[논문]자동차에서 배출되는 가스상 유해대기오염물질 (HAPs) 배출량 추정

김정; 장영기; 최상진; 김정수; 서충열; 손지환

doi:10.5572/kosae.2013.29.1.001

자동차에서 배출되는 가스상 유해대기오염물질 (HAPs) 배출량 추정
Estimation of Gaseous Hazardous Air Pollutants Emission from Vehicles 원문보기

한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, v.29 no.1, 2013년, pp.1 - 9

김정 (수원대학교 환경에너지공학과) , 장영기 (수원대학교 환경에너지공학과) , 최상진 ((주)케이에프이앤이) , 김정수 (국립환경과학원) , 서충열 (국립환경과학원) , 손지환 (국립환경과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

Hazardous Air Pollutants (HAPs) are difficult to measure, analyze and assess for risk because of low ambient concentrations and varieties. Types of HAPs are Volatile organic compounds (VOCs), Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) and Aldehydes. HAP emissions from vehicles are a contributor to serious adverse health effects in urban areas. In this study, hazardous air pollutant emissions from road transport vehicles by Non-methane volatile organic compounds (NMVOC) weight fraction and PAHs emission factors are estimated in 2008. The top-five-most hazardous air pollutant emissions were estimated to toluene 864.3 ton/yr, acrolein 690.6 ton/yr, acetaldehyde 554.5 ton/yr, formaldehyde 498.7 ton/yr, propionaldehyde 421.6 ton/yr in 2008. The results for a cancer and non-cancer risk assessment of HAPs emissions show that the major cancer driver is formaldehyde and the non-cancer driver is acrolein.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 이륜차를 제외한 도로이동오염원의 2008년 차종별, 연료별 주행거리를 이용하여 가스상으로 배출되는 유해대기오염물질의 물질별 배출량을 산출하고 유해대기오염물질 배출의 국내 특성을 분석하고자 하였다.

제안 방법

본 연구에서는 이륜차를 제외한 도로이동오염원의 2008년 차종별, 연료별 주행거리를 이용하여 가스상으로 배출되는 유해대기오염물질의 배출량을 산출하고 유해대기오염물질의 차종별 연료별 배출 특성을 분석하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 이륜차를 제외한 도로이동오염원 (승용차, 택시, 승합차, 버스, 화물차, 특수차, RV)을 대상으로 하여 2008년 CAPSS의 VOC 배출량과, 차종별, 연료별 등록대수 및 주행거리를 적용하여 유해대기오염물질 배출량을 산출하였다.
유해대기오염물질의 선정은 EU의 Corinair Emission Inventory Guidebook의 Alkanes, Alkenes, Aldehydes, Aromatic 계열의 61개 물질(표 2)과, PAHs와 POPs (Persistent Organic Pollutants)의 26개 (표 4)를 대상으로 하였다.

성능/효과

(2) 자동차 유해대기오염물질 배출량 산출 결과 상위 5개 물질과 배출량은 Toluene 864.3 ton/yr, Acrolein 690.6 ton/yr, Acetaldehyde 554.5 ton/yr, Formaldehyde 498.7 ton/yr, Propionaldehyde 421.6 ton/yr로 산출되었다.
(3) 미국 EPA의 위해도 지수(URE, RfC)를 이용하여 가스상 유해대기오염물질 배출량의 상대적인 발암성과 비발암성 위해도 기여도를 평가한 결과 발암성 위해도는 5개 오염물질 (Formaldehyde, Naphthalene, 1,3-Butadien, Benzene, Acetaldehyde) 이 약 83%를 기여하며, 비발암성 위해도는 Acrolein이 대부분을 기여하는 것으로 추정되었다.
(4) 배출량과 상대적 발암 위해도와 비발암 위해도 순위를 고려하여 Formaldehyde, Naphthalene, 1,3-Butadien, Acrolein의 유해대기오염물질 배출기여도를 차종별로 비교하면, 상대적 발암 위해도가 가장 큰 Formaldehyde의 경우 화물차에서 64.7%, Naphthalene은 승용차에서 49.6%, 1,3-Butadien은 RV가 42.6%, Acrolein의 경우 화물차에서 54.3%의 배출기여도를 나타내었다.

후속연구

본 연구에서는 가스상 유해대기오염물질에 대한 배출 특성을 고려하였으나 앞으로 디젤 PM을 포함한 입자상 유해대기오염물질에 대한 배출자료를 추가하여 종합적인 평가가 필요하다. 또한 유해대기오염물질의 경우는 인체의 위해성과 밀접한 관련이 있으며 교통 밀집지역과 시간에 따라 인체의 노출정도의 차이가 발생하기 때문에 공간과 시간해상도 개선을 통한 배출자료의 지속적 개선이 필요하다.
향후 유해대기오염물질의 환경기준 설정을 위하여 국가대기정책지원시스템 (CAPSS)와 유해대기오염물질의 배출을 연계하여 자동차 유해대기오염물질 배출량 산정 시스템 구축이 필요하다. 본 연구에서는 가스상 유해대기오염물질에 대한 배출 특성을 고려하였으나 앞으로 디젤 PM을 포함한 입자상 유해대기오염물질에 대한 배출자료를 추가하여 종합적인 평가가 필요하다. 또한 유해대기오염물질의 경우는 인체의 위해성과 밀접한 관련이 있으며 교통 밀집지역과 시간에 따라 인체의 노출정도의 차이가 발생하기 때문에 공간과 시간해상도 개선을 통한 배출자료의 지속적 개선이 필요하다.
향후 유해대기오염물질의 환경기준 설정을 위하여 국가대기정책지원시스템 (CAPSS)와 유해대기오염물질의 배출을 연계하여 자동차 유해대기오염물질 배출량 산정 시스템 구축이 필요하다. 본 연구에서는 가스상 유해대기오염물질에 대한 배출 특성을 고려하였으나 앞으로 디젤 PM을 포함한 입자상 유해대기오염물질에 대한 배출자료를 추가하여 종합적인 평가가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	자동차에서 배출되는 유해대기오염물질은 어떻게 구분되는가?	자동차에서 배출되는 유해대기오염물질은 가스상 물질과 입자상 물질로 구분되어진다. 가스상 물질에는 Benzene, Toluene과 같은 방향족 탄화수소와 그 유도체로 이루어진 휘발성 유기화합물(VOCs)과 독특한 냄새가 나는 알데히드류 (Aldehyde)가 있으며, 입자상물질 (PM, Particulate matter)은 용해성 화합물과 비용해성 화합물로 구분되어진다.
	입자상물질의 용해성 유기화합물에 포함된 물질은 무엇인가?	가스상 물질에는 Benzene, Toluene과 같은 방향족 탄화수소와 그 유도체로 이루어진 휘발성 유기화합물(VOCs)과 독특한 냄새가 나는 알데히드류 (Aldehyde)가 있으며, 입자상물질 (PM, Particulate matter)은 용해성 화합물과 비용해성 화합물로 구분되어진다. 용해성 유기화합물에는 인체에 심각한 악 영향을 미치는 다수의 발암성 물질 벤조(a)피렌, 크실렌 등 다환방향족 탄화수소가 (PAHs) 포함되어 있으며, 비용해성 물질에는 금속 등 무기물이 포함되어 있다 (National Institute of Environmental Research, 2006).
	2011년 기준 전국자동차 등록대수는 얼마인가?	2011년의 전국자동차 등록대수는 약 1,800만 대로 이중 약 820만대가 수도권(서울, 인천, 경기)에 집중되어 있고, 그 외 광역시를 포함하면 약 1,200만대가 대도시에 집중되어 있어, 도심지역의 교통체증 뿐만 아니라, 광화학스모그나 발암물질과 같은 인체건강 위해성 문제를 가중시키고 있다(Cho, 2002).

참고문헌 (8)

Cha, J.-S., J.-H. Lee, J.-H. Hong, D.-I. Jung, and J.-Y. Kim (2007) Distribution of Benzene Emissions by Air Emission Sources, Proceeding of the 45th Meeting of KOSAE (2007), Korean Society for Atmospheric Environment, pp. 226-227.
Cho, K.-T. (2002) Development of Nested top down approaches to improve the spatial resolution of vehicular air pollutant emissions, Ph.D. Thesis, Graduate School of Environmental Study, Seoul National University.
EEA (2007) Corinair Emission Inventory Guidebook Group 7.
National Institute of Environmental Research (2004) A Study on the Estimation of the HAPs Emission Factors for the Mobile Source ( I ).
National Institute of Environmental Research (2005) A Study on the Estimation of the HAPs Emission Factors for the Mobile Source (II).
National Institute of Environmental Research (2006) A Study on the Estimation of the HAPs Emission Factors for the Mobile Source (III).
US EPA (2005) 2005 National-Scale Air Toxics Assessment.
US EPA (2011) An Overview of Methods for EPA' National-Scale Air Toxics Assessment.

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