[테크월드=김지윤 기자] 매일 외출하기 전 미세먼지 수치를 측정하는 것이 습관이 되어버린 오늘날. 미세먼지 수치는 어떻게 측정되는 것일까?

미세먼지란

미세먼지는 눈에 보이지 않을 정도로 입자가 작은 먼지이다. 미세먼지는 다시 지름이 10μm보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5μm보다 작은 초 미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70μm)보다 약 1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도다.

미세먼지를 이루는 성분은 그 미세먼지가 발생한 지역이나 계절, 기상조건 등에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로는 대기오염물질이 공기 중에서 반응하여 형성된 덩어리(황산염, 질산염 등)와 석탄 · 석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.

미세먼지 측정 방식

미세먼지를 측정하는 광산란 방식은 빛을 입자에 비추면 회절, 굴절, 반사되는 원리를 이용하며 베타선 방식은 미세먼지에 흡수되는 베타선의 양으로 농도를 자동 측정하는 방식이다. 우리들이 사용하는 간이 측정기는 광산란 방식을 이용하며 짧은 시간의 평균을 알려준다. 정부의 초미세먼지 측정기가 베타선 방식을 이용하고 있으며 1시간 동안 측정한 평균을 알려준다. 

광산란 방식

거의 모든 간이측정기는 광산란 방식을 적용하고 있다. 일반적으로 입자는 빛에 노출되면 산란, 굴절, 반사, 흡수 등의 다양한 광학적 특성을 나타낸다. 입자가 작으면 빛이 많이 산란되고 입자가 크면 빛이 앞에 집중된다. 그래서, 먼지가 지나는 곳에 레이저 불빛을 비추고 광학센서는 회절, 굴절, 반사되는 정도를 센싱하여 어느 정도 크기의 입자가 몇개 존재하는지 세서 농도를 계산한다. 

광산란 방식의 장점은 실시간 측정이 가능하고 휴대가 용이하다는 점, 한 개의 장치로 입자 크기 별 측정이 동시에 가능하다는 점이다. 반면, 입자의 개수농도를 측정하며, 이를 질량 농도로 전환하는 과정에서 오차가 발생할 수 있다는 단점을 가진다.

베타선 방식

베타선 방식은 방사선인 베타선이 어떤 물질을 통과할 때 그 물질의 질량이 클수록 더 많이 흡수되는 성질을 이용하여 미세먼지를 채취한 여과지(필터)에 흡수된 베타선 양을 측정하여 그 값으로부터 미세먼지의 농도를 구한다.

정부 측정소의 미세먼지 측정기는 공기 흡입구에 임팩터와 히터가 장착돼 있다. 흡입구를 통해 흡수된 공기는 임팩터(사이클론)를 지나면서 원하는 크기의 미세먼지만 통과하여 히터로 내려간니다. 히터를  통과하면서 미세먼지에서 습기가 제거된 후 필터에 누적되게 된다.

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