환산해 크기를 말하는 정의이다. 마틴 직경은 입자의 투영 면적을 두 등분하는 직선의 길이를 지름으로 삼는 값이다. 두 정의를 서로 바꾸어 적은 선지가 이 갈래의 단골 오답이다.

미세입자는 강우에 잘 씻기지 않는다. 직경이 1~2㎛ 이하인 입자는 브라운 운동으로 공기 중에 떠 있기 쉬워, 빗방울에 부딪혀 떨어지는 세정(rain out) 효과가 작다. 입자가 크면 관성으로 빗방울에 잡히기 쉽지만, 작은 입자는 공기 분자와 함께 흔들리며 빗방울을 피해 간다.

피해는 가시거리로 드러난다. 입자상물질의 농도가 높을수록 가시거리는 짧아지고, 상대습도가 높을수록 그 정도가 더 심해진다. 같은 농도라도 습한 날에는 더 가까이까지만 알아볼 수 있다. 가시거리를 구하는 식에는 계수와 농도, 상대습도가 들어가므로, 농도나 습도를 분모와 분자 어디에 두는지가 계산의 갈림길이다.

측정값도 계산으로 물어진다. CoH는 여과지의 빛전달율이 깨끗한 여과지에 비해 얼마나 줄었는지로 구하고, 여기에 공기의 유속과 여과 시간이 함께 들어간다. 빛전달율이 80%로 줄었다면 감소분 20%를 바탕으로 하고, 유속 0.3m/s와 1.5시간 같은 조건을 넣어 1000m당 값을 낸다. 감소분을 그대로 쓰지 않고 전달율을 그대로 넣으면 값이 뒤집힌다.

분석 장비에는 한계가 있다. 광학현미경은 빛의 회절 한계 때문에 0.01㎛ 같은 초미세입자를 관찰할 수 없고, 그런 입자는 전자현미경으로 봐야 한다. 먼지의 형상과 색깔만으로 오염원을 정확히 구별하기도 어려워 높은 숙련도와 경험이 필요하다. 그래서 미숙련자도 쉽게 오염원을 판별할 수 있다고 적은 선지가 현실과 맞지 않는다.