선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 2018년도부터 시행되는 5만 m3 이상의 조선 블록용 도장시설에 설치할 휘발성 유기화합물 저감장치의 설계를 위한 기초자료로 사용하기 위해 도장시설 내 VOCs 성분과 농도를 측정하였다. 선박 블록의 도색에 사용되는 희석제(thinner) 성분과 도장시설 내에 관측된 VOCs 성분과 비교한 결과, 희석제는 2-프로판올, n-부탄올과 같은 저비점 알코올과 탄소수가 8개 및 9개인 방향족 탄화수소로 구성되고 있었으며 이들 성분이 조선소 도장시설에서도 높은 농도로 검출되었다.
- , 2014) 및 제작을 위해서는 도장시설 내 VOCs의 배출농도, 풍량 등의 정보가 필수적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서 국내 대형 A조선소를 예로 들어, 조선소에서 배출되는 화합물 배출량 자료를 조사하고 블록 도장공장 내에서의 관측되는 VOCs의 성분농도, 도장작업의 유무 혹은 높이에 따른 THC 농도의 차이를 측정하여 도장시설에서 발생되는 VOCs의 THC 농도 경향을 알아보았다.
- 이러한 온풍 및 환기를 위한 공조용 환기구(exhaust window)는 도장시설의 규모에 따라 개수가 다양하며 풍량 역시 도장시설 내의 온·습도에 따라 수시로 달라질 수 있도록 관리하고 있는 것으로 알려졌다. 이러한 환기율에 따른 실내 공기 중 THC(C1) 농도에 대한 정보는 도장시설의 규모 등 다양한 변수가 있어서 향후 연구과제로 하고 여기서는 이러한 환기량을 고려하지 않는 측정결과만 제시하는 것으로 하였다. 2018년 이후 설치하게 될 VOCs 저감장치는 일반적인 도장시설 경우처럼 환기시설의 환기용 배관을 이용하거나 도장시설의 벽면에 설치될 것으로 예상되므로, THC(C1) 측정은 분무가 진행되고 있는 지점 근처에서 측정하는 것보다 도장시설의 벽면 혹은 환기용 배출구(exhaust window) 근처에서 측정이 타당할 것으로 사료되어, 본 연구에서는 도장공장 내 벽면 근처에서의 측정 결과를 나타내었다.
제안 방법
- 5만 m3 이상의 거대한 조선 블록용 도장시설에 대해서는 2018년부터 배출구에서 메탄을 기준으로 한 총 탄화수소(THC(C1)) 농도로 100 ppm 미만을 유지하여야 하는 새로운 규제제도가 발표되어 현재 조선소 블록 도장시설 내 및 환기구에서의 THC 농도를 확인할 필요가 있어 도장시설 내에서 도장 분무에 따른 위치별, 높이별 또한 환기창 근처에서의 THC 농도 수준을 측정하였다.
- THC 측정은 2016년 5월 18일 A 조선소의 블록 도장공장 내에서 실시하였으며, 연속측정이 가능한 두 대의 PID 검출기는 도장시설 입구에서 전원을 켜고 도장시설 밖으로 나오게 되면 측정기를 끄도록 하였다. 기록된 측정 자료는 제조사로부터 공급된 software(ProRAE Studio Ⅱ, RAE System by Honeywell, USA)에 의해 측정시간 대비 측정치를 그래프로 기록하였다.
- THC의 측정에 따른 국내 대기오염물 공정시험법으로 불꽃이온화검출기(FID)에 의한 방법이 명시되어 있지만, 본 연구에서는 도장시설 내에 화기를 사용할 수 없는 규정으로 인해 광이온화 검출기(PID)를 이용한 측정 장비와 톨루엔을 표준가스로 사용하여 검출기에 대한 검량선을 작성하였다. 또한, 블록 도장시설 내에서 페인트 분무여부에 따른 측정 농도도 PID 측정기를 이용하였으며, 측정된 THC(C7) 측정 결과에 7을 곱하여 THC(C1) 농도로 산정하여 나타내었다.
- THC 측정은 2016년 5월 18일 A 조선소의 블록 도장공장 내에서 실시하였으며, 연속측정이 가능한 두 대의 PID 검출기는 도장시설 입구에서 전원을 켜고 도장시설 밖으로 나오게 되면 측정기를 끄도록 하였다. 기록된 측정 자료는 제조사로부터 공급된 software(ProRAE Studio Ⅱ, RAE System by Honeywell, USA)에 의해 측정시간 대비 측정치를 그래프로 기록하였다. 이들 측정기에 의해 도장분무가 실시되고 있을 경우와 이미 도장이 끝난 블록 공장 내의 건조과정에서의 THC 농도, 분무가 이루지고 있는 지점에서 일정한 이격 거리 그리고 사다리차를 동원하여 동일 지점 높이별로 THC 농도를 측정하였다.
- Table 6은 조선 블록(block)에 분무도장이 진행되는 동안 도색의 대상이 되는 선박블록 인근(분무기에서 10 m 이격지점)에서 높이별 THC(C1) 측정 농도를 나타낸 것이다. 도장대상이 되는 블록의 크기나 모양에 따라 페인트의 분무 목표지점이나 페인트 분무량이 달라지므로, 표에서 보는 바와 같이 3 가지 블록에 대한 도색과정에서 높이별 공기 중 농도를 관측하였다. 블록 Ⅰ의 경우는 지면에서 8 m에 위치한 블록의 한 면을 목표로 분무하고 있을 때 지면으로부터 5, 10, 15, 20 m의 높이에서 10분씩 측정한 결과를 평균(Aver.
- 향후 저감시설의 설치가 의무화되는 조선소 도장시설의 규제기준은 메테인(methane)을 기준으로 한 THC 농도로 표시하도록 되어져 있으므로, 톨루엔을 검량용 표준 가스로 사용한 측정 결과에 대해서는 다음 식에서 나타낸 바와 같이 탄소 등가 교정계수 7을 곱해야(Kim, 2010) 한다. 따라서 본 연구에서 측정된 THC 농도는 모두 톨루엔으로 교정한 측정기의 측정치이므로 이를 구별하기 위해 톨루엔으로 교정된 THC 농도를 THC(C7)로 표시하였으며, 또한 THC 규제치와 비교하기 위한 농도를 THC(C1)으로 나타내었다.
- THC의 측정에 따른 국내 대기오염물 공정시험법으로 불꽃이온화검출기(FID)에 의한 방법이 명시되어 있지만, 본 연구에서는 도장시설 내에 화기를 사용할 수 없는 규정으로 인해 광이온화 검출기(PID)를 이용한 측정 장비와 톨루엔을 표준가스로 사용하여 검출기에 대한 검량선을 작성하였다. 또한, 블록 도장시설 내에서 페인트 분무여부에 따른 측정 농도도 PID 측정기를 이용하였으며, 측정된 THC(C7) 측정 결과에 7을 곱하여 THC(C1) 농도로 산정하여 나타내었다.
- 본 연구에서는 조선소 내에 위치한 블록도장 시설 내부에서 시시각각으로 변하는 THC 농도변화를 알아보기 위해 휴대용 THC 측정기인 Micro-FID(Photovac., USA)를 검토하였으나, 사업장 측의 안전상 규정으로 화기를 도장시설 내에 반입할 수 없어 불꽃이 없는 광이온화 검출기(photo-ionization detector, PID)를 이용한 THC 측정기(ToxiRAE Pro, RAE Systems by Honeywell)(Dong et al., 2013)를 사용하였다. 사용된 THC 측정기의 측정범위는 0.
- 그리고 VOCs 성분의 시료의 정성 및 정량을 위하여 VOCs 혼합 표준가스(TO-14A Calibration Mix, Spectra Gases)가 사용되었으며, GC/MSD의 분석조건은 Baek and Moon(2004)의 문헌을 참고하여 설정하였다. 아울러 블록 도장공장에서 사용되고 있는 조선사의 희석제(thinner)를 입수하여 구성성분의 상대량을 측정하였으며, 도장공장 내 공기 중에서 검출된 VOCs 성분과 비교하였다.
- 기록된 측정 자료는 제조사로부터 공급된 software(ProRAE Studio Ⅱ, RAE System by Honeywell, USA)에 의해 측정시간 대비 측정치를 그래프로 기록하였다. 이들 측정기에 의해 도장분무가 실시되고 있을 경우와 이미 도장이 끝난 블록 공장 내의 건조과정에서의 THC 농도, 분무가 이루지고 있는 지점에서 일정한 이격 거리 그리고 사다리차를 동원하여 동일 지점 높이별로 THC 농도를 측정하였다. 향후 저감시설의 설치가 의무화되는 조선소 도장시설의 규제기준은 메테인(methane)을 기준으로 한 THC 농도로 표시하도록 되어져 있으므로, 톨루엔을 검량용 표준 가스로 사용한 측정 결과에 대해서는 다음 식에서 나타낸 바와 같이 탄소 등가 교정계수 7을 곱해야(Kim, 2010) 한다.
- 124SA, Japan)를 제조한 후, 두 PID 측정기에 노출시켜 몇 가지 톨루엔 농도에 대한 응답 값을 측정하였다. 이로부터 두 PID 측정기의 톨루엔 농도에 대한 검량선과 직선성을 검토하였다.
- 채취된 공기 시료는 당일 실험실로 운반되어, 각 시료 봉지 중 일부공기를 Tenax-TA 흡착관(1/4'' ×9 cm, Perkin Elmer, UK)에 흡착시켜 열탈착장치인 ATD (automatic thermal desorber, TurboMatrix 350, Perkin Elmer사)와 GC/MSD(HP 5890Ⅱ /5971, Hewlett Packard사)에 의해 분석하였다.
- toluene in N2, 불확도±2%, RIGAS, Korea)를 검량용 표준가스(span gas)로 이용하였다. 톨루엔 표준 가스 중 일부를 고순도 공기(Airzero, Praxair Korea)로 채운 10 L 폴리에스터 봉지(Flek sampler, OMI Japan)에 주입하여 적정 농도로 희석시켜 작업용 표준가스(Kitagawa detection tube, 10-500 ppm, tube no. 124SA, Japan)를 제조한 후, 두 PID 측정기에 노출시켜 몇 가지 톨루엔 농도에 대한 응답 값을 측정하였다. 이로부터 두 PID 측정기의 톨루엔 농도에 대한 검량선과 직선성을 검토하였다.
- 휴대용 PID 측정기를 조선소 블록공장 내에서 사용하기 위해 각 측정기로 나타나는 숫자에 대한 톨루엔 농도 보정계수를 구하였다. 본 연구에 사용된 2 대의 PID 측정기는 새로 구입한 것으로, 제조사의 설명에 따르면 출고 시 이소부틸렌(isobutylene) 표준가스로 교정한 것으로 되어 있으며, 비록 동일한 표준가스로 교정을 해두었지만 측정기기마다 차이를 보일 수 있어 측정대상의 가스에 의해 습도 45~55%, 온도 20~23 °C에서 보정을 하도록 권유하고 있다.
대상 데이터
- A 조선소 블록 도장공장 내의 공기 중 VOCs의 성분 측정을 위해 Table 2의 도장시설 중 가장 규모가 큰 22만 m3의 도장시설과 중간 정도인 13만 m3 그리고 5만9천 m3의 3가지 시설 내에서 2016년 3월 18일 도장 분무가 실시되기 전과 분무가 진행 중에 공기시료를 채취하였다. 공기시료는 휴대용 흡인펌프(Flekpump, OMI, Japan)를 사용하여 블록 공장 내 페인트 분무 지점에서 약 10~30 m 떨어진 3곳 또한 도장이 끝난 후 건조과정에 있는 도장시설 내 한 곳에서 10 L 폴리에스터 봉지(Fleks sampler, OMI, Japan)에 각각 채취되었다.
- 의 3가지 시설 내에서 2016년 3월 18일 도장 분무가 실시되기 전과 분무가 진행 중에 공기시료를 채취하였다. 공기시료는 휴대용 흡인펌프(Flekpump, OMI, Japan)를 사용하여 블록 공장 내 페인트 분무 지점에서 약 10~30 m 떨어진 3곳 또한 도장이 끝난 후 건조과정에 있는 도장시설 내 한 곳에서 10 L 폴리에스터 봉지(Fleks sampler, OMI, Japan)에 각각 채취되었다. 채취된 공기 시료는 당일 실험실로 운반되어, 각 시료 봉지 중 일부공기를 Tenax-TA 흡착관(1/4'' ×9 cm, Perkin Elmer, UK)에 흡착시켜 열탈착장치인 ATD (automatic thermal desorber, TurboMatrix 350, Perkin Elmer사)와 GC/MSD(HP 5890Ⅱ /5971, Hewlett Packard사)에 의해 분석하였다.
- 따라서 본 연구에서도 시중에서 구할 수 있는 표준가스 중 도장 공장 내에서 검출되는 성분 중 검출 빈도가 높은 성분인 톨루엔 표준가스(1,000 μmol/mol. toluene in N2, 불확도±2%, RIGAS, Korea)를 검량용 표준가스(span gas)로 이용하였다.
- 본 연구에 사용된 2 대의 PID 측정기는 새로 구입한 것으로, 제조사의 설명에 따르면 출고 시 이소부틸렌(isobutylene) 표준가스로 교정한 것으로 되어 있으며, 비록 동일한 표준가스로 교정을 해두었지만 측정기기마다 차이를 보일 수 있어 측정대상의 가스에 의해 습도 45~55%, 온도 20~23 °C에서 보정을 하도록 권유하고 있다.
이론/모형
- 채취된 공기 시료는 당일 실험실로 운반되어, 각 시료 봉지 중 일부공기를 Tenax-TA 흡착관(1/4'' ×9 cm, Perkin Elmer, UK)에 흡착시켜 열탈착장치인 ATD (automatic thermal desorber, TurboMatrix 350, Perkin Elmer사)와 GC/MSD(HP 5890Ⅱ /5971, Hewlett Packard사)에 의해 분석하였다. 그리고 VOCs 성분의 시료의 정성 및 정량을 위하여 VOCs 혼합 표준가스(TO-14A Calibration Mix, Spectra Gases)가 사용되었으며, GC/MSD의 분석조건은 Baek and Moon(2004)의 문헌을 참고하여 설정하였다. 아울러 블록 도장공장에서 사용되고 있는 조선사의 희석제(thinner)를 입수하여 구성성분의 상대량을 측정하였으며, 도장공장 내 공기 중에서 검출된 VOCs 성분과 비교하였다.
- Table 3에 A 조선소에서 관측된 블록공장 내 VOCs 성분과 농도를 나타내었다. 아울러 참고로 Lee et al. (2015)의 문헌에 나타난 또 다른 조선소인 B 조선소의 도장시설 내 VOCs 성분의 농도를 참고로 함께 제시하였다. 이 표의 휘발성 유기화합물 중에서 2-프로판올(2-propanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 에틸벤젠(ethyl benzene) 이외의 물질은 화학물질 배출량보고제도(PRTR)에서 보고의 대상이 아닌 물질이며.
성능/효과
- 이러한 환기율에 따른 실내 공기 중 THC(C1) 농도에 대한 정보는 도장시설의 규모 등 다양한 변수가 있어서 향후 연구과제로 하고 여기서는 이러한 환기량을 고려하지 않는 측정결과만 제시하는 것으로 하였다. 2018년 이후 설치하게 될 VOCs 저감장치는 일반적인 도장시설 경우처럼 환기시설의 환기용 배관을 이용하거나 도장시설의 벽면에 설치될 것으로 예상되므로, THC(C1) 측정은 분무가 진행되고 있는 지점 근처에서 측정하는 것보다 도장시설의 벽면 혹은 환기용 배출구(exhaust window) 근처에서 측정이 타당할 것으로 사료되어, 본 연구에서는 도장공장 내 벽면 근처에서의 측정 결과를 나타내었다.
- Table 3에서 22만 m3 블록 도장공장의 분무 시작 전 총 VOCs의 농도는 5.5 ppm이었으나, 도장작업을 시작하여 분무하는 동안 환기창 근처에서의 VOCs농도는 평균 27.8 ppm까지 증가됨을 알 수 있었다. 또한 5만9천 m3의 도장공장이나 13만 m3의 도장공장에서도 페인트를 분무하는 동안에는 에틸벤젠, 자일렌 프로필벤젠 및 트라이메틸벤젠과 같은 방향족 탄화수소의 농도가 급증함을 확인할 수 있었다.
- 영역 Ⅲ은 분무를 멈추고 다시 분무가 시작되는 시점(22분)을, 또한 다시 영역 Ⅱ는 분무를 2분정도 다시 시작하였음을 나타낸 것이다. 결국 분무 여부에 따라 도장시설 내 THC(C1) 농도는 큰 차이를 보이게 되며 분무 지점 근처에서는 2,000 ppm에 육박할 정도로 높은 농도로 상승하고, 분무 종료 10분 후에는 수 백 ppm까지 떨어짐으로 보아 분무된 유기용제가 신속히 도장시설 내 공간에 확산됨을 의미한다고 생각되었다. 그리고 영역Ⅳ는 측정기가 출입문 밖으로 나갔을 때 THC(C1) 농도를 나타낸 것으로 도장시설의 밀폐화로 도장시설 내에서는 수십 ppm 이상의 농도를 나타내는 반면, 도장시설 밖에서의 THC(C1) 농도는 매우 낮은 수준임을 알 수 있었다.
- 그림에서 보는 바와 같이 분무가 진행되고 있는 경우 벽면에서 내부 쪽으로 10 m 지점에서는 도장시설의 규모와 관계없이 300 ppm 이상을 나타내고 있음을 알 수 있고 또한 환기창에 가까워질수록 공기 희석에 의해 THC(C1) 농도가 급격히 낮아짐을 확인할 수 있었다. 결국 이들 두 그래프를 면밀히 살펴보면 이러한 상황에서 이루지는 도장의 경우 도장시설의 실내공기를 흡인하여도 2018년부터 적용될 도장시설 실내에서 배출되는 THC(C1) 규제농도인 100 ppm을 초과하는 시간은 매우 짧을 것으로 예상되었다.
- 비록 측정 사례가 아직 많지는 않지만 본 연구에서 이루어진 몇 차례 측정의 결과에 의하면 배출구에서의 평균 농도는 향후 규제기준이 될 100 ppm을 평균적으로는 초과하지 않을 것으로 예상되며, 다만 순간적으로 규제기준을 만족하지 못하는 경우가 있음을 확인하였다. 그러나 도장공정이 종료된 블록의 건조과정 중인 도장시설 내부에서는 벽면으로부터 5 m떨어진 곳에서의 THC(C1) 평균농도가 78 ppm, 10 m 떨어진 곳에서 102 ppm을 나타내었으며, 도장 분무가 진행되고 있는 경우보다 평균농도가 높고 편차도 크지 않아 도장시설에서 배출 공기의 THC(C1)은 규제기준을 초과 할 빈도가 높을 것이라 예상되었다.
- 3%를 차지하여 조선사마다 사용하는 희석제의 조성이 각기 다르다는 것을 알 수 있었다. 그리고 실제 도장공장내에서 채취된 공기 중의 에틸벤젠에나 트라이메틸벤젠과 같은 방향족 탄화수소의 비와 n-부탄올의 함유비가 희석제에 함유된 비율보다 높은 수준으로 검출되었다.
- 결국 분무 여부에 따라 도장시설 내 THC(C1) 농도는 큰 차이를 보이게 되며 분무 지점 근처에서는 2,000 ppm에 육박할 정도로 높은 농도로 상승하고, 분무 종료 10분 후에는 수 백 ppm까지 떨어짐으로 보아 분무된 유기용제가 신속히 도장시설 내 공간에 확산됨을 의미한다고 생각되었다. 그리고 영역Ⅳ는 측정기가 출입문 밖으로 나갔을 때 THC(C1) 농도를 나타낸 것으로 도장시설의 밀폐화로 도장시설 내에서는 수십 ppm 이상의 농도를 나타내는 반면, 도장시설 밖에서의 THC(C1) 농도는 매우 낮은 수준임을 알 수 있었다.
- 도장시설의 벽면에 부착된 환기용 흡인창과의 거리에 따른 THC(C1) 농도를 측정한 결과, 페인트 분무가 진행되는 동안에도 벽면에 가까운 곳일수록 농도가 낮아졌으며, 벽면 바로 옆 1 m 지점에서는 순간적으로 100 ppm의 농도수준을 나타내는 경우도 있었지만, 평균 100 ppm을 훨씬 밑도는 수준을 나타내었다. 비록 측정 사례가 아직 많지는 않지만 본 연구에서 이루어진 몇 차례 측정의 결과에 의하면 배출구에서의 평균 농도는 향후 규제기준이 될 100 ppm을 평균적으로는 초과하지 않을 것으로 예상되며, 다만 순간적으로 규제기준을 만족하지 못하는 경우가 있음을 확인하였다.
- 두 조선소에서 사용되고 있는 희석제의 40%는 자일렌이며, 에틸벤젠, 프로필벤젠 및 트라이메틸벤젠의 함유율은 A조선사가 37.4%, B 조선사는 28.2%을 나타내었으나, n-부탄올의 경우 A조선사는 1.6%가 포함된 반면, B 조선사는 19.3%를 차지하여 조선사마다 사용하는 희석제의 조성이 각기 다르다는 것을 알 수 있었다. 그리고 실제 도장공장내에서 채취된 공기 중의 에틸벤젠에나 트라이메틸벤젠과 같은 방향족 탄화수소의 비와 n-부탄올의 함유비가 희석제에 함유된 비율보다 높은 수준으로 검출되었다.
- 세 가지 블록에 대한 분무공정 중 15 m의 높은 곳을 향해 분무하는 경우가 8 m 혹은 13 m의 낮은 곳을 향해 분무하는 경우보다 높은 THC(C1) 농도를 나타내었는데, 이는 높은 곳에 분무할 경우 낮은 곳을 향할 때보다 더 많은 양의 도료를 분무하기 때문인 것으로 예상되었다. 따라서 분무가 진행될 때 가장 높은 THC(C1) 농도는 페인트 분무의 목표지점의 높이와 비슷한 것으로 확인되었다. 그러나 각 공정에 대해 높은 곳보다 낮은 곳에서의 THC(C1) 농도가 대체로 높게 관측되었는데 이것은 일단 분무되어 기화된 희석제 즉, VOCs가 공기보다 무거워 시간이 지나면서 지면으로 내려가기 때문인 것으로 추정되었다.
- 8 ppm까지 증가됨을 알 수 있었다. 또한 5만9천 m3의 도장공장이나 13만 m3의 도장공장에서도 페인트를 분무하는 동안에는 에틸벤젠, 자일렌 프로필벤젠 및 트라이메틸벤젠과 같은 방향족 탄화수소의 농도가 급증함을 확인할 수 있었다. 22만 m3 블록 도장공장의 페인트 분무전 VOCs 농도가 약 6 ppm인 것은 평소 도장 시설내에 잔류하는 유기용제의 농도로 볼 수 있으며, 페인트 분무가 시작되면 분무로 휘발되는 유기용제로 인해 VOCs 의 농도가 약 20 ppm 수준까지 상승함을 알 수 있었다.
- 도장시설의 벽면에 부착된 환기용 흡인창과의 거리에 따른 THC(C1) 농도를 측정한 결과, 페인트 분무가 진행되는 동안에도 벽면에 가까운 곳일수록 농도가 낮아졌으며, 벽면 바로 옆 1 m 지점에서는 순간적으로 100 ppm의 농도수준을 나타내는 경우도 있었지만, 평균 100 ppm을 훨씬 밑도는 수준을 나타내었다. 비록 측정 사례가 아직 많지는 않지만 본 연구에서 이루어진 몇 차례 측정의 결과에 의하면 배출구에서의 평균 농도는 향후 규제기준이 될 100 ppm을 평균적으로는 초과하지 않을 것으로 예상되며, 다만 순간적으로 규제기준을 만족하지 못하는 경우가 있음을 확인하였다. 그러나 도장공정이 종료된 블록의 건조과정 중인 도장시설 내부에서는 벽면으로부터 5 m떨어진 곳에서의 THC(C1) 평균농도가 78 ppm, 10 m 떨어진 곳에서 102 ppm을 나타내었으며, 도장 분무가 진행되고 있는 경우보다 평균농도가 높고 편차도 크지 않아 도장시설에서 배출 공기의 THC(C1)은 규제기준을 초과 할 빈도가 높을 것이라 예상되었다.
- 이상의 조선 블록용 도장시설에 설치할 휘발성 유기화합물 저감장치의 설계를 위한 기초자료로 사용하기 위해 도장시설 내 VOCs 성분과 농도를 측정하였다. 선박 블록의 도색에 사용되는 희석제(thinner) 성분과 도장시설 내에 관측된 VOCs 성분과 비교한 결과, 희석제는 2-프로판올, n-부탄올과 같은 저비점 알코올과 탄소수가 8개 및 9개인 방향족 탄화수소로 구성되고 있었으며 이들 성분이 조선소 도장시설에서도 높은 농도로 검출되었다. 이 외에도 도장시설 내 공기 중에는 미량의 연료유로 추정되는 지방족 탄화수소(paraffin)류가 함께 검출되었다.
- )로 정리하여 나타낸 것이며, 아울러 블록 Ⅱ및 Ⅲ은 지면으로부터 13 m 및 15 m에 위치한 블록 표면에 페인트 분무하는 공정에서 측정된 농도를 나타낸 것이다. 세 가지 블록에 대한 분무공정 중 15 m의 높은 곳을 향해 분무하는 경우가 8 m 혹은 13 m의 낮은 곳을 향해 분무하는 경우보다 높은 THC(C1) 농도를 나타내었는데, 이는 높은 곳에 분무할 경우 낮은 곳을 향할 때보다 더 많은 양의 도료를 분무하기 때문인 것으로 예상되었다. 따라서 분무가 진행될 때 가장 높은 THC(C1) 농도는 페인트 분무의 목표지점의 높이와 비슷한 것으로 확인되었다.
- 3의 영역 Ⅰ은 분무 시작 전 6분 동안의 측정치를 나타낸 것으로 90 ppm 정도 수준을 나타내었는데, 이는 분무기 근처에 뚜껑이 열린 페인트 통이나 희석제 통이 놓여 있기 때문이었다. 영역 Ⅱ는 페인트 분무가 시작된 6분부터 분무가 멈춘 15분까지 THC(C1) 농도를 1분 단위로 나타낸 것으로 THC(C1) 농도가 급격히 증가되었음을 알 수 있었다. 영역 Ⅲ은 분무를 멈추고 다시 분무가 시작되는 시점(22분)을, 또한 다시 영역 Ⅱ는 분무를 2분정도 다시 시작하였음을 나타낸 것이다.
- 지표면으로부터 10 m 떨어진 지점에서의 분무시작 10분 후 THC(C1) 농도는 최대 1770 ppm까지 상승하여, 분무 종료 10분 후에는 수 100 ppm로 감소됨을 확인할 수 있었다. 높이에 따른 THC(C1) 농도는 도료가 분무지점 높이에서 가장 높은 수준을 나타내었으며, 전반적으로 높은 곳보다 낮은 곳에서의 THC 농도가 높은 경향을 나타내었다.
후속연구
- 이러한 조선 블록용 도장시설의 규모는 A사의 경우 Table 2에서 보는 바와 같이 최소 43,120 m3에서 최대 211,140 m3의 규모로 16개 도장시설에 달한다. PRTR로 부터 조사된 A 조선소에서의 화학물질 배출량은 전체 조선소에서 배출되는 모든 화학물질의 배출량을 의미하는 것은 아니지만, 도장 시설 내에서 사용되는 유기용제와 공장 시설내 공기 중 VOCs의 분석 결과를 함께 검토한다면 대기 중에 배출되는 총 VOCs의 배출량을 예측하는데 이용될 수 있을 것이다. 또한 이러한 자료는 각 도장시설 규모와 환기량부터 최적의 VOCs 저감장치를 설계하기 위한 유용한 자료로 사용될 수 있다.
- 본 연구에서의 몇 차례 측정사례로 각 조선소 도장시설 배출구에서의 THC(C1) 농도를 단언하기에는 무리가 따르며, 정확한 THC(C1) 농도를 예측하기 위해서는 많은 측정사례가 필요하다고 사료된다. 따라서 각 도장시설별로 분무조건이나 분무 및 측정지점을 면밀히 검토하여 측정계획을 수립함으로써 각 시설에 대한 THC(C1) 농도 경향을 얻을 수 있으므로 향후 이에 대한 보완이 필요할 것으로 여겨진다.
- PRTR로 부터 조사된 A 조선소에서의 화학물질 배출량은 전체 조선소에서 배출되는 모든 화학물질의 배출량을 의미하는 것은 아니지만, 도장 시설 내에서 사용되는 유기용제와 공장 시설내 공기 중 VOCs의 분석 결과를 함께 검토한다면 대기 중에 배출되는 총 VOCs의 배출량을 예측하는데 이용될 수 있을 것이다. 또한 이러한 자료는 각 도장시설 규모와 환기량부터 최적의 VOCs 저감장치를 설계하기 위한 유용한 자료로 사용될 수 있다.
- 본 연구에서는 1시간 이내의 관측시간에 이루어진 결과를 정리한 것으로, 도장시설 내에서의 1일 변화 혹은 더 긴 시간의 변화 등을 알아보기 위해서는 좀 더 많은 측정이 필요할 것으로 사료되었다.
- 일반적으로 도장 분무의 위치로부터 환기창까지의 거리, 희석제의 시간당 분무량 등이 환기창에서의 THC (C1) 농도에 큰 영향을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서의 몇 차례 측정사례로 각 조선소 도장시설 배출구에서의 THC(C1) 농도를 단언하기에는 무리가 따르며, 정확한 THC(C1) 농도를 예측하기 위해서는 많은 측정사례가 필요하다고 사료된다. 따라서 각 도장시설별로 분무조건이나 분무 및 측정지점을 면밀히 검토하여 측정계획을 수립함으로써 각 시설에 대한 THC(C1) 농도 경향을 얻을 수 있으므로 향후 이에 대한 보완이 필요할 것으로 여겨진다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.