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문제 정의
- 그러나 국내에도 연료 연소 발전, 산업공정, 폐기물 소각 등의 부산물 PCBs 배출원이 다수 존재하며 이들 배출원의 활동 규모를 고려하면 상당량의 PCBs가 배출될 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 우리나라의 부산물 PCBs의 잠재 배출원을 살펴보고 각 배출원별로 배출량 평가에 필요한 배출계수, 활동도 등을 문헌 연구를 바탕으로 정리하여 국내 예비 배출 목록을 작성하였으며 이를 스톡홀름 협약의 국가 이행계획 수립의 기초 자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 국내외 각종 문헌과 관련 자료를 바탕으로 부산물 PCBs의 주요 배출원을 검토하여 국내 잠재배출원을 선정하고 이들을 대상으로 부산물 PCBs 배출원에 대한 배출량 예비평가를 수행하였다. 배출계수의 경우 국내 연구의 부재로 인해 외국의 배출계수를 적용할 수 밖에 없었다.
- 우선 배출원 분류 체계의 경우, 연료 연소, 소각, 생산공정, 이동 배출원 등으로 분류하였고 각 부문은 상이한 수준의 세 분류 체계를 바탕으로 배출량을 평가하였다. 이러한 상이한 수준에서 구축된 배출계수 및 활동도의 불확실성이 배출량 산정 결과의 불확실성을 가중시킬 수 있다.
- 것으로 알려져 있다. 이 중 배출량 평가가 가능한 연료연소, 폐기물소각, 철강 산업, 비철금속, 비금속광물 등의 배출원에 대해 국내 예비평가를 시행하였다.
대상 데이터
- 따라서 본 연구는 영국의 NAEI에서 2001년 기준으로 사용하고 (NAEI, 2001) 있는 배출계수를 주로 사용하였으며 USEPA (USEPA, 1998)와 기타 문헌의 자료 (MSC-E, 2002; Dyke et al., 2003)를부가적으로 사용하였다. 또한 생산공정 부문의 펄프 산업과 자동차와 같은 이동 배출원 등은 적용 가능한 배출 계수를 찾을 수 없어 본 연구에서는 제외하였다.
- 앞서 검토된 배출 계수를 바탕으로 각 배출원별 활동도 자료는 2000년도를 기준으로 수집하였다. 활동도자료는 국가 통계를 기본으로 하였고 관련 협회나 기관해당 사업체의 자료 등을 입수하여 사용하였다.
- 수집하였다. 활동도자료는 국가 통계를 기본으로 하였고 관련 협회나 기관해당 사업체의 자료 등을 입수하여 사용하였다. 또한 국내 활동도 자료가 미비한 일부 세부 배출원은 예비 평가에서 제외되었다.
이론/모형
- 나눌 수 있으며 대부분의 배출량 평가는 배출원 중심 평가 방법을 이용하고 있다. 배출원을 중심으로 하여 배출량의 평가를 하는 경우 특히 물질수지법 (Mass balance method) (Breivik et al., 2002)과 배출계수법 (Emission factor method) (USEPA, 1998; DEFRA, 2001; NAEI, 2001; MSC-E, 2002; UNECE/EMEP, 2002) 이 가장 일반적으로 이용되고 있는데 본 연구에서는 배출 계수법을 이용하여 연간배줄량을평가하였다. 이 방법에 의한 배출량 산정은 일반적으로 다음의 식으로 나타낼 수 있다.
성능/효과
- 국내외 선행연구를 바탕으로 추정한 결과 주로 연료 연소 폐기물소각, 열 공정을 포함한 생산공정, 이동 배출원이 국내에 존재 가능한 배출원으로 나타났으며 각 부문별로 살펴보면 연료 연소는 가정용, 상업 공공, 발전용, 산업용 기타로 소각은 생활폐기물, 병원성 폐기물, 유해 폐기물, 하수 슬러 지의 소각, 생산공정은 다시 철강 산업, 비철금속 산업, 비금속광물 산업에서의 열공정으로 구분될 수 있다.
- 이는 주로 석탄류의 연소에 의해 PCBs 가 배출되며 석탄류의 사용은 발전용으로 가장 많이 사용하고 있기 때문에 발전용 석탄류에 의한 배출 기여도가 가장 높게 나타났음을 보여준다. 또한 가정용 석탄류의 연소의 경우 발전용으로 동일한 연료를 사용할 경우보다 약 6배 높은 PCBs를 배출하고 있으며 (8.612kg/106ton), 산업용보다는 무려 19배나 많은 PCBs를 배출하는 등 동일한 연료사용에 있어서도 용도에 따라 배출계슈(배출원 단위)의 차이가 크게 나타났다.
- 9%를 차지하고 있다. 배출량을 기준으로 발전용 석탄류, 발전용 석유류, 가정용 석탄류, 산업용 기타 석탄류 순으로 나타났다. 이는 주로 석탄류의 연소에 의해 PCBs 가 배출되며 석탄류의 사용은 발전용으로 가장 많이 사용하고 있기 때문에 발전용 석탄류에 의한 배출 기여도가 가장 높게 나타났음을 보여준다.
- 부산물 PCBs의 예비평가 결과 산업공정, 특히 철강 산업에 의한 배출기여도가 93%로 압도적으로 높음을 알 수 있다. 철강 부분 중에서도 특히 전기로(Electric arc furnace)를 이용해 고철로부터 철강을 생산하는 공정이 전체 배출기여도의 80.
- 예비평가 결과 본 연구에 포함된 배출원들 중에서는 산업공정, 특히 철강 산업에 의한 배출기여도가 약 93%로 가장 높게 나타났는데, 전기로(Electric Arc Furnace) 제강공정에서 연간 872 kg (배출기여도 80.4%)을 배출하는 것으로 평가되었으며, 소결 공정과 전로공정에 의한 배출량도 큰 것으로 평가되었다.
- 예비평가 결과 우리나라의 연간 부산물 PCBs 배출량은 약 1,085kg으로 철강 산업부문이 1,006kg (92.77%), 연료 연소 부문이 64 kg (5.92%), 소각 부문이 14kg(1.31%), 비철금속 산업이 0.00367 kg, 비금속산업 이 0.00009 kg으로 나타났다. Table 3에 각 배출원별 배출계수, 활동도, 추정 배출량을 요약하였다.
- 4%인 연간 872 kg의 PCBs를 배출하고 있는 것으로 나타났다. 이 외에도 일관 제철 공정 중 소결공정과 전로를 사용하여 철강을 생산하는 공정, 석탄에서 코크스를 생산하는 공정 등도 높게 나타나 전반적으로 철강산업 공정의 배출기여도가 매우 높게 나타났다.
- 이상의 예비평가 결과를 근거로 부산물 PCBs 배출원 조사의 우선순위를 선정하였는데, 소결로 및 전기아크로, 석탄연소 시설, 소각시설 등이 우선 조사대상 배출원으로 평가되었다.
- 알 수 있다. 철강 부분 중에서도 특히 전기로(Electric arc furnace)를 이용해 고철로부터 철강을 생산하는 공정이 전체 배출기여도의 80.4%인 연간 872 kg의 PCBs를 배출하고 있는 것으로 나타났다. 이 외에도 일관 제철 공정 중 소결공정과 전로를 사용하여 철강을 생산하는 공정, 석탄에서 코크스를 생산하는 공정 등도 높게 나타나 전반적으로 철강산업 공정의 배출기여도가 매우 높게 나타났다.
후속연구
- 그러나 본 연구에서 사용한 배출계수의 불확실성이 매우 높으며 활동도와 관련된 통계자료가 정확하지 않아 추정된 배출량의 불확실성도 매우 클 가능성이 높다. 또한 부산물 PCBs의 배출연구는 이제 초기단계 이므로, 배출원 조사 및 평가과정에서 중요한 배출원을 누락시켰을 가능성도 높다.
- 필요하다. 그러나 우리나라의 경우 부산물 PCBs 배출량 평가를 위한 통계자료가 매우 부족하여 본 연구에 사용된 활동도는 배출 분류체계나 배출계수에 적합하지 않아서 추정하거나 누락된 것들이 발생하였는데 이러한 한계는 배출량 평가의 불확실성을 증가시키게 된다.
- 현재 여러국가에서 배출계수 개발을 준비하고 있거나, 일부 배출원에 대한 측정실험을 진행하는 수준이며, 이미 개발되어 적용하고 있는 배출계수의 불확실성을 감소시키기 위한 후속 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에 사용된 배출계수가 국내실정과는 상당한 차이를 나타낼 수 있어 배출량 평가의 신뢰성을 높이기 위해서 가장 먼저 배출계수에 대한 연구와 평가가 우선되어야 한다.
- 부산물 PCBs의 유력한 배출원은 에너지 생산, 가정 혹은 산업용 연소반응, 소각 등의 발열반응을 동반한 공정으로 이러한 발열공정은 매우 광범위한 부문에 산재되어 있어 배출원조사에 어려움이 많다. 또한 본 연구에서는 주로 유럽 및 미국의 배출 목록 작성기법을 고찰하여 배출량을 평가하였으고로 본 연구에서 다루어지지 않은 주요배출원이 국내에 존재할 가능성도 있다.
- 이처럼 부산물 PCBs의 배출량 추정에는 큰 불확실성이 존재하기 때문에 그 불확실성 정도를 평가하여 배출량과 함께 정량적으로 표현할 수 있는 불확실성 평가체계에 대한 연구도 시급하다.
- 평가하고 있다. 현재 여러국가에서 배출계수 개발을 준비하고 있거나, 일부 배출원에 대한 측정실험을 진행하는 수준이며, 이미 개발되어 적용하고 있는 배출계수의 불확실성을 감소시키기 위한 후속 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에 사용된 배출계수가 국내실정과는 상당한 차이를 나타낼 수 있어 배출량 평가의 신뢰성을 높이기 위해서 가장 먼저 배출계수에 대한 연구와 평가가 우선되어야 한다.
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