SIFT-MS를 활용한 해양대기 중 환원황화합물 측정법 개발

Abstract

환원황화합물(Reduced sulfur compounds; RSCs)은 산화반응을 통해 최종적으로 에어로졸 형태의 황산염으로 존재하고 강수의 산성도, 지구복사량 변화에 직간접적인 영향을 준다. 자연 기원의 RSCs는 약 84.5%가 해양에서 방출되어 해양대기 중 에어로졸 생성에 중대한 기여를 하기 때문에 현장 실시간 측정법 개발이 필수적이다. Selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS)는 실시간으로 황화합물의 농도를 측정 할 수 있지만, 미량농도 측정을 위해선 적절한 운용조건을 고려해야한다. 본 연구에서는 표준가스(sulfur 5-component mix, 1 ppm), 고순도 Air 및 질소, 탄화수소 및 수분 트랩을 이용해 SIFT-MS의 정도관리와 RSCs 분석법 개발을 진행했다. 검정곡선 작성 전, 희석가스의 바탕농도를 네 가지 조건(질소, 질소+트랩, Air, Air+트랩)에서 비교했다. Air+트랩의 농도가 평균 0.84 ppb로 가장 낮았고, 가스종류 및 트랩사용 여부별로 농도를 비교한 결과 Air+트랩과의 상대적인 농도차이가 대체로 컸다. 이는 가스 내 불순물의 상대적인 양과 불순물이 분석물질 농도에 미치는 영향을 보여준다. 검정곡선의 기울기는 0.99-1.77, 결정계수는 0.99-1로 우수했지만 LOD는 0.06-0.71 ppb로, 상대적으로 RSCs의 농도가 높은 연안에서의 사용이 적절 하다고 판단된다. 차후 다양한 환경에 SIFT-MS가 사용되기 위해서는 불순물 외 다른 사항들을 고려하여 적절성을 평가할 필요가 있다.