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대구지역 지하철역사 공기여과필터 포집먼지에 함유된 중금속성분의 특성평가
Characteristic Assessment of Heavy Metals in Dusts Collected by the Air Filtration System at Subway Stations in Daegu, Korea

도화석    (대구광역시보건환경연구원   ); 송희봉    (대구광역시보건환경연구원   ); 신동찬    (대구광역시보건환경연구원   ); 곽진희    (대구광역시보건환경연구원   ); 이명숙    (대구광역시보건환경연구원   ); 윤호석    (대구광역시보건환경연구원   ); 강혜정    (대구광역시보건환경연구원   ); 피영규    (대구한의대학교 보건학부  );
  • 초록

    2008년 1월에 대구지하철 1호선 총 30개 역사에 대해 각 역사별로 공기여과장치에서 포집된 먼지를 채취하여 100 ${\mu}m$ 이하로 체거름하고 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 농축계수를 이용한 미량원소성분의 발생원을 평가한 결과, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V 성분은 암석풍화, 토양재비산 등과 관련된 자연적인 발생원의 영향을 받았고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn 성분은 연료연소, 폐기물소각 등과 관련된 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원에서 유래되는 성분이 높았고, 인위적인 발생원에서 유래되는 성분이 낮았다. 인위적인 발생원 성분의 기여도는 실내먼지가 실외먼지에 비해 높았다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 실내먼지는 실외먼지에 비해 중금속으로부터 오염된 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 상관성을 분석한 결과, 실내와 실외먼지에서 공통적으로 자연적-인위적발생원 성분간, 인위적-인위적발생원 성분간, 자연적-자연적발생원 성분간의 순으로 유의하게 양호하였다. 그리고 실외먼지는 실내먼지에 비해 미량원소성분간의 유의한 상관성이 많았다. 또한 지하깊이, 이용객수, 실외먼지 등이 실내먼지의 성분에 미치는 영향을 분석한 결과, 실내먼지는 지하깊이나 이용객수의 영향보다는 실외먼지의 직접적인 영향을 많이 받고 있는 것으로 추정되었다.


    Samples of subway dust were collected by the air filter system of 30 subway stations on Daegu subway line 1 in January 2008. Samples were sieved below 100 ${\mu}m$ , and 14 elements 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, 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 anthropogenic sources. Anthropogenic sources were significantly affected by indoor dusts than outdoor dusts. Results of pollution indices of heavy metals indicated that indoor dusts were more contaminated with heavy metal ions than outdoor dusts. The correlation analysis among trace elements indicated that components were much correlated in the order of natural sources-anthropogenic sources, anthropogenic sources-anthropogenic sources, natural sources-natural sources in both indoor and outdoor dusts. Trace element components of outdoor dusts were largely correlated than those of indoor dusts. In addition, indoor dusts were significantly affected by outdoor dusts rather than depth from the surface or the average daily number of subway passengers.


  • 주제어

    지하철먼지 .   미량원소성분 .   농축계수 .   오염지수.  

  • 참고문헌 (25)

    1. Perry, R. and Gee, I. L., 'Vehicle emissions and effects on air quality : indoors and outdoors,' Indoor Environ., 3, 224-236(1994) 
    2. 송희봉, 신동철, 황승만, 박연준, 홍성희, 문영훈, 백성옥, '대구지역 지하철역사의 실내공 기질 특성평가,' 대한환경공학회지, 21(9), 1673-1688(1999) 
    3. 김민영, 이민환, 조석주, 김신도, '지하철역사내 미세먼지의 변동특성과 동태에 관한 연구,' 한국대기환경학회 춘계학술대회 논문집(2004) 
    4. Ordonez, A., Loredo, J., De Miguel, E., and Charlesworth, S., 'Distribution of heavy metals in street dust and soils of an industrial city in Northern Spain,' Arch. of Environ. Contam. and Toxicol., 44, 160-170(2003) 
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    6. Watson, J. G., 'Transections receptor models in air resources management,' An international specialty conference, San Francisco, California, 491(1988) 
    7. 나덕재, 이병규, '산업도시 대기 중 PM10의 농도 및 금속원소 성분의 특성 연구,' 한국대기환경학회지, 16(1), 22-35(2000) 
    8. 서울특별시 지하철공사, 서울시 지하철 환경개선 방안 연구(1998) 
    9. 송희봉, 조찬래, 윤현숙, 박연준, 노기철, 최원기, 장성환, '실내공기오염 현황과 개선방안,' 대구광역시보건환경연구원 환경관리기술지원사업 보고서, 127-145(2001) 
    10. 최진수, 황승만, 백성옥, '대구지역 대기 중 부유먼지에함유된 화학성분의 입도별 분포 특성,' 대한환경공학회지, 17(12), 1245-1259(1995) 
    11. 대구광역시지하철공사 홈페이지, http://www.daegusubway. co.kr/source/menu2/p_menu2_2_3.html, 운영현황(2008) 
    12. 경북일보 홈페이지, http://www.kyongbuk.co.kr/main/news/ news_content.php?id=158136&news_area=110&news_divide =11002&news_local=20(2007) 
    13. 환경부, 토양환경보전법(2008) 
    14. Phillips, J. L., Field, R., Goldstone, M., Reynolds, G. L., Lester, J. N., and Perry, R., 'Relationships between indoor and outdoor air quality in four naturally ventilated office in the United Kingdom,' Atmos, Environ., 27A, 1743-1753(1993) 
    15. 최형욱, 황인조, 김신도, 김동술, '분진의 개수농도 및 질량농도에 입각한 서울시 지하철 역사내 오염원의 기여도 결정,' 한국대기환경학회지, 20(1), 17-31(2004)     
    16. Novotny, V. and Chester, G., Handbook of nonpoint pollution source and managements. Van Nostrand Reinhold, New York(1981) 
    17. 기상청 홈페이지, http://www.kma.go.kr/intro.html, 기후자료(2008) 
    18. 백성옥, 송희봉, 신동찬, 홍성희, 장혁상, '대구지역 공중위생법 규제대상시설의 실내공기 중 입자상오염물질의 계절별 및 지점별 농도분포 특성,' 한국대기보전학회지, 14(3),163-175(1998) 
    19. Taylor, S. R. and McLennan, S. M., 'The Continental Crust : Its Composition and Evolution,' Blackwell Sci., Cambridge, Mass, 46-47(1985) 
    20. Christer, J. and Per-Ake, J., 'Particulate matter in the underground of Stockholm,' Atmos, Environ., 37, 3-9 (2003) 
    21. 황희진, 오미정, 강선이, 김혜경, 노철언, 'Low-Z particle EPMA 단일입자분석법을 이용한 지하철 승강장에서 미세입자 특성분석,' 한국대기환경학회지, 21(6), 639-647(2005)     
    22. 김윤신, 노영만, 이철민, 송민경, 김종철, 전형진, '서울시일부 지하철역사의 PM10의 농도 및 중금속의 분포특성 에 관한 연구,' 한국대기환경학회 춘계학술대회 논문집 (2006) 
    23. 최성우, 송형도, '대구지역 부유분진 중 미량금속성분의 발생원 특성연구,' 한국대기환경학회지, 16(5), 469-476 (2000) 
    24. 송희봉, 이은영, 도화석, 정철수, 신동찬, 이명숙, 백윤경,전성숙, 신원식, '대구지역 도로 먼지에 함유된 미량원소 성분과 오염원 평가,' 대한환경공학회지, 29(7), 793-800 (2007)     
    25. 송희봉, 도화석, 이명숙, 신동찬, 윤호석, 곽진희, 정철수,강재형, '대구지역 학교먼지에 함유된 미량원소성분 분석과 오염원 평가,' 대한환경공학회지, 29(12), 1390-1399(2007)     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (4)

    1. Do, Hwa-Seok ; Song, Hee-Bong ; Jung, Yeoun-Wook ; Yoon, Ho-Suk ; Kwak, Jin-Hee ; Han, Jeong-Uk ; Kang, Hye-Jung ; Phee, Young-Gyu 2010. "Trace Element Analysis and Source Assessment of Household Dust in Daegu, Korea" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 32(1): 69~78     
    2. Song, Hee-Bong ; Do, Hwa-Seok ; Kwak, Jin-Hee ; Kim, Jong-Woo ; Kang, Jae-Hyoung ; Phee, Young-Gyu 2010. "Characteristics of Trace Element Concentrations in Dust by Facilities and Areas in Daegu, Korea" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 32(3): 287~295     
    3. Song, Hee-Bong ; Kwon, Jong-Dae ; Park, Su-Kyoung ; Kim, Eun-Kyung ; Yoon, Hyun-Suk ; Ju, Myeong-Hui ; Bae, Gi-Soo 2015. "Concentrations of SPM and Ambient Hazardous Heavy Metals in an Industrial Complex Area in Daegu City" 韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, 41(4): 259~267     
    4. Jeong, Jin Hee ; Lim, Jong Myoung ; Lee, Jin-Hong 2016. "PM10 and Associated Trace Elements in the Subway Cabin of Daejeon by Instrumental Neutron Activation Analysis" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 38(8): 459~467     

 저자의 다른 논문

  • 도화석 (7)

    1. 2007 "대구지역 도로먼지에 함유된 미량원소성분과 오염원 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 29 (7): 793~800    
    2. 2007 "대구지역 학교먼지에 함유된 미량원소성분 분석과 오염원 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 29 (12): 1390~1399    
    3. 2009 "대구지역 대기 중 미세먼지의 오염도 분석 및 기상인자에 따른 영향 평가" 한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 25 (5): 459~471    
    4. 2010 "대구지역 일반주택의 축적먼지 중 미량원소성분 분석과 오염원 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 32 (1): 69~78    
    5. 2010 "대구지역 축적먼지 중 미량원소성분의 시설별 및 지역별 농도분포" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 32 (3): 287~295    
    6. 2012 "대형유통업소주차장의 축적먼지 중 미량원소성분 분석과 오염원 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 34 (3): 168~176    
    7. 2014 "대구지역 대기 중 PM-10과 PM-2.5의 농도분포 특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 36 (1): 20~28    
  • 송희봉 (15)

  • 신동찬 (3)

  • 곽진희 (3)

  • 이명숙 (6)

  • 윤호석 (3)

  • 강혜정 (1)

  • 피영규 (31)

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