M5S 초미세먼지 측정기

1.

미세먼지와 초미세먼지가 사회적 문제로 부각되면서 미세먼지 센서를 이용한 공기질 측정 제품들이 시중에 여럿 나오고 있다. 에어컨이나 공기청정기는 물론 휴대용 공기질 측정기에 달려 있는 이러한 미세먼지 센서들은 대부분 광산란법을 이용한 측정 방식을 채택하고 있는데, 이것은 빛이 공기를 통과할 때 먼지를 만나면 산란하는 현상을 이용한 측정 방식이다.

작년 12월, 환경부는 실태조사를 통해 국내 공기청정기와 공기질 측정기기의 미세먼지 수치에 상당한 오류가 있음을 발표하였는데^[각주:1], 이 보도에서 환경부는 해당 제품에서 사용한 미세먼지 센서가 정확히 어떤 것인지를 밝히지 않았다. 기사에 나오는 '저가'라는 표현과 50%에서 90%에 이르는 높은 오류 수치로 추측컨대 그 제품들은 LED를 이용한 광산란 센서를 사용한 듯하다. 하지만 하필 오류가 높다고 발표한 항목이 초미세먼지인 PM2.5가 아니라 미세먼지에 해당하는 PM10이었기 때문에 해당 제품들이 LED 센서를 사용했다고 확신할 수는 없다. 왜냐하면 LED 센서보다 윗등급인 레이저 센서를 쓰더라도 PM2.5 레이저 센서는ㅡPM2.5가 아니라ㅡPM10의 수치를 제대로 잡아낼 수 없기 때문이다.

가정에서 사용하는 미세먼지 측정기는 가격과 휴대성 문제로 거의 대부분 빛을 이용한 광산란법을 이용하고 있으며, 이번에 내가 구입한 M5S 초미세먼지 측정기 역시 광산란법을 이용하고 있다. M5S는 레이저를 이용한 PM2.5 레이저 센서를 이용하여 대기 중의 미세먼지와 초미세먼지 농도를 수치화하는데, 앞서 언급했던 바와 같이 이 측정기 역시 미세먼지에 해당하는 PM10 수치는 제대로 잡아내질 못한다. PM2.5 레이저 센서는 초미세먼지 측정에 유리하도록 광량이 조절되어 있는데, 이것은 보다 큰 입자인 PM10의 측정오차를 증가시키는 결과를 가져오기 때문이다.^[각주:2] 그래도 초미세먼지인 PM2.5에 대해서는 수치를 어느 정도 신뢰할 수 있다고, 적어도 추이를 판단하는 데 적절히 이용할 수 있다고 말할 수 있다. 통상적으로 광산란법은 상당히 정확한 측정법이라고 할 수 있는 포집법과 비교해 볼 때 먼지의 밀도와 습도의 영향을 받아 미세먼지의 수치가 더 높게 나오는 편이며 그 오차는 농도가 짙어질수록 커지는 경향이 있다.^[각주:3] 따라서 그를 감안하여 수치를 보아야 한다. 광산란법을 이용한 미세먼지 측정이 다른 방식에 비해 여러 모로 편리하고 실시간 이용에도 좋기 때문에 광원을 여러 개 이용한다거나 보정 수치를 입력하는 방식으로 광산란법을 개선하려는 연구가 계속되고 있다.

2.

직구로 구매한 M5S가 얼마 전 집에 도착하여 연결하여 보았다. 초미세먼지인 PM2.5의 수치가 8~10 정도에서 몇 시간째 머물러 있는 걸 확인할 수 있었다. 밖의 날씨도 보기 드물게 쾌청하였다. 

M5S 초미세먼지 측정기. 2017. 5.14.

1. 환경부(인터넷) 보도자료, "실내공기질 간이 측정제품…정확도 떨어져" 2016.12.14. [본문으로]
2. 봉춘근 외, "미세먼지 실시간 측정을 위한 광학입자 측정기 간의 상호 비교" (한국도시환경학회지 제15권 3호, 2015) 221쪽 [본문으로]
3. 김정호 외, "중량법에 의한 광산란법 PM2.5 보정계수에 관한 연구" (한국도시환경학회지 제14권 1호 2014) 41 - 47쪽 [본문으로]