[논문]대기오염물질 배출 기여도에 관한 연구

김윤선; 이동인; 허귀석; 박찬진

문제 정의

이에 본 연구에서는 서구지역의 지역 환경개선을 위한 악취오염 배출원과 영향권의 오염현황 등을 정밀하게 조사해서 기상. 지역 특성 등을 고려한 최적 모델을 이용하여 서구지역의 악취오염물질 배출기여도를 산출하는 것이 본 연구의 목적이다.
이에 본 연구에서는 서구지역의 지역 환경개선을 위한 악취오염 배출원과 영향권의 오염현황 등을 정밀하게 조사해서 기상. 지역 특성 등을 고려한 최적 모델을 이용하여 서구지역의 악취오염물질 배출기여도를 산출하는 것이 본 연구의 목적이다.

제안 방법

또한 조사측정 당시 지역의 풍향, 풍속, 지형 등을 고려하여 악취의 분포 정도를 사전에 충분히 조사하여 악취의 취기 강도가 정확하게 판정될 수 있도록 직접 관능 법을 실시하였다. 그리고 기기분석을 통하여 악취의 원인 물질 규명과 유해 대기오염물질의 현황을 파악하기 위하여 현재 국내에서 규제대상이 되고 있는 8개의 악취성 물질 및 일본의 22종 물질 그리고 미국환경청의 유해 대기오염물질로 규제하고 있는 40종의 휘발성 유기화합물에 대해서 GC/MS, GC/AED를 이용하여 분석을 했다.
또한 조사측정 당시 지역의 풍향, 풍속, 지형 등을 고려하여 악취의 분포 정도를 사전에 충분히 조사하여 악취의 취기 강도가 정확하게 판정될 수 있도록 직접 관능 법을 실시하였다. 그리고 기기분석을 통하여 악취의 원인 물질 규명과 유해 대기오염물질의 현황을 파악하기 위하여 현재 국내에서 규제대상이 되고 있는 8개의 악취성 물질 및 일본의 22종 물질 그리고 미국환경청의 유해 대기오염물질로 규제하고 있는 40종의 휘발성 유기화합물에 대해서 GC/MS, GC/AED를 이용하여 분석을 했다.
배출량 산정을 위하여 4개 권역별 산업체의 분포를 분석하여, 업종별로 100개 이상의 대표적인 사업장을 기후. 토지이용 등을 고려한 지역적 특성을 감안하여 선정하였고 각 사업장의 공정 특성과 현장 방문 등을 통해 각 사업장의 운영상황을 조사하였으며, 직접측정법과 배출계수법 그리고 공학적 계산법을 이용하여 다음과 같은 식에 의거하여 배출량을 산정하였다.
본 연구에서는 서구를 4개의 권역으로 나누어 발생원 및 영향권을 정기. 수시 지역으로 나누어 32개 지점을 측정지점으로 설정하였으며 더욱이 서구 내 약 1700여개의 사업장 중 100개 사업장을 선정하여 현장조사를 실시, 각 사업장 연돌 및 부지 경계선상에서 직접 관능과 동시에 악취물질을 채취하여 공기희석 관능과 기기분석을 실시하여 서구지역의 대표적인 오염물질인 EhS와 MeCHO 2개 물질에 대해 ISC₃ Model로 각 지점에 착지되는 악취농도를 산출하 여 16개 영향권별 악취오염물질 배출 기여도를 제시했다.
본 연구에서는 크게 4개 권역으로 구분하였다. 제1권역은 서구 오류동을 중심으로 수도권매립지와 인근 영향권 지역이 위치하고 있으며 현재 제2매립장의 매립이 진행되고 있으며 산업체로서는 목재와 금속제품, 폐기물처리나 도료 등으로 매립지를 중심으로 발생원으로서 위치하고 있다.
본 연구에서는 서구를 4개의 권역으로 나누어 발생원 및 영향권을 정기. 수시 지역으로 나누어 32개 지점을 측정지점으로 설정하였으며 더욱이 서구 내 약 1700여개의 사업장 중 100개 사업장을 선정하여 현장조사를 실시, 각 사업장 연돌 및 부지 경계선상에서 직접 관능과 동시에 악취물질을 채취하여 공기희석 관능과 기기분석을 실시하여 서구지역의 대표적인 오염물질인 EhS와 MeCHO 2개 물질에 대해 ISC₃ Model로 각 지점에 착지되는 악취농도를 산출하 여 16개 영향권별 악취오염물질 배출 기여도를 제시했다. 그 결과 많은 제약조건이 전제되었지만 서구 전 지역을 대표할 수 있는 32개 정기수시 측정지역 및 100개 사업장의 악취오염 현황을 면밀하게 분석하였으며 또한 산업체가 영향권에 미치는 기여도 및 각 영향권에 작용하는 주요 악취 성분을 발생시키는 배출업소를 제시하였으며 본 연구에서 수립된 ISC₃ 모델이 인천지역의 악취 예고제에 크게 기여할 수 있을 것이라는 것을 밝혔다.
배출량 산정을 위하여 4개 권역별 산업체의 분포를 분석하여, 업종별로 100개 이상의 대표적인 사업장을 기후. 토지이용 등을 고려한 지역적 특성을 감안하여 선정하였고 각 사업장의 공정 특성과 현장 방문 등을 통해 각 사업장의 운영상황을 조사하였으며, 직접측정법과 배출계수법 그리고 공학적 계산법을 이용하여 다음과 같은 식에 의거하여 배출량을 산정하였다.

대상 데이터

기상자료는 인천기상대의 최근 10년간(1991~2000)의 기상 연보 기상자료를 조사범위로 선정하였으며 최고 및 최저 년평균기온은 25.3℃와 -1.6℃로 분석되었으며 월별 평 균최고, 최저기온은 8월의 33.5℃와 1월의 T2℃로 나타났다. 강수량은 6월과 8월 사이에 전체강수량의 59%인 716.
풍속 및 습도 등의 기상 상태를 고려하여 악취 세기가 높을 것으로 판단되는 지점을 선정기준으로 정하여 정기. 수시 32개 지역 및 100개 사업장을 대상으로 샘플링을 실시하였다.
확산모델은 최근 미국 EPA에서 공인한 ISC₃ Model을 사용했다. ISCST Model의 확산 방정식은

이론/모형

본 연구에서는 희석 배수 산출표에 의거 공기 희석 관능 법을 사용하였다.

성능/효과

수시 지역으로 나누어 32개 지점을 측정지점으로 설정하였으며 더욱이 서구 내 약 1700여개의 사업장 중 100개 사업장을 선정하여 현장조사를 실시, 각 사업장 연돌 및 부지 경계선상에서 직접 관능과 동시에 악취물질을 채취하여 공기희석 관능과 기기분석을 실시하여 서구지역의 대표적인 오염물질인 EhS와 MeCHO 2개 물질에 대해 ISC₃ Model로 각 지점에 착지되는 악취농도를 산출하 여 16개 영향권별 악취오염물질 배출 기여도를 제시했다. 그 결과 많은 제약조건이 전제되었지만 서구 전 지역을 대표할 수 있는 32개 정기수시 측정지역 및 100개 사업장의 악취오염 현황을 면밀하게 분석하였으며 또한 산업체가 영향권에 미치는 기여도 및 각 영향권에 작용하는 주요 악취 성분을 발생시키는 배출업소를 제시하였으며 본 연구에서 수립된 ISC₃ 모델이 인천지역의 악취 예고제에 크게 기여할 수 있을 것이라는 것을 밝혔다.
S 가 가장 고농도로 나타났다. 금호마을은 1회에 걸쳐 MeSH 성분이 검출되었으며 여름철에 MeCHO가 그리고 9월 10에 걸쳐 Toluene이 Styrene이 전 계절에 걸쳐 검출되었으나 모두 낮은 수준으로 조사되었다. 한편 율도 위생처리사업소에서는 주거지역의 MeCHO 물질과는 달리 7월, 8월, 9월에 걸쳐 NH₃ 와 H₂S 물질이 고농도로 검출되었다.
수도권매립지 제1공구의 분석 결과는 H₂S를 제외한 모든 성분들이 거의 저농도 수준으로 나타났으며 9월, 10월에 H₂S 의 취기농도가 가장 높았으며 7월, 11월에도 대체로 취기농도가 높은 것으코 조사되어 다른 성분들보다 H₂S 성분이 악취에 미치는 기여도 는 상당히 큰 것으로 조사되었다.

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