지자기학적 방법을 이용한 대기 중 인위적 기원의 수용성 철 함량 평가

Abstract

대기 중 수용성의 철함유 물질은 해양 침적 후 이온상태로 용해되어, 식물성 플랑크톤의 성장 및 이에 따른 이차미세먼지 전구물질(디메틸설파이드, DMS) 배출, 탄소 배출 및 질소 고정에 영향을 미치는 해양에 중요한 영양소로 간주된다. 최근 철동위원소 연구에 의하면 화석연료의 연소에 의해 자연적인 불용성 광물과는 다른 용해도가 높은 철 함유 물질이 배출된다. 그러나 동북아 지역 대기 에어로졸은 중국 및 몽골의 건조지역에서 기원된 광물입자와 인위적 기원의 물질이 혼합되어 있기 때문에 지화학적 분석을 통한 수용성 철의 유입량을 평가하기가 매우 어렵다. 지자기학적 관점에서는 인위적 오염원 기원 철함유 물질은 강자성의 자철석과 유사한 특성을 보이는 반면, 자연적인 광물은 대부분 상자성 반자성의 특성을 띤다. 이에 자철석의 고유 특성 중 하나인포화자화(saturation magnetization, Ms) 값을 이용하여, 대기 침적을 통해 철함유 물질의 유입량을 평가하고자 한다. 본 연구에서는 제주도에서 대기포집기로 채취한 필터시료를 활용하였다. 등온잔류자화 획득실험과 저온실험을 통해 자철석과 유사한 특성을 보이는 물질이 주로 존재함을 확인하였다: 300 mT 이하의 자기장에서 포화되며, 약