에어로졸 흡습성 (aerosol hygroscopicity)
한 줄 정의: 에어로졸 입자가 주변 수증기를 흡수해 크기가 커지는 능력으로, 흡습성장인자나 카파(κ) 매개변수로 정량화합니다.
쉽게 풀면
소금 알갱이가 습한 날 눅눅해지듯, 대기 중 작은 입자도 습도가 높으면 물을 머금고 커집니다. 이 성질을 에어로졸 흡습성이라 합니다. 성분에 따라 물을 잘 먹는 입자와 거의 안 먹는 입자가 있습니다.
왜 중요한가
흡습성이 클수록 입자가 구름응결핵으로 활성화되기 쉬워 구름 형성과 강수에 영향을 줍니다. 습도에 따라 입자가 커지면 빛 산란이 늘어 시정 악화와 복사강제력 추정에도 중요합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"도심 관측에서 유기에어로졸 비중이 높은 날 평균 κ값이 낮아져 구름응결핵 활성 비율이 감소하였다."
성분과 흡습성, 활성화의 관계를 분석한 예시입니다.
조금 더 깊게 보면
흡습성장인자(GF)는 특정 상대습도에서의 입자 지름을 건조 지름으로 나눈 값으로, 흡습 탠덤 미분이동도분석기(HTDMA)로 측정합니다. 페터스와 크라이덴바이스(Petters & Kreidenweis, 2007)가 제안한 단일 매개변수 κ는 황산암모늄 약 0.6, 많은 유기물 0.1 안팎처럼 성분 차이를 하나의 수로 요약합니다. κ와 쾰러이론을 결합하면 입자 크기별 임계 과포화도를 계산할 수 있습니다.
주의할 점
약학의 흡습성은 물질 일반이 수분을 흡수하는 성질이고, 이 항목은 대기 입자의 흡습 성장과 구름응결핵 활성을 다룹니다. 쾰러이론은 평형 조건을 설명하는 이론이고 흡습성은 그 이론에 들어가는 입자의 성질입니다.