PTR-ToF-MS를 활용한 춘천 도시숲의 BVOCs 농도 특성 분석

이도원1*, 김명주1, 이의재2 , 이상덕1,2,3

(1강원대학교 산림시스템학과, 2강원대학교 미세먼지통합관리학과 3강원권 미세먼지연구관리센터)

Analysis of BVOCs Concentration Characteristic
in the Urban Forest of Chuncheon using PTR-ToF-MS

Do-Won Lee1*, Myeong-Ju Kim1, Ui-Jae Lee2 , Sang-Deok Lee1,2,3

(1Department of Forest Environmemt System, Kangwon National University,

2Department of Integrated Particulate Matter Management, Kangwon National University,

3Gangwon Particle Pollution Research and Management Center)

요약: BVOCs(Biogenic Volatile Organic Compounds)는 AVOCs(Anthropogenic Volatile Organic Compounds)에 비해 배출량이 약 10배 이상으로 알려져 있으며 오존 생성 잠재력(OFP, Ozone Formation Potential)또한 AVOCs 보다 높은 것으로 알려져 있다. 대기 중 VOCs 분석은 공정시험법 상 고체흡착관, tedlar bag, canister에 포집한 후 GC/MS로 분석이 이뤄진다. 이는 정확한 데이터를 제공한다는 장점이 있지만 정해진 유량과 시간의 총량에 따라 해당 시간대에서만 분석이 이뤄진다. PTR-ToF-MS는 개별물질에 대한 초단위 측정이 가능한 실시간 분석기로 국내 외로 PTR-ToF-MS를 활용한 연구가 활발히 진행중에 있다. 하지만 대부분 도심이나 산업단지 주변 지점의 VOCs 분석에 치중되어 있으며, 산림 분야에서 BVOCs 측정 사례는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실시간 측정 장비인 PTR-ToF-MS를 활용하여 춘천 도시숲에서의 겨울철(2023.12.15~28) BVOCs 농도 수준 파악과 기상인자와의 관계를 분석하였다.

Abstract: Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOCs) are known to be emitted at levels approximately ten times higher than Anthropogenic Volatile Organic Compounds (AVOCs), and their Ozone Formation Potential (OFP) is also known to be higher than that of AVOCs. Analysis of VOCs in the atmosphere is performed using solid adsorption tubes, Tedlar bags, or canisters as per standard testing methods, followed by analysis with GC/MS. While this provides accurate data, it only allows for analysis during the specific time period determined by the set flow rate and total volume. PTR-ToF-MS is a real-time analyzer capable of measuring individual substances on a per-second basis, and research using PTR-ToF-MS is actively conducted both domestically and internationally. However, most of these studies focus on VOCs analysis in urban or industrial areas, with limited examples of BVOCs measurement in forest environments. Therefore, this study aims to determine the concentration levels of BVOCs in the urban forest of Chuncheon and analyze their relationship with meteorological factors using the real-time measurement equipment PTR-ToF-MS.

사사: 본 연구는 국립환경과학원 고농도 오존 발생유형 진단 및 관리시나리오별 개선효과 분석(1) 용역(No. 202406720001), 환경부 강원권 미세먼지연구관리센터(No. 202309210002), 한국환경산업기술원 미세먼지관리 특성화대학원(No. C10168180002)의 지원에 의해 이루어진 것임.