본 연구는 다변량 통계분석을 이용하여 다양한 기상인자가 대기 중 미세먼지(pariculate matter 10, PM₁₀) 농도에 미치는 영향을 분석하였으며, 대기 중 PM₁₀ 농도에 따른 빗물 수질 변화를 평가하였다. 총 11회의 강우 이벤트를 대상으로 강우 전후의 대기 중 PM₁₀ 농도를 실시간 측정하였으며, 총 183개 빗물 샘플을 수집하여 pH와 EC (electrical conductivity)를 실시간 측정하고 양이온(Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄⁺) 및 음이온(Cl^-, NO₃^-, SO₄^2-)농도를 분석하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 대기 중 PM₁₀ 농도, 기상인자, 빗물 수질 간 상관관계를 규명하기 위해 주성분 분석(principal component analysis, PCA)과 피어슨 상관분석(Pearson correlation analysis)을 실시 하였다. 강우 유형 1(강우 강도: > 5 mm/h)의 경우, 누적 강우량에 따른 대기 중 PM₁₀ 농도는 유의한 음의 상관관계(r = -0.55, p < 0.05)를 보였으며 대기 중 PM10 농도는 빗물 내 수용성 이온(r = 0.25) 농도와 EC (r = 0.4)를 증가시키는 요인으로 작용하며, 빗물의 pH는 감소시키는 것으로 나타났다(r = -0.7). 반면, 강우 유형 2(강우강도: <5 mm/h)의 경우, 누적강우량과 대기 중 PM₁₀ 농도는 음의 상관관계를 보이지 않았으며, 대기 중 PM₁₀ 농도와 빗물 수질 간 통계적으로 유의한 상관관계가 나타나지 않았다.

This study analyzed the effect of meteorological factors on the concentration of PM₁₀ (particulate matter 10) in the atmosphere and the variation of rainwater quality using multivariate statistical analysis. The concentration of PM₁₀ in the atmosphere was continuously measured during eleven precipitation events with a custom-built PM sensor node. A total of 183 rainwater samples were analyzed for pH, EC (electrical conductivity), and water-soluble cations (Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄ ⁺) and anions (Cl^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-). The data has been analyzed using two multivariate statistical techniques (principal component analysis, PCA, and Pearson correlation analysis) to identify relationships among PM₁₀ concentrations in the atmosphere, meteorological factors, and rainwater quality factors. When the rainfall intensity was relatively strong (> 5 mm/h, rainfall type 1), the PM₁₀ concentration in the atmosphere showed a negative correlation (r = -0.55, p < 0.05) with cumulative rainfall. The PM₁₀ concentration increased the concentration of water-soluble ions (r = 0.25) and EC (r = 0.4), and decreased the pH (r = -0.7) of rainwater samples. However, for rainfall type 2 (< 5 mm/h), there was no negative correlation between the PM₁₀ concentration in the atmosphere and cumulative rainfall and no statistically significant correlation between the PM₁₀ concentration in the atmosphere and rainwater quality.