굴뚝배출가스중미세먼지 (PM-2.5 & PM-10) 측정분석방법자료집 국립환경과학원대기공학연구과

1.0 개요 1.1 먼지의분류 1.2 국내먼지대기환경기준 - 1 -

Sm 3 Sm 3-2 -

2.0 측정방법 2.1 목적 2.2 적용범위 2.2.1 범위 2.2.2 적용제한 - 1 -

2.3 신뢰성 2.4 결과물 2.5 조건요소 3.0 안전성 - 2 -

4.0 시료채취준비 4.1 사전준비 4.1.1 서류준비 4.1.2 측정장비확인및준비 - 3 -

5.0 측정기기및기구 - 4 -

5.1 PM 10, PM 2.5 시료채취장비 5.1.1중요장비 5.1.2 기타소모품, 전기, 안전용품등 5.1.3 주요장비규격 - 5 -

- 6 -

5.2 시료회수장비 (Sample Recovery Equipment) 5.2.1 먼지회수 (Filterable Particulate Recovery) 6.0 시료채취시약및재료 (Reagents, Standards, and Sampling Media) 6.1 시료채취 (Sample Collection) 6.1.1 필터 (Filter) 6.1.2 실리카겔 (Silica gel) 6.1.3 잘게부서진얼음 (Crushed ice) - 7 -

6.2 시료회수및분석시약 (Sample Recovery and Analysis Reagents) 6.2.1 아세톤 (Acetone) 6.2.2 먼지시료건조제 (Particulate Sample Desiccant) 7.0 시료채취, 관리, 저장, 운반 (Sample collection, Preservation, Storage, and Transport) 7.1 자격 (Qualifications) 7.2 준비물 (Preparations) 7.3 준비 (Site Setup) - 8 -

7.3.1 시료채취위치와다각측정점 (Sampling site location and traverse point) 선정 - 9 -

7.3.2 프루브 / 사이클론방해물질계산 (Probe/cyclone blockage calculations) 7.3.2.1 24 인치보다큰직경을가진덕트 (Ducts with diameters greater than 24 inches) 7.3.2.2 18 ~ 24 인치직경의덕트 (Ducts with diameters between 18 and 24 inches) 7.3.3 사이클론에흡입되는유체흐름 (Cyclonic flow) 7.3.4 초기 ( 예비 ) 유속프로파일 (Preliminary velocity profile) 7.3.4.1 초기측정점 (Preliminary traverse) - 10 -

7.3.4.2 속도압범위 (Velocity pressure range) 7.3.4.3 초기가스점성도및분자무게 (Initial gas stream viscosity and molecular weight) 7.3.4.4 가스중입자상물질농도 (Particulate matter concentration in the gas stream) - 11 -

7.4 사전계산 (Pre-test Calculations) 7.4.1 가스채취유량비 (Gas sampling rate) - 12 -

7.4.2 적절한시료채취유량선택 (Choosing the appropriate sampling rate) 7.5 실험치계산 (Test Calculations) μ μ - 13 -

7.5.1 레이놀즈수선정 (The assumed Reynolds number) - 14 -

7.5.2 최종유량 (Final sampling rate) 7.5.3 H (Meter box H) 7.5.4 시료채취노즐선택 (Choosing a sampling nozzle) - 15 -

7.5.4.1 최소 / 최대노즐및굴뚝유속간의비 (Minimum/maximum nozzle/stack velocity ratio) min max 7.5.4.2 최소가스유속 (Minimum gas velocity) min - 16 -

min min 7.5.4.3 최대굴뚝유속 (Maximuvm stack velocity) max max max 7.5.4.4 가스유속을동압으로변환 (Conversion of gas velocities to velocity pressure) min min max max - 17 -

7.5.5 최적의시료채취노즐 (Optimum sampling nozzle) 7.5.5.1 사전점검 (Precheck) 7.5.5.2 노즐부착 (Attach the pre-selected nozzle) 7.6 시료채취장비구성 (Sampling Train Preparation) 7.6.1 시료채취관와피토관 (Sampling head and pitot tibe) 7.6.2 먼지필터홀더와피토관 (Filterable particulate filter holder and pitot tube) - 18 -

7.6.3 필터 (Filter) 7.6.7 수분포집장치 (Moisture Trap) 7.6.8 누출점검 (Leak check) 테스트 7.6.8.1 시료채취구성장비 (Sampling train) 7.6.8.2 피토관구성 (Pitot tube assembly) 7.6.9 시료채취관 (Sampling head) - 19 -

7.6.9.1 불완전연소를하는굴뚝 (Unsaturated stacks) 7.6.9.2 불완전한연소를하는굴뚝에서의단기시험가동 (Shortened warm-up of unsaturated stacks) 7.7 시료채취구성장비가동 (Sampling Train Operation) 7.7.1 시료채취지점측정시간 (Sample point dwell time) 7.7.1.1 최초시료측정점에서의측정시간 (Dwell time at first sampling point) 7.7.1.2 기타시료취채지점에서의측정시간 (Dwell time at remainin sampling point) - 20 -

7.7.2 속도압보정 (Adjusted velocity pressure) 7.7.2.1 피토관보정계수 (Different pitot tube coefficient) 7.7.2.2 프루브방해요인계수 (Probe blackage factor) - 21 -

7.7.2.3 최종속도압보정 (Final adjusted velocity pressure) 7.7.3 시료채취 (Sample Collection) 7.7.3.1 수평및영점압력계 (Level and zero manometer) 7.7.3.2. 시료채취과정 (Sampling procedure) - 22 -

7.7.4 공정자료 (Process data) 7.7.4.1 먼지집진시설자료 (Particulate control system data) 7.7.4.2 시료채취장비자료 (Sampling train data) 7.7.5 시료회수 (Sample recovery) 7.7.5.1 시료채취관해체 (Remove sampling head) 7.7.5.2 프루브누출점검 / 시료채취장비조립 ( 측정후 ) (Leak check probe/sample train assembly(post-test)) - 23 -

7.7.5.3 임핀저와실리카겔에서포집된수분의무게또는부피측정 (Weigh and measure the volume of the liquid collection in the water collection impingers and silica trap) 7.7.5.4 먼지회수 (Recovery of particulate matter) - 24 -

7.7.6 운반과정 (Transport procedures) 8.0 정도관리 (Quality Control) 8.1 일일정도점검 (Daily Quality Checks) 8.2 계산과정증명 (Calculation Verification) - 25 -

8.3 상태 (Conditions) 8.4 건강유지및안전계획 (Health and Safty plan) 8.5 교정점검 (Calibration Checks) 8.6 유리제품 (Glassware) 9.0 교정과기준화 (Calibration and Standardization) 9.1 가스유속 (Gas flow velocities) - 26 -

9.1.1 S- 타입의피토관경향 (S-type pitot tube orientation) 9.1.2 평균동압측정 (Average Velocity pressure record) 9.1.3 피토관계수 (Pitot tube coefficient) 9.2 열전대교정 (Thermocouple calibration) 9.3 노즐 (Nozzle) 9.4 건가스유량보정 (Dry gas meter calibration) - 27 -

10.0 분석과정 (Analytical procedures) 10.1 분석자료 Sheet(Analytical data sheet) 10.2 입자상물질의건조무게 (Dry weight of particulate matter) 10.2.1. 보관용기 #1, < PM2.5-10.2.2 보관용기 #2, PM10 과 PM(TSP) - 10.2.3 보관용기 #3, PM2.5 μm ~ PM10 μm - 10.2.4 보관용기 #4, <PM2.5-28 -

10.2.5 보관용기 #5, 임핀져에포집된수분 - 10.2.6 보관용기 #6, 실리카겔흡습제 - 10.2.7 보관용기 #7, 아세톤세척용바탕용액 - 11.0 계산및데이터분석 (Calculations and Data Analysis) 11.1 용어의정의 (Nomenclature) - 29 -

- 30 -

- 31 -

Δ Δ Δ Δ Δ Δ - 32 -

Δ Δ Δ Δ Δ 11.2 계산식 (Calculations) - 33 -

- 34 -

11.3 분석 (Analyses) 11.3.1 사이클론 IV의 D 50 (D 50 of cyclone IV) 11.3.1.1 커닝햄보정계수 (Cunningham correction factor) 11.3.1.2 초기사이클론 IV 의 D 50-35 -

11.3.1.3 사이클론 IV 의 D 50 의재정립 (Re-establish cyclone IV D 50 ) - 36 -

11.3.1.4 "z" 값의정립 (Establishing "z"values) - 37 -

11.3.2 입자의농도 (Particulate concentration) 11.3.2.1 아세톤바탕농도 (Acetone blank concentration) 11.3.2.2 아세톤바탕무게 (Acetone blank weight) 11.3.2.3 크기분율당포집입자상무게 (particulate weight catch per size fraction) - 38 -

11.4 보고 (Reporting) - 39 -

12.0 참고 (references) - 40 -

굴뚝배출가스중미세먼지 (PM-2.5 & PM-10) 측정분석방법자료집 - 41 -