도심에 위치한 석탑 표면 흑색층 내의 원소탄소성분과 그 기원연구
Studies on Elemental Carbon and Its Origin in Black Surface Layer on Stone Pagoda in Urban Environments
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초록
석탑 표면 흑화현상에 영향을 끼치는 탄소를 평가하기 위하여 석탑표면의 흑색층을 분석하였다. 원소분석기를 이용하여 총탄소량을 측정하였으며, 원소탄소와 유기탄소는 시료를 산처리하여 탄산염탄소를 제거한 후OC/EC 탄소분석기를 이용하여 분석하였다. 이들 석탑 표면 흑색시료에서 검출된 원소탄소의 함량은 0.52%로 원소탄소 자체만으로 석탑 표면의 흑화현상을 설명하기에는 충분치 않은 양이나 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 석탑 흑색표면 내 원소탄소의 기원을 살펴보기 위해 석탑주변의 대기미세먼지(PM-10)를 포집하여 성분을 검토하였다. 대기미세먼지 중에서 가장 높은 비율을 차지하고 있는 것은 이온성분으로 38.4%였으며 토양지각성분이16.6%, 탄소성분이 38.4%로 측정되었다. 대기의 높은 원소탄소함량(13 wt.%)은 석탑 흑색표면에서 검출된 원소탄소의 기원으로 판단된다. 대기중의 토양성분 또한 석탑 흑색표면이 함유하고 있는 규산염광물의 기원으로 추정되며, 석탑표면에 축적되어 표면을 어둡게 하는 역할을 한다.
Abstract
Black surface layers collected from stone pagodas were analyzed to study the effects of carbon compounds on the blackening of stone surface layer. The total amounts of carbon was measured through elemental analyser. Organic and elemental carbon were measured by combustion chromatographic CO2 determination after elimination of carbonates carbon with acid treatment. The elemental carbon concentration in the black surface layer measured 0.52wt.%. This value is not sufficient to explain the complete blackening of stone surface. To trace the origin of carbon in black surface layer on the stone pagoda, aerosol samples for PM10 were collected at the near sites of the pagoda. The major components of them were soluble ions(42.8wt.%), carbon(38.4 wt.%) and crustal matter(16wt.%). From the high content(13wt.%) of elemental carbon in aerosol can be deduced that it may be a prime origin for the elemental carbon in the black surface layer on the stone pagoda. The crustal matter in aerosol can be also a origin of silicate mineral in black surface layer and plays a important role in the darkening of black surface layer.
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