2차생성입자 (Secondary Aerosol)
한 줄 정의: 기체 상태로 배출된 물질이 대기 중 반응으로 바뀌어 만들어진 미세 입자입니다.
쉽게 풀면
미세먼지 중에는 굴뚝이나 배기구에서 곧바로 입자로 나온 것도 있지만, 처음에는 기체였던 물질이 공중에서 화학 반응을 거쳐 입자로 바뀐 것도 많습니다. 예를 들어 황산화물은 황산염으로, 질소산화물은 질산염으로, 암모니아는 이들과 결합해 암모늄염으로 변합니다. 이렇게 대기 중에서 새로 만들어진 입자를 2차생성입자라고 합니다.
왜 중요한가
우리나라 초미세먼지의 상당 부분이 2차생성입자로 보고되기 때문에, 먼지를 직접 걸러내는 대책만으로는 농도를 충분히 낮출 수 없습니다. 어떤 기체 물질을 줄여야 하는지를 결정하는 문제로 이어지므로 대기질 정책 논의의 핵심 개념입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"고농도 기간 초미세먼지 성분 분석 결과 질산염과 황산염이 큰 비중을 차지해 2차생성 기여가 높은 것으로 나타났다."
성분 조성을 근거로 입자의 생성 경로를 추정하는 전형적인 분석 서술입니다.
조금 더 깊게 보면
무기 2차생성입자는 주로 황산화물과 질소산화물이 산화된 뒤 암모니아와 결합해 만들어지며, 습도가 높고 일사가 강할 때 생성이 촉진됩니다. 휘발성유기화합물이 산화되어 증기압이 낮은 물질로 바뀌면서 만들어지는 2차 유기입자도 상당한 비중을 차지합니다. 전구물질과 입자 사이의 관계가 비선형이어서, 한 물질만 줄여도 기대만큼 농도가 떨어지지 않는 경우가 있어 광화학 모델을 이용한 분석이 필요합니다.
주의할 점
배출원에서 곧바로 나온 1차 배출 입자와 구분해야 합니다. 2차생성입자는 배출구에서 집진장치로 잡을 수 없고, 원인 물질인 기체 전구물질을 줄여야만 감소하므로 대책의 성격이 전혀 다릅니다.