Environmental Chemistry Lab., Department of Applied Chemistry, Faculty of Science and Technology, Keio University
게이오기주쿠대학 이공학부
응용화학과환경화학 연구실
Led by Tomoaki OKUDA, Ph.D.

지하철 역 내에서의 PM2.5조사

우리 연구실에서는 2018년 7월 어느 지하철 역에서 PM2.5농도의 시간 변화나 PM2.5및 미세 먼지의 성분 분석 등 정밀 조사를 실시했습니다. 그 모습이나 결과는 TV나 신문 등에서 반복적으로 보도되어 큰 반향을 일으켰습니다.

Snap Shots

지하철 구내 환경조사 모습입니다. 당일은 아침 4시부터 준비를 시작했습니다.

지하철역 홈에 환경조사를 위한 다양한 기기를 설치한 모습입니다.

조사 결과의 일례로 지하철 역 내부와 옥외 PM2.5농도의 추이입니다.

조사 결과의 일례로 지하철 구내와 옥외에서의 입자 중의 화학 조성입니다.

조사의 모습이나 결과는 NHK, TV아사히 등의 보도 프로그램이나, 니혼케이자이 신문, 아사히 신문, 요미우리 신문, 주니치 신문 등 전국의 신문 등에서 보도되었습니다.

지하철 구내에서 채취된 미세먼지의 특성 해석

지하철 구내에서 채취된 미세먼지 중에는 철이나 크롬 등의 금속이 많이 포함되어 있습니다. 이들 금속에는 반응성이 높은 화학종도 존재하기 때문에 지하철 구내의 미세먼지는 옥외의 것과 비교해 유해성이 높을 가능성이 있습니다. 본 연구에서는 실제로 지하철 구내에서의 미세먼지 채취를 실시하고 주사형 전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscopy) 입자의 형상을 관찰함과 동시에, 에너지 분산형 형광 X선 분석장치(EDXRF: Energy Dispersive X-ray Fluorescence) 원소 분석을 실시하며 나아가 X선 흡수 미세구조 (XAFS: X-ray Absorption Fine Structure) 분광법에 의해 금속 원소의 화학 상태를 규명하는 것을 목표로 하고 있습니다.

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지하철 구내에서 포집한 입자를 주사형 전자현미경으로 관찰한 사진입니다.

큐슈 싱크로트론 광선연구센터 BL11에서 XAFS분석을 실시하고 있는 모습입니다.

지하철 구내 등 폐쇄적인 공간에서의 공기환경 계측 디바이스의 성능 평가

지하철 구내 등의 폐쇄적 공간에서는 공기의 순환이 일어나기 힘들고 입자 농도가 높다고 생각되며, 최근 특히 문제가 되고 있습니다. 이러한 공간에서의 미세먼지의 발생원이나 거동을 이해하는 하나의 수단으로서 다지점 동시관측을 들 수 있습니다. 그러나 종래 사용하던 PM2.5제품은 도도부현 등이 설치하는 측정국에서는 이용되고 있는데, 비용과 크기에서 이러한 관측에는 적합하지 않아 비교적 저가로 소형이고 정확도가 높은 장치가 요구됩니다. 최근 PM2.5모니터가 다수 개발되고 있지만 측정치의 기상 조건 의존성과 기계에 의한 응답성의 차이 같은 상세한 평가는 아직도 행해지지 않습니다. 본 연구에서는 상기와 같은 PM2.5모니터의 실용화를 위한 다각적인 관점에서 측정치의 타당성 평가를 실시하고 있습니다.

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PM2.5모니터의 일례입니다. 실시간으로 PM2.5질량 농도가 표시됩니다.

여러 종류의 PM2.5모니터를 이용하고 공동 관측을 실시하고 있는 모습입니다.

PM2.5모니터의 측정치의 습도 의존성을 조사하는 실험의 모습입니다.