PPM  ( Parts Per Million )

기체나 액체.고체 중에 함유되어있는 어떤 물질의 비율을 나타내는 단위로,  전체량의 100만분의 1을 1 PPM이라고 한다.


ppm과 소수점 여섯째 자리

피피엠(ppm)수질 오염도대기 오염도를 표시할 때 쓰는 단위라는 것은

웬만한 사람이면 다 아는 사실이다. 그러나 이 단위를 통해 물이나 공기에 포함된 오염 물질의 양을 정확히 이해하는 사람은 많지 않은 듯하다.
수질 오염도를 나타내는 단위로 많이 사용되는 생물 화학적 산소 요구량 이 2ppm이라고 할 경우 물 속에 유기 물질이 어느 정도 포함된 것을 말하는 것일까? 아황산가스가 0.05ppm이라면 공기 중에 아황산가스가 어느 정도 포함된 것일까?
ppm은 백만분율(10-6)을 나타내는 영문 parts per million의 약자이다. ppm은 100만분의 1을 나타내는 단위이며, 무게 또는 부피에 대해 사용한다. 다시 말해 일정한 부피의 물이나 유체의 무게가 1일 경우 이 속에 100만분의 1 무게 만큼의 오염 물질이 포함된 것을 말한다. 수질 오염의 예를 들어 설명하면 이해가 좀 더 쉬울 것 같다.
물 1킬로그램은 1,000그램이다. 1그램은? 1,000밀리그램이다. 따라서 물 1킬로그램을 밀리그램으로 환산하면 1(kg) * 1,000(g/kg) * 1,000(mg/g) = 1,000,000밀리그램이다. 여기에 어떤 오염 물질이 1밀리그램 포함되어 있다면 이것이 곧 1ppm이다.
왜냐하면 무게 비로 1mg/1,000,000mg은 100만 분의 1이 되기 때문이다. 이 비(比)를 굳이 소수점으로 표시한다면 0.000001이 된다. 1킬로그램의 물 속에 0.5밀리그램의 오염 물질이 포함되어 있다면? 0.5ppm이다.
그러나 수질 오염도를 표시할 때에는 ppm보다는 mg/L를 많이 사용한다.
왜냐하면 하수나 폐수의 경우 1리터의 무게가 1킬로그램과 정확히 일치하지는 않기 때문이다. 그런데 1kg의 부피는 약 1리터이므로 1ppm을 1mg/L로 쓰기도 한다.
또 한 가지 알아둘 사항은 mg/L를 mg/1와 같이 리터 단위를 소문자로 표시하는 경우가 있는데 대문자로 표시하는 것이 옳다는 사실이다. 국내 환경전문가나 전문 서적도 오염 물질 농도 표시 방법을 mg/1 또는 mg/ℓ로 표시하는 경우가 많은데, 국제표준단위(SI)에서는 물리 화학적 결과 표시 방법을 mg/L로 하도록 하고 있다.


ppm은 대기 오염도를 나타내는 데에도 사용되는데, 대기 오염도를 나타내는 ppm은 무게의 비가 아니라 부피의 비이다.
아황산가스가 1ppm이라면 공기 중에 아황산가스가 부피로 따져 100만 분의 1만큼 포함되어 있는 것을 말한다. 그러나 공기는 온도와 압력에 따라 부피가 변하므로 오염도는 보통 1기압, 25℃를 표준으로 나타낸다. 공기 속에 포함된 오염물질은 수질 오염물질에 비해 미량인 경우가 많으므로 통상 ㎍/㎥ 단위로 그 무게를 측정하며, 다음과 같은 환산식을 이용하여 ppm 값으로 표시한다.

                      오염 물질의 무게(㎍/㎥) x 25℃일 때의 부피(24.5L)
PPM = ----------------------------------------------------
                                  10³ x 오염 물질의 분자량


이처럼 ppm은 무게 또는 부피의 비로 사용되기 때문에, 혼동을 막기 위해 무게 비로 사용된 ppm값을 ppmw(ppm by weight), 그리고 부피 비로 사용된 ppm 값은 ppmv(ppm by volume)로 표시하기도 한다.
농약과 같은 오염물질은 환경 중에서 검출되는 양이 극미량이기 때문에 피피비 (ppb) 단위를 사용하기도 한다. ppb(parts per billion)는 10억분율 단위이다. 1조분율 단위의 피피티(ppt)도 있으나 많이 쓰이지는 않는다. ppm과 ppb, ppt(parts per trillion)는 다음과 같은 관계가 있다.

  • ppb = ppm * 10 -3
  • ppt = ppm * 10 -6

1 PPM 을 알기쉽게 설명하면

단위

ppm(백만분의 1)

ppb(10억분의 1)

ppt(1조분의 1)

길이

 1㎞의 거리 중 1㎜

 서울-부산 왕복
 거리 중의 1㎜

 지구둘레를 24바퀴 돈
 거리 중의 1㎜

시간

 12일의 시간 중 1초

 32년 중의 1초

 32,000년의 시간중 1초

금액

 100만원 중의 1원

 10억원 중의 1원

 1조원 중의 1원

무게

 1톤 소형차량 화물 중 1g

 10톤 대형차량 100대의 화물 중   1g

 10만톤 대형화물 선박
 10척의 화물 중 1g

넓이

 4,500평의 넓이 중
 엽서 1매의 넓이

 서울시 전체 넓이
 중 엽서 40매의 넓이

 국토면적(남한)중
 16절지 시험지 2매의 넓이

부피

 가정욕조 중의 물 1mL

 20m * 50m * 1m되는 통속의      물  중 1mL

 

                                 자료 : 농약공업협회, 1992