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原著

Aerodyne HR-ToF-AMS를 이용한 주류 및 지류 담배연기 에어로졸의 질량스펙트럼에 관한 연구

원문정보

A Study on the Mass Spectrums of the Main- And Side-stream Smoke Aerosol of Cigarette using an Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer

김정호, 최진수, 안준영, 한진석, 윤관훈, 김신도

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초록

영어

In this study, the characteristics of the aerosol particles discharged from main stream and side stream cigarette smoke were grasped in real-time using an Aerodyne HR-ToF-AMS, and the mean mass spectrum was shown to be leadingly m/z 43 and m/z 28 in the main stream and the side stream respectively. The ions detected in the mass spectrum were classified into groups of C, CH, CHO, CHOgt1, CHON, CHOgt1N, and CHN, the important group being CH (MS: 69%, SS: 60%). As to the average ingredient of organic matters in the main stream and the side stream, hydrocarbon (CxHy) was shown to be the main ingredient under the existence of CxHyOz and CxHyNq. The chemical equations of organic matters in the main stream and the side stream were shown to be C1H1.382O0.08N0.032 and C1H1.396O0.116N0.056 respectively, and, as a result of comparing them using the estimated ratios of O : C (MS : 0.10, SS : 0.16), H : C (MS : 1.52, SS : 1.50), and N : C (MS : 0.032, SS : 0.062), the element ratio of cigarette smoke aerosol was found to be similar with that of NOA (a nitrogen-enriched organic aerosol) of the atmospheric aerosol. The result of study on the mass spectrum of the aerosol of cigarette smoke main stream and side stream can be one of the spectrum examples useful for analysis of complicated organic aerosol from diverse ToF-AMS data.

한국어

본 연구에서는 Aerodyne HR-ToF-AMS를 이용하여 주류(main stream) 및 지류(side stream) 담배연기에서 배출되는 에어로졸 입자의 특징을 실시간으로 파악하였으며, 평균 질량스펙트럼은 주류연기에서는 m/z 43이, 지류연기에서는 m/z 28이 주요하게 나타났다. 질량스펙트럼에서 검출된 이온들은 C, CH, CHO, CHOgt1, CHON, CHOgt1N, CHN 그룹으로 분류되었고, 주요한 그룹은 CH 이었다(MS : 69%, SS : 60%). 주류연기와 지류연기에서 평균 유기물질 성분은 CxHyOz 와 CxHyNq의 존재 하에 탄화수소가(CxHy) 주요 성분인 것으로 나타났다. 유기물질의 화학식은 주류연기가 C1H1.382O0.08N0.032, 지류연기는 C1H1.396O0.116N0.056로 나타났으며, O : C(MS : 0.10, SS : 0.16), H : C(MS : 1.52, SS : 1.50), N : C(MS : 0.032, SS : 0.062) 비율을 산정하여 비교한 결과, 담배연기 에어로졸의 원소 비율은 대기에어로졸의 NOA(a nitrogen-enriched organic aerosol)와 유사한 것으로 나타났다. 담배연기의 지류 및 주류연기에어로졸의 질량스펙트럼 연구 결과는 다양한 ToF-AMS 자료에서 복잡한 유기에어로졸의 분석을 위한 유용한 스펙트럼 사례의 하나가 될 수 있다.

목차

Abstract
 요약문
 I. 서론
 II. 연구내용 및 방법
  1. 주류연기 및 지류연기 측정 방법
  2. 질량스펙트럼 자료 분석 방법
 III. 결과 및 고찰
  1. 담배연기 에어로졸의 질량 스펙트럼
  2. 담배연기 에어로졸의 원소구성비
 IV. 결론
 References

저자정보

  • 김정호 Jeong-Ho Kim. 서울시립대학교 환경공학과, 에이피엠엔지니어링(주)
  • 최진수 Jin-Soo CHoi. 국립환경과학원 기후대기연구부
  • 안준영 Joon-Young Ahn. 국립환경과학원 기후대기연구부
  • 한진석 Jin-Seok Han. 국립환경과학원 기후대기연구부
  • 윤관훈 Gwan-Hoon Yoon. 서울시립대학교 환경공학과, 에이피엠엔지니어링(주)
  • 김신도 Shin-Do Kim. 서울시립대학교 환경공학과

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

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