초록 ▼

본 보고서의 제1장과 2장에서는 연구사업의 개요와 주요 내용 및 추진체계를 과업지시서 위주로 기술하였다. 제3장에서는 HAPs 측정 방법에 관한 내용을 정도관리(QC/QA) 과정과 함께 설명하였다. 제4장에서는 대산지역의 HAPs에 대한 현장 측정 결과에 대하여 자료를 해석하고 오염특성을 고찰한 내용을 수록하였다. 제5장에서는 측정된 자료를 바탕으로 HAPs에 대한 인체노출수준 및 위해성 평가 내용을 수록하였으며 제6장에는 대산지역의 HAPs 배출량자료를 토대로 우선관리대상물질과 배출원 관리 방안을 검토하였다.
마지막으로 제7

본 보고서의 제1장과 2장에서는 연구사업의 개요와 주요 내용 및 추진체계를 과업지시서 위주로 기술하였다. 제3장에서는 HAPs 측정 방법에 관한 내용을 정도관리(QC/QA) 과정과 함께 설명하였다. 제4장에서는 대산지역의 HAPs에 대한 현장 측정 결과에 대하여 자료를 해석하고 오염특성을 고찰한 내용을 수록하였다. 제5장에서는 측정된 자료를 바탕으로 HAPs에 대한 인체노출수준 및 위해성 평가 내용을 수록하였으며 제6장에는 대산지역의 HAPs 배출량자료를 토대로 우선관리대상물질과 배출원 관리 방안을 검토하였다.
마지막으로 제7장에는 전체 연구결과를 요약하고 결론을 수록하였다.
본 연구에서는 우선관리대상물질 중 휘발성물질과 나프탈렌과 같은 가스상 PAH를 포함한 총 66종의 VOC 물질을 측정하였다. 대산지역 3개 지점에서 측정된 전체 VOC 자료(총 자료수 336 개)에 대하여 VOC 개별물질에 대한 검출빈도와 평균농도 측면에서의 순위를 파악하였다. 측정결과 총 66종의 VOC 물질 중 벤젠과 톨루엔을 포함한 25종의 물질이 50% 이상의 검출빈도를 나타내었다. 평균농도 측면에서는 헥산이 1.83 ppb로서 가장 높았으며, 다음으로 톨루엔 (1.50 ppb), 에틸아세테이트 (1.11 ppb), 벤젠 (0.77 ppb), 스타이렌 (0.66 ppb), m,p-자일렌 (0.58 ppb), 에틸벤젠 (0.40 ppb) 순으로 나타났다. 국가대기환경기준이 항목인 벤젠의 경우 환경기준농도 (5 μg/m3, 약 1.54 ppb) 이하로 나타났다.
일반 도시지역이나 구미, 시화반월 산단지역과 같이 석유정제 산단이 아닌 지역에서는 주거지점과 공업지점간 벤젠농도가 유의적인 차이가 나지 않는 경향이 있다. 그러나 대산지역은 여수 및 울산지역과 마찬가지로 우리나라의 대표적인 석유정제 산단지역으로 공업지점이 주거지점보다 벤젠과 1,2-다이클로로에탄의 농도가 높게 나타났다. 산업체에서 유기용제로 널리 사용되는 물질들인 톨루엔, 에틸벤젠, m,p-자일렌의 경우 공업지점이 주거지점 보다 전반적으로 높게 나타났다. 이로써 대산지역은 산업체에서 생산 및 사용되는 VOC가 인근 주거지점에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 한편 대산지역과 국내 타 산단지역의 주요 VOC 농도를 비교해 본 결과 벤젠의 경우 여수보다 낮고 나머지 산단과는 유사하였으며, 톨루엔, 자일렌, m,p-자일렌은 시화반월지역보다 낮고 나머지 산단과는 유사하였다. 또한 석유정제산업과 밀접한 관련이 있는 헥산과 스타이렌의 경우 울산보다 낮았지만 나머지 산단에 비해서는 높게 나타났다.
카보닐화합물의 경우 대산지역 공업지점의 폼알데하이드의 농도가 주거지점에 비해 높게 나타났다. 대산지역의 폼알데하이드 농도는 약 4.0 ppb, 아세트알데하이드 농도는 약2.5 ppb로 국내 타 산단지역의 카보닐화합물 농도를 비교해 보면 전체적으로 여수광양지역 다음으로 대산지역이 높게 나타났다.
대산지역 3개 측정지점 대부분에서 벤조[b+j]플루오란텐, 플루오란텐, 파이렌의 농도가 높게 나타났다. 위해도 측면에서 중요한 벤조(a)파이렌은 전체 PAH 자료의 평균 농도 순위에서 9~11위를 차지하였다. 벤조(a)파이렌의 평균농도는 검출빈도가 가장 높았던 독곳리 측정지점에서는 0.32 ng/m3이고, 대죽리 측정지점에서는 0.24 ng/m3이었으며 대산읍 측정지점의 경우 0.28 ng/m3이었다. 대산지역 3개 측정지점의 개별 PAH 농도수준은 매우 유사하였으며, 통계적으로도 유의적인 차이가 없었다. 대산지역과 타산단과의 비교에서 전반적으로 대산지역의 PAH 농도는 타 도시 지역에 비해 다소 낮은 수준이었다. 프탈레이트류 중에서 가장 독성이 강하다고 알려진 DEHP의 농도를 살펴보면 대죽리 지점에서 176.63 ng/m3로 가장 높은 평균농도를 나타내었다. 그 다음으로 독곳리 지점이 169.41 ng/m3로 높았으며 대산읍 지점에서 160.41 ng/m3로 나타났다. 한편 대산지역 프탈레이트류의 경우 다른 측정대상 물질과 달리 여름철의 농도가 낮지 않은 수준이었다.
대산지역에서 중금속 농도는 공업지점 (독곳리, 대죽리)이 주거지점 (대산읍)에 비해 높은 농도수준을 나타내었다. 대기환경기준이 설정된 Pb의 경우 대죽리 지점에서 타지점보다 높게 나타났다. 하지만 그 평균농도는 약 0.05 ㎍/m3로 대기환경기준 (연평균) 0.5 ㎍/m3 보다 낮게 나타났다.
본 연구에서는 총부유먼지를 채취한 후 그 속에 있는 중금속을 분석하였다. 따라서 PM10이나 PM2.5와 같은 미세먼지를 채취할 때 보다 토양과 도로재비산 먼지의 양이 많을 수밖에 없으며 자연스레 본 연구의 Mn농도는 높게 나타났다. 추정컨대 대산지역 미세먼지 내의 Mn의 농도는 본 연구 Mn 측정농도의 1/2수준으로 보는 것이 타당할 것으로 사료된다.
본 연구의 위해성평가의 목적은 측정된 농도와 그 물질의 위해성을 종합적으로 고려하여 대산지역에서 특징적인 우선관리대상물질을 선정하고자 함에 있다는 점을 분명히 할필요가 있다. 본 연구에서 발암위해도 50 percentiles 수준에서 위해성을 평가한 결과 VOC중에서는 벤젠, 1,2-디클로로에탄은 허용위해도(1.0E-06)를 초과하는 것으로 나타났다. 카보닐화합물 중에는 허용위해도를 초과하는 물질이 없었으며, 중금속 중 Ni이 기준 허용위해도를 넘었다. PAH와 프탈레이트류는 모두 허용위해도를 초과하지 않았다.
본 연구의 위해성평가를 통해 파악한 우선관리대상 3개 물질 (벤젠, 니켈 및 그화합물, 1,2-디클로로에탄)과 화학물질배출량조사(TRI)자료에 근거한 대기 중으로 배출되는 특정대기유해물질과 발암 및 발암우려물질 8개(1,3-부타디엔, 에틸벤젠, N,N-디메틸포름아미드, 염화비닐, 염화수소, 이황화메틸, 아크릴로니트릴, 포름알데히드)를 포함하여 총 11개 물질의 배출업종을 살펴보면 우선관리 대상물질을 배출하는 빈도가 가장 높은 업종은 “석유화학계 기초화학물질 제조업, 원유정제 처리업”으로 파악되었고, 염화수소는 “기타 기초 무기화학물질제조업, 기타 기초 유기화학물질 제조업”에서 배출된다. 유해대기오염물질을 배출하는 주요 공정은 저장시설, 이송·운반·분배·계량시설, 화학반응공정, 분리·정제공정, 대기오염방지시설 등 5가지 공정으로 나타났으며, 이들 중 이송·운반·분배·계량시설에서 배출하는 빈도가 가장 높은 것으로 파악되었다.
본 연구과제는 다이옥신류를 제외하고는 대산지역에서 수행된 HAPs 관련 연구 중 최대 규모의 과제로서 환경부의 산단지역 조사연구사업의 일환으로 수행된 연구과제이다. 본 연구의 결과 HAPs 관련 물질의 환경대기 중 출현 농도와 검출 빈도, 그리고 위해성측면에서 주요 관리대상물질을 규명하였다. 또한 TRI자료를 이용하여 대산지역의 HAPs 배출원을 파악함으로써 관리방 안을마련함에 있어 참고가 될 수 있도록 하였다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 4
• 요약문 ... 6
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 19
• 약어집 ... 24
• 제 1 장 조사연구사업의 개요 ... 26
• 1.1 사업의 배경 ... 28
• 1.2 사업의 필요성 ... 30
• 1.3 사업의 목표 ... 30
• 1.4 사업의 범위 ... 31
• 제 2 장 조사대상지역과 연구의 내용 ... 32
• 2.1 조사대상지역의 산업체 현황 ... 34
• 2.2 조사 및 연구 내용 ... 35
• 2.3 사업추진체계 ... 39
• 제 3 장 유해대기오염물질 조사 및 측정 방법 ... 42
• 3.1 측정 지점 및 기간 ... 44
• 3.1.1 시료채취 지점 및 주변상황 ... 44
• 3.1.2 계절별 측정기간 및 측정주기 ... 48
• 3.1.3 시료채취방법 및 표준절차 ... 49
• 3.1.4 측정기간 중 기상개황 ... 52
• 3.2 휘발성유기화합물 및 카보닐화합물 측정 ... 57
• 3.2.1 VOC 시료채취방법 ... 57
• 3.2.2 VOC 분석방법 ... 61
• 3.2.3 VOC 측정 정도관리 ... 65
• 3.2.4 카보닐화합물 시료채취방법 ... 72
• 3.2.5 카보닐화합물 추출 및 분석방법 ... 74
• 3.2.6 카보닐화합물 측정 정도관리 ... 77
• 3.3 다환방향족탄화수소 및 프탈레이트류 측정 ... 80
• 3.3.1 시료채취방법 ... 80
• 3.3.2 대기 중 부유먼지 측정방법 ... 83
• 3.3.3 PAH 추출 및 농축방법 ... 85
• 3.3.4 PAH 분석방법 ... 89
• 3.3.5 프탈레이트류 추출 및 농축방법 ... 96
• 3.3.6 프탈레이트류 분석방법 ... 99
• 3.3.7 PAH 및 프탈레이트류 측정 정도관리 ... 106
• 3.4 중금속 일반 항목 측정 ... 126
• 3.4.1 중금속 일반 항목 시료채취방법 ... 126
• 3.4.2 중금속 성분 추출 및 전처리방법 ... 126
• 3.4.3 중금속 성분 분석방법 ... 130
• 3.4.4 중금속 일반 항목 측정 정도관리 ... 130
• 3.5 중금속 중 6가 크롬 측정 ... 134
• 3.5.1 6가 크롬 시료채취방법 ... 134
• 3.5.2 6가 크롬 성분 추출과 분석방법 ... 135
• 3.5.3 6가 크롬 측정 정도관리 ... 137
• 제 4 장 유해대기오염물질 측정 결과 및 고찰 ... 140
• 4.1 휘발성유기화합물 ... 142
• 4.1.1 VOC의 출현 특성 ... 142
• 4.1.2 측정지점별 VOC 농도 분포 ... 151
• 4.1.3 계절별 VOC 농도 분포 ... 160
• 4.1.4 VOC의 일간 및 일중 농도 변동 ... 166
• 4.1.5 기존 VOC 연구사례와의 비교 ... 180
• 4.2 카보닐화합물 ... 186
• 4.2.1 카보닐화합물의 출현 특성 ... 186
• 4.2.2 측정지점별 카보닐화합물 농도 분포 ... 190
• 4.2.3 계절별 카보닐화합물 농도 분포 ... 195
• 4.2.4 오전, 오후의 카보닐화합물 농도 비교 ... 195
• 4.2.5 기존 카보닐화합물 연구사례와의 비교 ... 201
• 4.3 총부유먼지 ... 206
• 4.3.1 TSP 농도 측정 결과 ... 206
• 4.3.2 TSP와 PM10 농도의 경향성 및 상관성 분석 ... 212
• 4.4 다환방향족탄화수소 ... 215
• 4.4.1 입자상 PAH의 출현 특성 ... 215
• 4.4.2 측정지점별 PAH 농도 분포 ... 225
• 4.4.3 계절별 PAH 농도 분포 ... 236
• 4.4.4 PAH 오염원 추정 ... 244
• 4.4.5 기존 PAH 연구사례와의 비교 ... 246
• 4.5 프탈레이트류 ... 256
• 4.5.1 프탈레이트류의 출현 특성 ... 256
• 4.5.2 측정지점별 프탈레이트류 농도 분포 ... 257
• 4.5.3 계절별 프탈레이트류 농도 분포 ... 260
• 4.4.4 기존 프탈레이트 연구사례와의 비교 ... 261
• 4.6 중금속 ... 263
• 4.6.1 중금속의 출현특성 ... 263
• 4.6.2 측정지점별 중금속 농도 분포 ... 267
• 4.6.3 계절별 중금속 농도 분포 ... 272
• 4.6.4 6가 크롬 측정 결과 ... 275
• 4.6.5 기존 중금속 연구사례와의 비교 ... 289
• 4.7 위해성을 고려한 농도 평가 ... 299
• 4.8 오염장미를 이용한 유해대기오염물질 발생원의 위치 추정 ... 320
• 제 5 장 인체노출수준 및 위해성 평가 ... 324
• 5.1 서론 ... 326
• 5.2 위해성 평가 대상 물질 ... 328
• 5.2.1 VOC 평가 대상 ... 328
• 5.2.2 카보닐화합물 평가 대상 ... 331
• 5.2.3 PAH 평가 대상 ... 332
• 5.2.4 프탈레이트류 평가 대상 ... 333
• 5.2.5 중금속 평가 대상 ... 334
• 5.3 위해성 평가 과정 ... 335
• 5.3.1 대상 HAPs의 유해성 확인 ... 335
• 5.3.2 위해도 평가를 위한 용량-반응평가 ... 342
• 5.3.3 HAPs 노출량 산정을 위한 노출평가 ... 343
• 5.3.4 HAPs에 대한 위해도 결정 ... 345
• 5.4 위해성 평가 결과 ... 347
• 5.4.1 VOC 평가 결과 ... 347
• 5.4.2 카보닐화합물 평가 결과 ... 350
• 5.4.3 PAH 평가 결과 ... 351
• 5.4.4 프탈레이트류 평가 결과 ... 352
• 5.4.5 중금속 평가 결과 ... 353
• 5.5 위해성 평가 부분 요약 및 결론 ... 354
• 5.5.1 공업지역 (독곳리) ... 354
• 5.5.2 공업지역 (대죽리) ... 356
• 5.5.3 대조지역 (대산읍) ... 358
• 5.5.4 요약 ... 360
• 제 6 장 유해대기오염물질 배출원 및 배출량 조사 ... 364
• 6.1 유해대기오염물질 배출량 현황 ... 366
• 6.2 우선관리 대상물질 및 배출원 선정 ... 371
• 제 7 장 요약 및 결론 ... 380
• 7.1 연구배경 및 범위 ... 382
• 7.2 휘발성유기화합물 측정결과 요약 ... 383
• 7.3 카보닐화합물 측정결과 요약 ... 385
• 7.4 다환방향족탄화수소 측정결과 요약 ... 386
• 7.5 프탈레이트류 측정결과 요약 ... 387
• 7.6 중금속 측정결과 요약 ... 387
• 7.7 위해성을 고려한 농도 평가결과 요약 ... 388
• 7.8 오염장미를 이용한 유해대기오염물질 발생원의 위치 추정 ... 389
• 7.9 인체노출수준 및 위해성 평가결과 요약 ... 389
• 7.10 HAPs 배출원 및 배출량 조사결과 요약 ... 390
• 7.11 본 연구의 활용방안 및 기대효과 ... 391
• 참고문헌 ... 392
• 참여연구원 ... 404