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축사 주변의 악취 및 부유분진의 CALPUFF 모델링: 계사 중심으로
CALPUFF Modeling of Odor/suspended Particulate in the Vicinity of Poultry Farms 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.57 no.1, 2019년, pp.90 - 104  

임광희 (대구대학교 화학공학과)

초록
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본 연구에서는 시간별 실제 기상데이터를 토대로 한 CALPUFF 모델링 수행을 통하여 민원지역에 대한 신뢰성이 있는 모델링 결과를 도출하였다. 무창형 계사 P1 및 P2의 방진망 구조물(chamber) 및 개방형 계사 P3로부터의 오염원 배출 및 확산거동을, 부피오염원으로서의 CALPUFF 모델링 또는 각 방향의 배출면적을 가중치로 한 수직 배기의 평균 선속도인 모델 배출 선속도($u^M_y$)를 적용한 점오염원으로서의 최종 CALPUFF 모델링으로 구현하였다. 또한 계사 P1, P2 및 P3에서의 배출되는 악취 및 분진오염원 배출량에 대한 각각의 제거효율(0, 20, 50 및 80%) 또는 각각 대응되는 emission rate (100, 80, 50 및 20%)에 따른 시나리오를 기본으로, CALPUFF 모델링을 수행하여 각각에 대한 민원지역의 농도예측을 수행하였다. 이러한 민원지역에 대한 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$에 대한 농도예측과 악취방지법 및 대기환경법에서 요구되는 오염물질 농도와 비교하여, 계사 P1, P2 및 P3에 요구되는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$에 대한 제거율을 산정하였다. 그 결과로서, "P1, P2 및 P3에서 각각의 배출농도를 줄인 비율만큼 각각의 discrete receptor에서의 농도가 같은 비율로 감소한다"는 가정(a priori assumption)이 본 CALPUFF 모델링 범위 내에서 적용 가능함이 입증되었다. 한편 부피오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우에서 방지시설의 요구되는 제거효율은, 점오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우와 비교하였을 때에 P1의 경우에는 상호간에 유사하였으나, P2와 P3에서 암모니아와 $PM_{10}$의 경우에 더 높게 나타났다. 그럼에도 불구하고 민원해결을 위한 안전한 접근방법으로서 부피오염원으로서 CALPUFF 모델링을 선정하였다. 이에 따라서 본 연구에서는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$와 같은 오염원배출에 대하여 무창형 계사 P1 및 P2에 요구되는 정량적 방지수준을 타당하게 도출하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, CALPUFF modeling was performed, using a real surface and upper air meterological data to predict trustworthy modeling-results. Pollutant-releases from windscreen chambers of enclosed poultry farms, P1 and P2, and from a open poultry farm, P3, and their diffusing behavior were modeled ...

주제어

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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
악취발생원 중심의 국지적인 관리가 필요한 이유는 무엇인가? 불규칙하고 간헐적인 발생특성을 가진 악취의 발생빈도가 민원 발생의 주요원인이고, 악취규제의 목적은 주로 민원 등의 불만을 야기 시키지 않는 것임을 고려하여 악취발생원 중심의 국지적인 관리가 필요하다. 따라서 악취측정과 배출허용기준을 포함한 악취배출에 대하여 여러 나라에서 입법되고 있으며[1-4], 우리나라에서도 2005년부터 악취방지법이 시행되고 있다.
CALPUFF 모델링 수행은 무엇을 토대로 하는가? 본 연구에서는 시간별 실제 기상데이터를 토대로 한 CALPUFF 모델링 수행을 통하여 민원지역에 대한 신뢰성이 있는 모델링 결과를 도출하였다. 무창형 계사 P1 및 P2의 방진망 구조물(chamber) 및 개방형 계사 P3로부터의 오염원 배출 및 확산거동을, 부피오염원으로서의 CALPUFF 모델링 또는 각 방향의 배출면적을 가중치로 한 수직 배기의 평균 선속도인 모델 배출 선속도($u^M_y$)를 적용한 점오염원으로서의 최종 CALPUFF 모델링으로 구현하였다.
2005년부터 악취방지법이 도입됨에도 불구하고 어떤 문제가 생기는가? 따라서 악취측정과 배출허용기준을 포함한 악취배출에 대하여 여러 나라에서 입법되고 있으며[1-4], 우리나라에서도 2005년부터 악취방지법이 시행되고 있다. 그럼에도 불구하고, 축산 농가의 사육형태가 집약적이고 기업화됨에 따라서, 축사 및 가축분뇨처리에서 발생하는 악취에 따른 민원이 자주 발생하여 사회적으로 문제가 제기되고 있다. 축산시설 중에서 닭 사육시설인 계사 및 계분퇴비에서 배출되는 악취는 일반적인 산업시설 또는 생활시설에서 배출되는 악취보다 악취의 농도, 강도 및 불쾌도 측면에서 더욱 크다고 보고되고 있다[5,6]. Ramiro과 Danny[7]는 mushroom 퇴비의 재료로서 사용되는 계분으로부터 미생물활성에 의하여 발생되는 암모니아의 농도는 너무 높아서 인간 및 동물 모두에게 위해하다고 보고하였다.
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