[논문]양돈장 발생 악취의 확산특성 연구

김두환; 하덕민; 이인복; 최동윤; 송준익

doi:10.11109/jaes.2014.20.2.41

양돈장 발생 악취의 확산특성 연구
A Study on Dispersion Characteristics of Odor from Swine Farms 원문보기

한국축산시설환경학회지 = Journal of animal environmental science, v.20 no.2, 2014년, pp.41 - 48

김두환 (경남과학기술대학교) , 하덕민 (경남과학기술대학교) , 이인복 (서울대학교) , 최동윤 (국립축산과학원) , 송준익 (천안연암대학)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the dispersion prediction of odor from swine farms in Korea. Gaussian Plume model used in considering of farm size, wind velocity, atmospheric stability and threshold odor unit to prediction of odor dispersion based on the survey on current state of odor emission and control from 48 site of swine farms. Farm size, wind velocity and atmospheric stability were affected the distance of odor dispersion, showed longer distance in cases of large farm, low wind velocity and stable atmospheric condition. We will suggestion the adjusted distance of odor dispersion according to farm size was estimated to 180 m in small farm and 320 m in large farm when apply the 3 OU, 5 m/s wind velocity and stable atmospheric condition.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 양돈장의 악취발생과 관리에 관한 실태조사(Kim et al, 2013)를 바탕으로 양돈장 발생 악취가 어떻게 확산되는가를 추정하기 위하여 수행되었다.
양돈장에서 발생된 악취의 주변 환경으로의 확산은 양돈 규모, 돈사 형태, 분뇨처리 방법 등 농장 특성 뿐 아니라 위치, 지형적 특성, 실시간 기상현황 등 여러 환경 인자들의 영향을 받게 되며, 이러한 환경 인자들은 예측이 어렵고 끊임없이 변하기 때문에 악취의 확산 원인과 확산 정도 등 확산 특성의 정량적 평가가 어려운 실정이다. 본 연구에 서는 전 세계적으로 대기 중 확산을 모의하기 위하여 가장 활발하게 사용되고 있는 Gaussian 확산모형에 기반을 둔 가우시안 모델들 중 Gaussian Plum Model을 사용하여 악취 확산을 추정하였다.

가설 설정

② 농도는 정규분포하게 된다는 Gaussian 확산 가정을 적용한다.
④ 배출량의 변화나 기상조건의 변화가 없는 정상상태로 가정한다.

제안 방법

복합악취는 직접관능법인 6단계 악취세기법으로 악취를 측정하였는데, 6단계 악취세기법은 사람의 후각으로 느낀 바를 세기별로 표현하는 방법으로 주로 배출원이 아닌 환경 중 악취를 평가하는 방법으로 공인된 악취평가 방법 중 하나이다. Table 2와 같은 기준에 따라 평가자 5명이 측정 대상 사업장 부지경계선에서 6단계 냄새 세기 수준에 따라 악취를 평가하여 평가자의 평균을 적용하였다.
양돈장 48개소의 악취 발생과 관리 실태조사 결과를 바탕으로 경영 규모와 풍속 및 대기안정도를 고려하여 Gaussian Plume Model을 사용하여 악취 확산을 추정하였다.
조사 양돈장의 위와 같은 악취관리 실태를 바탕으로 대기 안정도와 악취 저감 농도 및 풍속 기준을 다음과 같이 적용하여 보정된 확산 추정을 실시하였다.

이론/모형

양돈장에서 발생되는 악취 정도를 조사하기 위하여 농장의 부지경계선 상에서 복합악취는 직접관능법으로 측정하였으며, 악취민원 기여도가 가장 높은 암모니아 기스 농도는 검지관법으로 측정하였다.

성능/효과

경영규모가 클수록 발생 악취 농도는 증가하고 확산거리 증가에도 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 풍속이 낮을 때 확산거리가 크게 증가하고 풍속이 높아질수록 좌우 상하 확산 효과가 커져 지표면을 따라 확산되는 거리는 줄어드는 것으로 나타났다. 대기 안정도가 높을 때 악취의 확산거리가 현저하게 증가하는 것으로 추정되었다.
대기 안정도가 높은 상태, 악취감지농도 3OU 적용 및 풍속 0.5 m/s 기준을 적용하고 조사 양돈장의 현장여건과 악취저감 노력을 반영하여 보정된 악취 확산 추정을 실시한 결과, 소규모 양돈장은 180 m, 대규모 양돈장은 320 m 정도까지 확산되는 것으로 추정되었다.
경영규모가 클수록 발생 악취 농도는 증가하고 확산거리 증가에도 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 풍속이 낮을 때 확산거리가 크게 증가하고 풍속이 높아질수록 좌우 상하 확산 효과가 커져 지표면을 따라 확산되는 거리는 줄어드는 것으로 나타났다. 대기 안정도가 높을 때 악취의 확산거리가 현저하게 증가하는 것으로 추정되었다.
대기안정도가 높을 때 악취확산 거리가 훨씬 긴 것으로 나타났으며, 이는 오전 일찍이나 늦은 오후에 양돈장 인근의 실제 민원 발생 동향과도 일치하는 결과로 대기안정도가 높고 민원인의 활동이 증가하며 풍향이 바뀌는 시점 등 복합적인 요인들의 영향으로 사료된다.
경영규모가 커질수록 발생하는 악취 농도도 증가하여 확산거리 증가에도 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 또한 풍속이 높은 경우 보다는 낮은 경우에 확산 거리가 훨씬 더 긴 것을 알 수 있으며, 풍속이 높아질수록 좌우 상하 확산효과가 증가하여 지표면을 따라서 확산되는 거리는 줄어드는 것으로 판단된다.
양돈장의 경영규모에 따른 악취세기와 암모니아 농도의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았으며, 악취 확산에 크게 영향을 미치는 풍속은 0.3 m/s에서 2.8 m/s의 범위로 조사되었으며 평균 풍속은 1.06 m/s로 조사되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	양돈산업이 비난 받는 이유는 무엇인가?	양돈산업은 돼지고기의 높은 자급율 유지와 비교적 양호한 수익성을 확보하고 있는 산업임에도 불구하고 악성 대형 전염병과 더불어 돈사와 분뇨처리 과정에서 발생되는 악취와 환경오염 가능성 때문에 불안한 경영을 지속하고 있으며 국민의 건강에 기여하는 공익적 기능은 무시되고 오히려 큰비난과 감시를 받고 있는 실정이다.
	양돈산업은 어떤 이점이 있는 산업인가?	양돈산업은 돼지고기의 높은 자급율 유지와 비교적 양호한 수익성을 확보하고 있는 산업임에도 불구하고 악성 대형 전염병과 더불어 돈사와 분뇨처리 과정에서 발생되는 악취와 환경오염 가능성 때문에 불안한 경영을 지속하고 있으며 국민의 건강에 기여하는 공익적 기능은 무시되고 오히려 큰비난과 감시를 받고 있는 실정이다.
	농장관리와 환경제어가 용이한 밀폐형 무창돈사의 문제점은 무엇인가?	양돈농가 수는 급격하게 감소하였지만, 개별 농장의 경영규모는 점차 커져 가고 시설과 관리형태가 보다 집약적으로 되어 감에 따라 농장관리와 환경제어가 용이한 밀폐형 무창돈사가 확대되어 가고 있다. 밀폐형 무창돈사는 밀폐되고 한정된 공간에 많은 수의 돼지를 수용하게 됨으로 인해 사료 먼지와 분뇨가 돈사 내부에 집적되고 돼지와 사람에게 유해한 가스와 악취가 다량 발생되며 이 유해가스와 악취물질이 외부로 배출, 확산되면 양돈장 주변의 악취 민원으로 이어지게 된다(Ni et al., 2000).

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