대기화학실험 | VOC측정

 

우리는 항상 주위에 대기와 접하며 살고 있다. 매연이나 오염물질로 인한 공기의 오염은 항상 중요하고 심각한 문제로 다뤄지고 있다. 또한 이를 해결하기 위해 수 많은 엔지니어들 및 이와 연관된 사람들이 힘을 쏟고 있다. 따라서 미래의 엔지니어로써 현재 우리가 자주 이동하고 공기의 질이 좋지 않을 수 있는 곳을 선정해 그 곳의 공기의 질을 분석해봤다. 평소에 자주 이용하고 인구의 유동이 많은 장소에는 도서관, 식당, 지하철, 매점 등등이 있지만 이번 실험에서는 동대문을 대상으로 선정했다.

 

위에서 언급했다시피 사람들은 환경에 대한 의식이 예전보다 많이 높아져 대기의 오염과 같은 환경문제에 대해 심각하게 인식하고 있다. 이 뿐만 아니라 자주 이용하거나 생활하는 건물의 실내의 오염까지 걱정하고 있다.

 

그렇다면 왜 사람들이 자주 사용하는 공간의 대기 오염농도는 우리가 걱정할 수준으로 심각한 것일까? 이 역시 간단하게 생각해 볼 수 있다. 자주 사용하는 공간인 만큼 거기서 이루어지는 행위 역시 아주 기본적인 것들이다. 이러한 기본적인 생활의 대기오염의 원인은 요리나 흡연, 에어컨의 사용으로 인한 프레온 가스 배출, 공장이나 자동차에서 나오는 매연 등이 그것이다. 이 뿐만 아니라 공사현장이나 건물의 자재 자체에서도 석면이나 분진, 가스, 방사선 등을 방출하거나 확산시키고 있다.

 

대표적인 대기오염물질 CO, CO₂, O₃과 기타 유해물질이 있는데 본 실험에서는 기체크로마토그래피(GC)를 통해 휘발성 유기화합물(VOCs)를 채취한 후 분리된 화합물의 성분 별 농도와 피크 면적을 확인한다. 이렇게 채취한 샘플에서 검출된 물질의 농도와 피크면적을 이용해 성분 별 검량선 즉 기울기를 작성해 그 경향을 파악해 본다.

 

선정 장소에서 시료를 채취하는 과정에서 펌프(Rotameter)가 오염물질을 흡수하게 되는데 이 과정에서 오염물질이 축적돼서 유량의 변동이 있을 수 있다. 따라서 펌프 유량의 변동이 있는지 주기적으로 철저히 확인하고 이 단계에서 시료 채취 시 주의해야 하는 사항을 이해한다. 오염물질의 농도를 측정하는 과정을 통해 실험 과정의 이해를 돕고 우리가 생활하는 실내에서의 오염물질의 양이 어느 정도인지 파악해 본다. 또한 본 실험의 분석 결과와 실내공기기준과의 비교를 통해 생활 지역의 오염의 정도와 그 심각성을 파악해 본다.

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실험 방법

1. 샘플링(Sampling)

① 도로변에서 일정거리(약 20m) 이상 떨어지고 큰 건물에서 약 10m 떨어지며 지상에서는 약 1m 이상 높은 곳에서 Sampling을 시행한다.

 

② 반드시 비닐장갑(Poly Glove)를 착용하고 실험을 시행한다.

 

③ Air Sampler에 Trap과 글라스울 필터를 설치한 후 Leak Cheak을 한다.

 

④ 기상조건 및 온도를 측정하여 적은 후 측정유량을 80㎖/min(실험에 사용된 유량계의 최고 유량이 500㎖/min 이하였다.)로 맞추어 2시간 동안 Sampling을 시행한다.

 

⑤ 시간의 변화에 따른 온도 및 유량변화를 관측하고 기록한다.

 

⑥ 시료채취가 끝나면 파라필름(Parafilm)을 이용해서 Trap의 양 끝을 막는다.

 

⑦ 위와 같은 Sampling작업을 총 2번 실시한다.

 

2. 기체크로마토그래피(GC) 분석

① 측정기의 각 부분의 점검과 가스의 누출이 없는 가를 확인한 후에 순서에 맞추어 전원을 넣는다.

 

② 각각의 흡착관은 GC분석 전에 누출실험을 시행해야 한다.

 

③ 흡착관으로부터 분석대상물질을 열탈착 한다. 이때 일반적으로 온도는 흡착제에 따라서 200～300로 하고 운반가스의 유량은 30～100㎖/min으로 한다.

 

④ 열탈착 시킨 시료는 저온 농축관에서 농축시킨 후 흡착제에 따라 250～300의 온도로 1분에서 ⑤ 15분 사이의 운반가스 유량을 30～100㎖/min으로 하여 탈착 시킨다.

 

⑥ 저온 농축관에서 탈착이 이루어지면 기체크로마토그래피(GC)가 작동된다.

 

⑦ 벤젠, 톨루엔, 자이렌 등의 표준물질을 위와 같은 방법으로 실험하여 검량선을 작성한다. 그리고 Blank 시료들도 위와 같은 방법으로 실험하고 그 결과를 검량선과 비교하여 벤젠, 톨루엔, 자이렌 등의 농도를 구한다.

 

https://www.happycampus.com/report-doc/24524891/

[대기화학실험]VOC측정 레포트

 

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