리서치 하이라이트

질산과 암모니아 응축에 의한 새롭게 생성된 대기 입자의 빠른 성장

Nature 581, 7807

새로운 입자는 대규모의 기존에 존재하던 입자들이 없는 깨끗한 환경에서만 정상적으로 생성된다고 여겨져왔다. 그러나 도시의 대기 오염에 크게 영향을 미치는 베이징, 상하이와 같은 도심의 심각하게 오염된 대기에서도 빈번하게 생성된다는 증거들도 나오고 있다. 따라서, 어떻게 새롭게 생성된 입자들이 고농도의 에어로졸(Aerosols) 존재 하에 세정(Scavenged) 없이 성장할 수 있는지 미제로 남아있다. Neil Donahue와 그의 동료들은 입자에 질산 암모늄을 형성하는 질산과 암모니아 응축에 의해 새롭게 생성된 입자들의 빠른 응축 성장 가능성을 보여주기 위하여 CERN의 CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) 챔버에서 측정을 수행하였다. 질산과 암모니아는 도시 대기에 풍부하며, 질산은 종종 새로운 입자 형성에 주로 관여하는 황산보다 1,000배 이상 풍부한 경우도 있다. 측정된 질산-염기 핵 생성 성장 속도 황산-염기 핵 생성 성장 속도보다 1~2배 빨랐다. 빠른 성장 속도로 인하여 새롭게 생성된 많은 입자들은 세정 없이도 빠르게 크기가 증가하였다. 그러나 이러한 새로운 입자 형성 현상은 겨울철이나 상부 대류권과 같은 저온 조건에서만 발생 가능한 것으로 보인다.