(1) 농도계산

(1) 농도계산 대기오염물질의 농도 : ppm이나 ㎍/㎥으로 나타낸다. (7-1) 아보가드로법칙 : 온도와 압력이 같을 때 기체 1몰이 차지하는 부피는 22.4ℓ/mol [예제 7-1] 공기시료를 0℃, 1atm에서 분석한 결과 CO의 함량이 12ppm이었다. 이를 ㎍/㎥ 및 ㎎/㎥ 단위로 환산하라. (풀이) 식 (7-1)에 의하여 ㎍/㎥=(ppm×g mol mass×103)/(ℓ/mol)이고 CO의 분자량은 12+16=28gmol, 0℃, 1기압(760mmHg)에서 기체의 부피는 22.4ℓ/mol이므로 이 값을 식(7-1)에 대입하면 ㎍/㎥=(9×104×28g mol×103ℓ/㎥×104㎍/g)/(22.4ℓ/mol) CO=1125.0㎍/㎥=1.13㎎/㎥ (2) 침강특성 - 침강 : 입상물질은 대기중에서 침강하기 때문에 시간이 지나면 공기 정화 - 최종침강속도 : Stoke법칙 -> 크기가 0.1∼100㎛미만의 입자, Reynolds수가 1미만 - 지름 0.1㎛ 이하인 입자의 침강 : 브라운 운동의 영향 (7-3) 여기서, Vt=종말침강속도(m/s), g=중력상수(m/sec²), ρp=입자의 밀도(kg/㎥), ρa=공기의 밀도(kg/㎥)(해면에서 약 1.2kg/㎥), dp=입자의 지름(m), μ=공기의 점성(N·S/㎡ 또는 kg/m·s) [예제 7-2] 27℃에서 공기중의 1㎛의 입자로 된 안개구름의 침강속도를 구하시오. (풀이) 27℃에서의 공기의 점도는 1.85×10^-³N·s/㎡= 1.85×10-3kg/m·s 식 (7-3)을 사용하여 최종침강속도는 Vt =〔9.81m/s²×1×103kg/㎥(1×10^-⁴m)²〕/18(1.85×10^-³m·s) = 2.95×10-³m/s Reynolds 수를 검산하여 Stoke법칙의 적용여부를 결정한다. NRE = vdp =〔(2.95×103m/s×1×10^(-6)m×1.2kg/㎡〕/1.85㎥ 10^(-5)kg/m·s = 1.91×10-⁴ NRE가 1미만이므로 Stoke 법칙이 적용되며, 침강속도는 2.95×10^-³m/s이다. (3) 시계 - 시계 : 입상물질이 다수 존재하면 빛의 산란에 의해 시계(視界, Visibility) 감소 (7-4) 여기서, V= 시계(가시거리, km), ρ= 입자의 밀도(kg/㎥), γ= 입자의 반지름(㎛), K= 산란면적비(무차원, 문헌의 값), M= 입자의 질량농도(㎍/㎥)