과목: 에너지 공학 교수: 이영우 교수님 소속: 공과대학 화학공학과 199903311 김욱영 200003226 이준목 기상조건과 대기오염물질의 희석작용 과목: 에너지 공학 교수: 이영우 교수님 소속: 공과대학 화학공학과 199903311 김욱영 200003226 이준목

- 목 차 - 대기의 구조 대기의 단열감률과 기층의 안정도 기온역전층 굴뚝배연의 분산형태 실내공기의 오염과 건강문제 - 목 차 - 대기의 구조 대기의 단열감률과 기층의 안정도 기온역전층 굴뚝배연의 분산형태 실내공기의 오염과 건강문제 -실내공기오염물질 -라돈가스와 담배연기

대기의 구조  

대기의 구조 대류권(Troposphere) 성층권(Stratosphere) 중간권(Mesosphere) 대기의 수직구조와 온도변화 대류권(Troposphere) 성층권(Stratosphere) 중간권(Mesosphere) 열 권(Thermosphere)

대류권(Troposphere) -대기권의 최하층으로서 지표로부터 약11km까지의 범위 -기상학의 주된 대상이 되는 층, 즉, 대부분의 기상현상이 대류권 에서 발생 성층권(Strato sphere) -지상 12~50km까지의 범위 -기온의 변화가 높이에 관계없이 일정하여 대기가 안정 -오존층이 존재하는 구간

중간권(Mesosphere) -지상 50~80km의 범위. -기온이 다시 하강하는 구간으로, 공기의 화학반응이 활발하여 수증기의 해리가 완전하게 되며 80km부근에서 기온은 극소가 됨. 열권(Thermosphere) -지상 80km이상인 구간. -공기의 일부분이 이온화되어 있기 때문에 열전도가 높고, 전파를 반사하는 2개의 층으로 구성. (E층: 지상 100km 부근, F층: 200~400km 부근)

대기의 단열감률과 기층의 안정도 건조단열감률(Dry adiabatic Lapse Rate);  대기중에 고도변화(dZ)에 대한 기압변화(dP) ----① 열역학 제 1법칙   ------② ①⇒②

대기의 단열감률과 기층의 안정도 외부로부터 열의 출입이 없고 공기가 하강 또는 상승한다고 가정 고도에 따른 온도변화의 식으로 나타내면

대기의 단열감률과 기층의 안정도 Cp = 0.24 cal/g℃ (Air) g = 9.8 m/s2

Richardson number ( 와 의 관계)

기온감률과 건조 단열감률의 관계 기온감률이 건조 단열감률보다 클때 기온감률이 건조 단열감률보다 작을때

기 온 역 전 층 - 대류권내에서 온도는 지상고도 높이에 따라 감소 - 고공으로 올라갈수록 온도가 상승하는 경우 (기온 역전층) - 기온 역전층 때에 기층이 안정상태가 됨으로써 공기의 수직운동이 억제 - 역전층 하부에서도 공기의 대류현상 저지 - 온도구배가 역으로 바뀌면 찬 공기 위에 따뜻한 공기가 존재하고 공기의 대류현상 없음 역전층이 형성되면 대기에 배출된 오염물질이 역전층을 벗어나지 못하고 대기 내에 축적되어 오염농도가 증가

기 온 역 전 층

<복사역전(Radiation inversion)> - 지표면의 빠른 복사 냉각으로 높은 고도의 온도보다 낮게 되어 역전층형성 - 120-250m 의 낮은 상공에서 발생 - 대기 오염배출원이 위치하는 대기층에서 발생하여 심각한 대기오염문제발생 낮 밤-역전층

<강하역전(Subsidence inversion)> - 고기압 중심부근의 대기하층에서 공기가 발산하여 상층의 공기가 낮은 고도로 하강 - 단열압축에 의해 가열되어 하층의 낮은 온도의 대기층과 역전층이 형성 - 보통 1000~2000m의 고도에서 형성

굴뚝배연의 분산형태

실내공기의 오염과 건강문제 실내오염의 중요성이 인식된 배경 -자연적인 희석률이 큰 대기오염과는 달리 한정된 공간에서 -하루 24시간 중 80%이상을 실내에서 생활. -자연적인 희석률이 큰 대기오염과는 달리 한정된 공간에서 오염된 공기의 지속적 순환으로 인한 오염농도의 증가. -에너지 보존을 위한 새로운 건축자재가 의외의 오염물질을 방출하며, 경제 수준향상으로 인한 다양한 생활용품의 사용증가로 뜻밖의 오염물질 방출. -에너지 절감을 높이기 위한 건물 밀폐화로 건물내 거주자 들이 일시적 또는 만성적인 질병을 호소.

실내공기 오염분포도 실내공기 오염물질분포도 ①알레르기성 곰팡이 ②먼지 ③저상대습도 ④알러지성 병원박테리아 ⑤포름 알데히드 ⑥섬유유리 ⑦자동차 배기가스 ⑧휘발성 유기물 ⑨담배연기 ⑩고상대습도 ⑪오존

인체에 미치는 영향

라 돈 가 스 라돈(Rn) 88Ra226 -> 86Rn222 + He4 ……… <α 붕괴> 라 돈 가 스 라돈(Rn) - 무색 / 무취의 기체로서 액화되어도 색을 띄지 않는 자연 방사능 물질 - 일반적으로 흙, 시멘트, 콘크리트, 대리석, 모래, 벽돌 등의 건축자재 및 우물, 동굴, 천연가스등에 존재하여 공기 중 방출 <라듐(Ra-226)의 붕괴에 의한 라돈(Rn-222)의 생성과정> 88Ra226 -> 86Rn222 + He4    ……… <α  붕괴>

라 돈 가 스

담배의 발암물질

연 습 문 제 1. 대기는 크게 어떻게 구분되는가? 2. 대부분의 기상활동이 발생되는 구간은? 연 습 문 제 1. 대기는 크게 어떻게 구분되는가? (대류권, 성층권, 중간권, 열권) 2. 대부분의 기상활동이 발생되는 구간은? (대류권) 3. 역전층은 크게 어떻게 구분되는가? (강하역전층, 복사역전층) 4. 기온감률이 건조단열감률보다 클때는? ( 대기는 불안정하여 확산이 잘 일어난다.)