연무질 문서 원본 보기

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[[파일:Aerosol-India.jpg|섬네일|에어로졸 오염 ([[인도]] 북부 지역, [[방글라데시]])]]

'''연무질'''({{한자|煙霧質}}, {{llang|de|Aerosol|에어로졸}}) 또는 '''에어로졸'''은 [[지구 대기권|공기]]나 다른 [[기체]]에 미세한 [[고체]] [[입자]]나 [[액체]] [[방울]]이 섞여 [[현탁액|현탁]] 상태를 이룬 혼합물이다. 기체나 그것에 섞은 물질을 따로 따로 가리키는 것이 아니라 혼합물 자체를 나타낸다.{{Sfn|Hinds|1999}} 자연적으로 형성되거나 [[인간이 환경에 미치는 영향|인위적]] 원인으로 만들어 질 수도 있다. 자연적으로 형성되는 연무질의 예로는 [[안개]], [[황사]], 숲의 나무들이 내는 [[삼출|삼출물]], [[간헐천]]에서 솟는 증기와 같은 것들이 있다. 인위적 에어로졸의 예로는 [[미세먼지]]와 같은 [[대기 오염|대기 오염 물질]]이 섞인 공기, [[수력 발전|수력발전소]]에서 발생하는 안개, [[관개]]를 위한 [[스프링클러]]에서 나오는 물방울이 섞인 공기, [[향수|향수통]]과 같은 [[분무기]]에서 뿌려진 액체가 섞인 공기, [[연기 (화학)|연기]], [[먼지]], 주전자의 증기, [[농약|살충제 살포]] 및 호흡기 질환에 쓰이는 약물 분사기 등을 들 수 있다.{{Sfn|Hidy|1984}} [[담배]] 연기나 [[전자 담배|전자담배]]도 [[인간이 환경에 미치는 영향|인위적인]] 연무질에 속한다.<ref>{{웹 인용|url=https://www.who.int/news-room/q-a-detail/tobacco-e-cigarettes|제목=Tobacco: E-cigarettes|웹사이트=www.who.int|언어=en|확인날짜=2021-08-24}}</ref>

연무질을 이루는 액체 방울이나 고체 입자는 일반적으로 직경 1 [[마이크로미터|μm]] 미만의 크기를 지닌다. 그 보다 더 큰 입자는 빠르게 가라앉기 때문에 안정적인 현탁 상태를 유지하기 어렵다. [[헤어스프레이]]와 같은 [[스프레이 (분사기)|스프레이]] 형태의 제품들은 물질을 연무질 상태로 사용하기 위해 고안된 것이다.

[[코로나바이러스감염증-19|코로나-19]]와 같은 질병은 [[호흡기 비말]] 형태로 전파되는데<ref>{{저널 인용|제목=Minimising exposure to respiratory droplets, 'jet riders' and aerosols in air-conditioned hospital rooms by a 'Shield-and-Sink' strategy|저널=BMJ Open|성=Hunziker|이름=Patrick|url=https://bmjopen.bmj.com/content/11/10/e047772|날짜=2021-10-01|권=11|호=10|쪽=e047772|언어=en|doi=10.1136/bmjopen-2020-047772|issn=2044-6055|pmc=8520596|pmid=34642190}}</ref>, 감염된 사람의 호흡, 말하기, 기침 등에 섞인 침 등의 액체가 연무질을 이루어 전파된다.<ref>{{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=e3INDgAAQBAJ&q=%C2%A0Diseases+can+also+spread+by+means+of+small+droplets+in+the+breath+called+aerosols&pg=PA129|제목=Surgical Technology – E-Book: Principles and Practice|성=Fuller|이름=Joanna Kotcher|날짜=2017-01-31|출판사=Elsevier Health Sciences|언어=en|isbn=978-0-323-43056-2}}</ref><br clear="all" />

== 정의 ==
[[파일:Fly_Ash_FHWA_dot_gov.jpg|섬네일|[[주사전자현미경]]으로 2,000 배 확대한 연무질의 사진. 대부분의 입자는 거의 구형이다.|왼쪽]]연무질은 기체 내 고체 또는 액체 입자가 현탁 상태로 섞인 혼합물로 정의된다. 기상학에서는 혼합된 입자를 크기에 따라 PM2.5 또는 PM10 이라고 부른다.<ref name="auto">{{웹 인용|url=https://earthobservatory.nasa.gov/features/Aerosols|제목=Aerosols: Tiny Particles, Big Impact|날짜=2 November 2010|웹사이트=earthobservatory.nasa.gov|언어=en}}</ref> 일반적으로 1μm 이하의 입자가 기체에 혼합되어 있는 상태를 연무질이라 할 수 있다.<ref>[https://www.dongascience.com/news.php?idx=7872 식중독 일으키는 노로바이러스, 공기 타고 감염?], 동아사이언스, 2015년 8월 20일</ref>

구름과 같이 대기 중에 미세한 입자가 섞인 상태를 [[용액]]과 같은 형태로 비교하면서 "에어로졸"이라고 표현 한 사람은 프레데릭 G. 도넌으로 알려져 있다. 이 용어는 물을 분산 매질로 하는 [[교질]] 혼합물인 [[수교액]](hydrosol, 하이드로졸)이라는 용어와 유사하게 발전하였다.{{Sfn|Hidy|1984}} 입자가 직접 기체에 유입되어 형성되는 것을 1차 연무질이라고 하고, 이 연무질이 기체 교환을 통해 확산되어 형성되는 것을 2차 연무질이라고 한다.{{Sfn|Hinds|1999}}

대기 중의 연무질을 이루는 물질에는 수증기 외에도 황산염, 유기 탄소, 흑색 탄소, 질산염, 광물 먼지 및 바다 소금 등이 포함되며, 일반적으로 서로 뭉쳐서 복잡한 혼합물을 형성한다.<ref name="auto2">{{웹 인용|url=https://earthobservatory.nasa.gov/features/Aerosols|제목=Aerosols: Tiny Particles, Big Impact|날짜=2 November 2010|웹사이트=earthobservatory.nasa.gov|언어=en}}</ref> 대기중 연무질은 물리적 형태와 생성 방식에 따라 먼지, [[연무]], [[안개]], [[스모그]] 등의 다양한 이름으로 불린다.
[[파일:Aerosol.png|오른쪽|섬네일|[[스프레이 (분사기)|스프레이캔]]이 만드는 연무질]]

연무질의 농도 측정에는 몇 가지 서로 다른 방식이 쓰인다. [[환경과학|환경 과학]]이나 [[환경 보건]] 분야에서는 일반적으로 1 [[세제곱미터]]의 공기에 섞인 물질의 [[마이크로그램]] 단위 무게를 계산하는 질량 농도 ''M'' (μg/m<sup>3</sup>)을 사용하며, 다른 방식으로는 부피 당 입자의 갯수를 새는 [[개수밀도]]( ''N'' )를 사용하기도 한다.{{Sfn|Hinds|1999}}

입자의 직경(''d<sub>p</sub>'')은 연무질의 특성에 큰 영향을 미친다. 실험실에서 생성하는 단분산 연무질의 경우엔 균일한 크기의 입자가 형성되지만, 실제 대기 환경 속의 입자들은 다양한 크기를 갖는 다분산 교질 체계를 통해 연무질을 형성한다.{{Sfn|Hinds|1999}} 액체 방울의 경우 거의 항상 구형이지만, 고체 입자의 경우는 불규칙한 모양이 많기 때문에 이들의 경우 평균적인 지름을 갖는 등가 직경을 계산하여 사용한다.{{Sfn|Hinds|1999}} 등가 부피 직경(''d<sub>e</sub>'')은 불규칙한 모양을 갖는 고체 입자의 부피와 동일한 구를 가정하여 계산한 직경이다.{{Sfn|Hinds|1999}} 연무질 안의 입자 움직임을 실제와 유사하게 시뮬레이션하기 위해 공기역학적 직경을 도입하기도 한다.

== 생성 및 응용 ==
연무질을 생성하여 사용하는 사례로는 다음과 같은 것이 있다.
* 시험을 위한 연무질 생성: 기기의 [[교정 (공학)|교정]], 공기 표집 장비나 필터를 위한 시험
* 소비제: [[데오도란트|탈취제]], [[도료|페인트]], [[헤어스프레이]], 분무형 [[살충제]] 등의 스프레이 제품{{Sfn|Hidy|1984}}
* 농약의 살포
* [[호흡기 질환]] 치료 용구{{Sfn|Hidy|1984}}
* [[내연기관]] 등의 [[연료 분사]] 시스템과 같은 [[연소]] 기술{{Sfn|Hidy|1984}}

연무질 생성에 쓰이는 장비로는 다음과 같은 것이 있다.{{Sfn|Hidy|1984}}
* [[스프레이 (분사기)|스프레이]]
* [[분무기]]
* [[전자 담배]]
* 진동형 연무 발생기
* 가열형 가습기 및 초음파형 가습기<ref>[https://www.chosun.com/economy/tech_it/2023/11/23/6H5DWQXBMVFDTGH56GASGG7JQE/ 세균 걱정 땐 ‘가열식’ 가습기, 가성비는 ‘초음파식’], 조선일보, 2023년 11월 23일</ref>

== 대기학 ==
[[파일:Portrait_of_global_aerosols.jpg|섬네일|[[지구대기]]의 대표적 연무질(녹색: 연기, 파란색: 소금, 노란색: 먼지, 흰색: 황산)|왼쪽]]
[[지구대기]]에 있는 여러 유형의 연무질이 기후에 중요한 영향을 미친다. 이들 가운데는 [[화산재]], [[사막]]의 먼지, 해양의 소금과 같이 지구 자체의 움직임에서 비롯되는 것들도 있고, 여러 생물이나 인간의 활동에 의해 만들어 지는 것도 있다. 화산은 폭발과 함께 [[성층권]]에 [[황산]] 방울을 뿌리고 이렇게 형성된 연무질은 최대 2년 동안 지속되며 햇빛을 반사하여 대기의 온도를 낮춘다. 사막의 먼지, 즉 높은 고도로 날아간 광물 입자도 열을 흡수하는 역할을 하며 폭풍 구름의 형성을 억제하는 역할을 할 수 있다. 인간의 활동에서 발생하는 것 중에 석유나 석탄의 연소에서도 황산염 미세먼지가 발생한다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html|제목=Atmospheric Aerosols: What Are They, and Why Are They So Important?|날짜=22 Apr 2008|출판사=NASA Langley Research Center|확인날짜=27 December 2014}}</ref> 미세먼지의 주요 원인으로는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 암모니아(NH₃), 휘발성 유기화학물(VOCs)과 같은 내연기관 자동차의 여러 연소 후 화합물이 꼽히지만<ref>[https://www.airkorea.or.kr/web/airMatter?pMENU_NO=130 미세먼지(PM-10), 초미세먼지(PM-2.5)], 에어코리아</ref> 타이어와 도로의 마찰 등으로 발생하는 비배기 미세먼지 역시 많이 발생한다.<ref>최성우 외, [https://www.jekosae.or.kr/xml/36428/36428.pdf 자동차 비배기관에 의한 미세먼지 배출량 추정 및 추이 분석], 한국대기환경학회, 제39권 제2호, 2023년</ref> [[전기자동차]]의 경우 연소에 의한 배기가스는 발생하지 않지만 비배기 미세먼지의 발생은 오히려 큰 편이다.<ref>[https://m.dongascience.com/news.php?idx=56552 전기차도 내연기관차만큼 '非배기 미세먼지' 많이 배출한다], 동아사이언스, 2022년 10월 6일</ref>

모든 [[구름]]과 [[강수]]는 대표적인 대기중 연무질이다. 이 외에도 다음과 같은 연무질들이 대기 중에 포함되어 있다.
* 천연 [[무기화학|무기물]] : 미세먼지, 천일염, 물방울
* 천연 [[유기화학|유기]] 물질: 연기, [[꽃가루]], [[포자]] 또는 [[세균|박테리아]]
* 연기, 재 또는 먼지와 같은 [[인간이 환경에 미치는 영향|인위적]] 연소 생성물

다음과 같은 것도 도시에서 쉽게 볼 수 있는 연무질이다.
* 먼지
* 담배 연기
* [[스프레이 (분사기)|스프레이]] 캔의 분사
* 자동차 배기가스의 [[그을음]]이나 연기

== 영향 ==
[[파일:20231206_Radiative_forcing_(warming_influence)_-_global_warming.svg|섬네일|대기중 연무질은 기온을 낮추는 효과가 있지만, 온실가스의 온난화 효과에 비해 영향이 적다.<ref name="ESSD_2022">{{저널 인용|제목=Indicators of Global Climate Change 2022: annual update of large-scale indicators of the state of the climate system and human influence|저널=Earth System Science Data|성=Forster|이름=Piers M.|성2=Smith|이름2=Christopher J.|url=https://essd.copernicus.org/articles/15/2295/2023/essd-15-2295-2023.pdf|날짜=2023|권=15|호=6|출판사=Copernicus Programme|쪽=2295–2327|bibcode=2023ESSD...15.2295F|doi=10.5194/essd-15-2295-2023|저자표시=4|성3=Walsh|이름3=Tristram|성4=Lamb|이름4=William F.|성5=Lamboll|이름5=Robin}} Fig. 2(a).</ref>]]

지구대기의 여러 연무질은 기후, 생육 등의 자연에 대해서 뿐만 아니라 건강과 같은 인간의 삶에도 영향을 미친다.

* 화산 폭발은 다량의 [[황산]], [[황화 수소|황화수소]] 및 [[염산]]을 방출하고, 이러한 가스는 구름 속에서 연무질을 형성하여 [[산성비]]가 되어 땅으로 돌아온다. 산성비는 환경과 인간 생활에 여러 악영향을 미친다.<ref name="nasa">{{웹 인용|url=http://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html|제목=Atmospheric Aerosols: What Are They, and Why Are They So Important?|성=Allen|이름=Bob|웹사이트=NASA|확인날짜=8 July 2014}}</ref>
* 대기중 연무질은 태양 복사를 산란시키고 흡수한다.<ref>{{웹 인용|url=https://www.rmets.org/resource/aerosols-and-climate|제목=Aerosols and Climate|성=Highwood|이름=Ellie|날짜=2018-09-05|웹사이트=Royal Meteorological Society|언어=en|확인날짜=2019-10-07}}</ref> 이로 인해 지구로 들어오는 태양 복사의 일부가 우주로 다시 산란되어 표면 냉각 효과를 보일 수 있지만, 이미 지표에 도달한 열에너지를 흡수하면서 표면 온난화를 일으 킬 수도 있다.<ref>{{웹 인용|url=https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/|제목=Fifth Assessment Report - Climate Change 2013|웹사이트=www.ipcc.ch|확인날짜=2018-02-07}}</ref> 후자의 경우 [[온실 효과]]의 추가적 요인으로 작용한다.<ref name="kommalapati">{{서적 인용|제목=Atmospheric aerosols: Characterization, chemistry, modeling, and climate|성=Kommalapati|이름=Raghava R.|성2=Valsaraj|이름2=Kalliat T.|날짜=2009|권=1005|출판사=American Chemical Society|위치=Washington, DC|쪽=1–10|doi=10.1021/bk-2009-1005.ch001|isbn=978-0-8412-2482-7}}</ref>
* 대기중 연무질은 지구로 들어오는 [[우주선 (물리)|우주선]]과 상호작용하여 구름을 형성하는 입자의 크기를 바꿀 수 있다. 이러한 구름 입자 크기 변화는 구름의 [[반사율]]에 영향을 주어 지구 에너지 수지를 바꿀 수 있다.<ref name="nasa" />

인위적으로 형성된 연무질이 일부 지역에서는 실제로 온실가스 효과를 상쇄한다는 증거가 있다. 인간의 활동에 의한 연무질은 남반구 보다 북반구에서 매우 크게 발생하는데, 이로 인해 지구 온난화의 경향은 남반구에서 더 뚜렷하다. 지구는 대기 뿐만 아니라 해류를 통해서도 열교환이 이루어 지기 때문에 남반구의 더워진 해수는 결국 북반구로 유입되고 북반구는 그저 조금 더 늦게 영향을 받을 뿐이다.<ref>Anthropogenic Aerosols, Greenhouse Gases, and the Uptake, Transport, and Storage of Excess Heat in the Climate System {{저널 인용|제목=Anthropogenic Aerosols, Greenhouse Gases, and the Uptake, Transport, and Storage of Excess Heat in the Climate System|저널=Geophysical Research Letters|성=Irving|이름=D. B.|성2=Wijffels|이름2=S.|연도=2019|권=46|호=9|쪽=4894–4903|bibcode=2019GeoRL..46.4894I|doi=10.1029/2019GL082015|성3=Church|이름3=J. A.}}</ref> 온실가스에 의한 지구 기후 변화 자체를 멈추지는 못하지만, 대기중 연무질이 그 경향을 조금이나마 상쇄하고 있는 것은 사실이다.<ref>GIEC AR6 WG1 - Figure SPM.2 https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-i/</ref> 그러나 여러 오염원에 의한 연무질의 발생은 인간의 건강과 생활에 다음과 같은 해를 입힌다.

* 오염물질이 강하하면서 지구 표면과 수역에 오염 물질이 축적되고 인간과 환경에 해를 끼칠 가능성이 높아진다.<ref name="kommalapati2">{{서적 인용|제목=Atmospheric aerosols: Characterization, chemistry, modeling, and climate|성=Kommalapati|이름=Raghava R.|성2=Valsaraj|이름2=Kalliat T.|날짜=2009|권=1005|출판사=American Chemical Society|위치=Washington, DC|쪽=1–10|doi=10.1021/bk-2009-1005.ch001|isbn=978-0-8412-2482-7}}</ref>
* 일반적인 상황이라면 빠르게 가라앉을 20 μm 크기의 연무질도 에어컨이 가동되는 실내에서는 강한 바람을 타고 계속 떠도는 "제트 라이더" 동작을 하며 공기중에 지속적으로 남아 있게 된다.<ref>Hunziker, Patrick (2020-12-16). "Minimizing exposure to respiratory droplets, 'jet riders' and aerosols in air-conditioned hospital rooms by a 'Shield-and-Sink' strategy". medRxiv 10.1101/2020.12.08.20233056v1</ref> 이는 호흡기 질환<ref>{{저널 인용|제목=Human Nasal Passage Particle Deposition: The Effect of Particle Size, Flow Rate, and Anatomical Factors|저널=Aerosol Science and Technology|성=Kesavanathan|이름=Jana|성2=Swift|이름2=David L.|연도=1998|권=28|호=5|쪽=457–463|bibcode=1998AerST..28..457K|doi=10.1080/02786829808965537|issn=0278-6826}}</ref>, [[코로나바이러스감염증-19|코로나19]]의 원발성 감염 등과 같은 건강 위험의 원인이 된다.
* 유효 직경이 2.5 μm 이하인 초미세먼지는 폐까지 직접 도달할 수 있으며 보다 큰 건강 위험 요소로 작용한다.<ref name="volcanic_emissions">{{웹 인용|url=http://eodg.atm.ox.ac.uk/eodg/research_ve.html|제목=Volcanic Emissions|성=Grainger|이름=Don|웹사이트=Earth Observation Data Group, Department of Physics, University of Oxford|출판사=University of Oxford|확인날짜=8 July 2014}}</ref>

== 입자의 크기 ==
단분산 연무질의 경우 입자 직경만 안 다면 다른 모든 특징을 설명할 수 있다. 그러나 실제 대기 중의 연무질은 복잡한 크기의 입자들이 섞여 있기 때문에 더 복잡한 [[입도분포 곡선]]으로 분류한 입자의 상대적인 양을 정의한다.<ref>{{저널 인용|제목=Particle Size Characterization|저널=NIST Special Publication|성=Jillavenkatesa|이름=A|성2=Dapkunas|이름2=SJ|날짜=2001|권=960-1|성3=Lin-Sien|이름3=Lum}}</ref> 입자 크기 분포를 정의하는 방법으로 표집된 모든 입자의 크기를 목록화 하는 방법이 있지만 너무 시간이 들고 적용에 불편하기 때문에, 입자 크기의 범위를 나누고 각 간격의 비율을 적용한다. 이렇게 분류된 입자들은 빈의 너비를 달리하는 [[히스토그램]]으로 표시하여 정규화 할 수 할 수 있으며{{Sfn|Hinds|1999}} 빈의 너비가 0이 되는 경향이 있는 경우 빈도 함수의 극한은 다음과 같다. {{Sfn|Hinds|1999}}

<math> \mathrm{d}f = f(d_p) \,\mathrm{d}d_p</math>
* <math> d_p </math> : 입자의 직경
* <math> \,\mathrm{d}f </math> : <math>d_p</math>에서 <math>d_p</math> + <math>\mathrm{d}d_p</math>사이의 직경을 갖는 입자의 비율
* <math>f(d_p)</math>: [[주기함수]]


따라서 입자의 크기 a와 ''b'' 사이 주기 곡선의 아래 영역은 해당 범위에 있는 입자의 전체 비율을 나타낸다.{{Sfn|Hinds|1999}}


이는 총수 밀도 ''N'' 에 대한 다음의 공식으로 나타낼 수 있다.{{Sfn|Hidy|1984}}

<math> dN = N(d_p) \,\mathrm{d}d_p</math>

연무질의 입자가 구형이라고 가정하면 단위 부피당 표면적( ''S'' )은 2차 [[모멘트 (수학)|모멘트]]로 주어진다.{{Sfn|Hidy|1984}}

<math> S= \pi/2 \int_0^\infty N(d_p)d_p^2 \,\mathrm{d}d_p</math>


이는 다시 입자의 총 부피 농도( ''V'' )를 알 수 있게 한다. {{Sfn|Hidy|1984}}

<math> V= \pi/6 \int_0^\infty N(d_p)d_p^3 \,\mathrm{d}d_p</math>


다른 분야에서 일반적으로 쓰이는 [[정규 분포]]는 입자 크기의 분포를 근사적으로 나타낼 수 있지만, 직경이 큰 입자들이 보이는 [[긴 꼬리]]로 인한 [[비대칭도|왜곡]]으로 실제 분포를 나타내는 데 적합하지 않다. 또한 연무질의 크기와 같이 변화폭이 넓은 대상에 적용되는 정규 분포의 경우 이론적으로 직경이 음인 경우도 발생하지만, 실제 연무질의 입자의 직경이 음인 경우는 존재할 수 없기 때문에 물리적으로도 현실적이지 않다. 다만 실험실에서 발생시키는 단분산 연무질이나 거의 구형을 보이는 특정한 [[꽃가루]] 입자, 균류의 [[포자]] 등에는 정규 분포가 유용할 수 있다.{{Sfn|Hinds|1999}} 보다 널리 선택되는 [[로그 정규 분포]]는 음수 값이 없고, 광범위한 값을 포괄할 수 있기 때문에 연무질에 대한 수리 모형에 보다 적합하다. 로그 정규 분포에 따른 입자의 빈도는 다음과 같이 제공된다.{{Sfn|Hinds|1999}}

<math> \mathrm{d}f = \frac{1}{d_p \sigma\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{(ln(d_p) - \bar{d_p})^2}{2 \sigma^2} }\mathrm{d}d_p</math>
* <math> \sigma</math> : [[표준 편차]]
* <math> \bar{d_p}</math> : 입자 직경의 [[산술 평균]]

이외에도 거칠게 분산되는 먼지나 스프레이 입자의 특성화에는 [[베이불 분포]]가 쓰이고, 광범위하게 분산되는 스프레이에 대해서는 누키야마-타나사와 분포가, 대기 중 입자에 대해서는 [[멱법칙]] 분포가, 분말 재료에는 [[지수 분포]]가, 구름 속 물방울의 경우 크르지안-마진 분포가 쓰인다.{{Sfn|Hinds|1999}}

== 입자의 종단 속도 ==

대부분의 연무질은 [[레이놀즈 수]]의 낮은 값(<1)을 보이므로 [[스토크스의 법칙]]으로 유체 내에 혼입된 고체 구형 입자의 저항력을 설명할 수 있다. 그러나 스토크스의 법칙은 입자 표면의 기체 속도가 0일 때만 유효하다. 1 μm 미만의 작은 입자의 경우를 연무질로 특성화할 수 있지만, 일반화 할 수 없기 때문에 항상 1보다 큰 커닝험 보정 계수를 도입할 수 있다. 이 요소를 포함하면 입자에 대한 저항력과 속도 사이의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다.{{Sfn|Hinds|1999}}

<math>F_D = \frac {3 \pi \eta V d}{C_c}</math>
* <math>F_D</math>: 구형 입자에 대한 저항력
* <math>\eta</math>: 기체의 동적 [[점성|점도]]
* <math>V</math>: 입자 속도
* <math>C_c</math>: 커닝험 보정 계수

이를 통해 정체된 공기에서 중력에 의해 침전되는 입자의 [[종단속도]]를 계산할 수 있다. [[부력]] 효과를 무시하면;{{Sfn|Hinds|1999}}

<math>V_{TS} = \frac{\rho_p d^2 g C_c}{18 \eta}</math>
* <math>V_{TS}</math>: 입자의 종단속도


종단속도는 다른 종류의 힘에 의해서도 파생될 수 있다. 스토크스의 법칙이 성립하면 운동에 대한 저항은 속도에 정비례한다. 이때 입자의 기계적 이동성에 대한 비례 상수( ''B'' )는;{{Sfn|Hinds|1999}}

<math>B = \frac{V}{F_D} = \frac {C_c}{3 \pi \eta d}</math>

초기 속도가 주어진 입자는 [[지수적 감쇠]]에 따라 이완시간을 갖고 종단속도에 접근한다.{{Sfn|Hinds|1999}}

<math>V(t) = V_{f}-(V_{f}-V_{0})e^{-\frac{t}{\tau}}</math>
* <math>V(t)</math>: 시간 t에서 입자의 속도
* <math>V_f</math>: 입자의 종단 속도
* <math>V_0</math>: 입자의 초기 속도

먼지와 같은 비구형 입자는 동일한 부피와 속도를 갖는 등가 입자로 변환하여 계산한다.{{Sfn|Hinds|1999}}

== 측정 ==
연무질은 현장에서 포집하여 직접 측정하거나 원격 감지 기구를 통해 간접 측정할 수 있다. 현장 측정 용 기구로는 질량분석기, 차동 분석기, 분광계, 응축 입자 계수기 등의 다양한 도구가 쓰이고, 원격 간접 측정에는 태양의 광도를 분석하는 방법, [[라이다]]를 이용한 분석, 촬영한 이미지를 이용한 이미지 분광법 등이 쓰인다.

== 같이 보기 ==
* [[에어로젤]]
* [[지구음암화]]
* [[분무기]]
* [[모노터펜]]
* [[미세먼지]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 참고 문헌 ==
{{참고 자료 시작}}
* {{서적 인용|title=Aerosol Science: Technology and Applications|year=2014|editor1-last=Colbeck|editor1-first=Ian|editor2-last=Lazaridis|editor2-first=Mihalis|publisher=John Wiley & Sons - Science|isbn=978-1-119-97792-6}}
* {{서적 인용|title=Smoke, Dust and Haze: Fundamentals of Aerosol Behavior|last=Friedlander|first=S. K.|year=2000|edition=2nd|publisher=Oxford University Press|location=New York|isbn=0-19-512999-7}}
* {{서적 인용|title=Aerosol Technology|url=https://archive.org/details/aerosoltechnolog0002hind|last=Hinds|first=William C.|year=1999|edition=2nd|publisher=Wiley - Interscience|isbn=978-0-471-19410-1}}
* {{서적 인용|title=Aerosols, An Industrial and Environmental Science|url=https://archive.org/details/aerosolsindustri0000hidy|last=Hidy|first=George M.|year=1984|publisher=Academic Press, Inc.|isbn=978-0-12-412336-6}}
{{참고 자료 끝}}

{{전거 통제}}

[[분류:연무질| ]]
[[분류:대기 오염]]
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