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IV. 연구 결과

부산지역의 VOC 출현특성을 평가한 결과 측정대상 66종 중 검출빈도가 95% 이상인 물질은 총 15종으로 나타났다. 유기용제로 널리 사용되는 toluene의 평균농도는 전체자료에서 5.63 ppb로 1위를 차지했다. 평균농도 순위에서 8위를 차지한 benzene의 경우 0.5 ppb로 국내 대기환경기준치인 5 ㎍/㎥(약 1.5 ppb, 25℃ 기준)보다 낮은 수준이었다. VOC의 계절별 농도비교 결과 계절에 대한 뚜렷한 경향성을 나타내지 않았으며, 측정지점별 농도비교 결과 전반적으로 학장동에서 높은

IV. 연구 결과

부산지역의 VOC 출현특성을 평가한 결과 측정대상 66종 중 검출빈도가 95% 이상인 물질은 총 15종으로 나타났다. 유기용제로 널리 사용되는 toluene의 평균농도는 전체자료에서 5.63 ppb로 1위를 차지했다. 평균농도 순위에서 8위를 차지한 benzene의 경우 0.5 ppb로 국내 대기환경기준치인 5 ㎍/㎥(약 1.5 ppb, 25℃ 기준)보다 낮은 수준이었다. VOC의 계절별 농도비교 결과 계절에 대한 뚜렷한 경향성을 나타내지 않았으며, 측정지점별 농도비교 결과 전반적으로 학장동에서 높은 농도 수준을 나타냈다. 국내 타 지역과 부산지역의 VOC 농도를 비교한 결과 주거·상업지역은 타 지역과 비슷한 농도 수준을 나타냈고, 공업지역은 toluene과 trichloroethylene이 타 지역에 비해 높은 농도 수준을 나타냈다.

부산지역 카보닐화합물의 경우 측정대상 8종 모두 90% 이상의 높은 검출빈도를 보였다. 측정지점별 농도비교 결과 학장동이 타 지점에 비해 높은 농도 수준을 보였고, 계절별 농도비교 결과 여름철이 다른 계절에 비해 약 2배 이상 높게 나타났다. 국내 타 지역과 부산지역의 카보닐화합물 농도비교 결과 대부분의 물질이 타 지역과 유사한 농도 수준을 보여 특징적인 차이점을 찾기는 어려웠다.

부산지역의 입자상 PAH 출현특성을 분석한 결과 측정대상 36종의 PAH 중 검출빈도가 90% 이상인 물질은 총 32종으로, IARC에서 1급 발암성 물질로 지정한 benzo[a]pyrene의 검출빈도는 100%로 측정기간 중 채취된 모든 시료에서 검출되었다. Benzo[a]pyrene의 전체자료에 대한 평균농도는 0.32 ng/㎥로 나타났으며, 측정지점별 평균농도는 학장동이 0.51 ng/㎥로 가장 높게 나타났다. 계절별 benzo[a]pyrene의 농도는 겨울철이 가장 높고 여름철이 가장 낮은 전형적인 동고하저형으로 나타났다. 이는 PAH의 발생원이 화석연료의 연소와 밀접한 관계가 있다는 점을 시사하며, 각 지점별 농도에 유의적인 차이가 없는 것으로 보아 부산지역의 PAH 농도는 국지적 배출원보다 차량오염원(특히 경유차량)에 의한 배출이 큰영향을 미치는 것으로 판단된다. 국내 타 지역과 부산지역의 PAH 농도를 비교한 결과 부산

지역의 PAH 농도 수준은 주거·상업지역과 공업지역 모두 비교적 낮은 수준으로 나타났다. 부산지역의 중금속의 경우 측정지점별 농도를 비교한 결과, 학장동이 타 지점에 비해 높은 농도 수준을 보였고, 계절별 농도를 비교한 결과 대부분의 물질이 가을철이 다른 계절 보다 약간 높은 현상을 보였으나 유의적인 차이를 논할 수준은 아니었다. 대기환경기준이 설정된 Pb의 평균농도는 0.05 ㎍/㎥로 대기환경기준(연평균) 0.5 ㎍/㎥을 초과하지 않았으며, 사상공단에 위치한 학장동에서 Co, Ni, Cr⁶⁺의 농도가 국내 타 공업 지역보다 더 높게 나타나 인근의 금속관련 산업의 영향을 받는 것으로 판단된다.

부산지역의 HAPs 자료를 이용한 위해가중지수와 위해성평가를 실시하였다. 발암측면의 위해가중지수와 발암위해도에서 formaldehyde, benzene, ethylbenzene, trichloroethylene 등이 높은 순위를 나타냈고, 비발암측면의 위해가중지수와 위해지수에서는 Mn, formaldehyde, acetaldehyde 등이 높은 순위를 나타냈다. 타 지역과 부산지역 비교결과 발암 및 비발암 측면 모두 유사한 양상으로 나타났으나 trichloroethylene이 타 지역보다 상대적으로 높은 순위로 나타냈으며, 비발암 측면에서는 Cr⁶⁺도 타 지역 비해서 높은 순위를 나타냈다. 이는 학장동 측정자료가 전체 평균농도에 미치는 영향이 크기 때문인 것으로 파악되며, 다른 3개 지점의 오염도는 서울과 인천에 비해서는 양호한 수준으로 나타났다.

본 연구에서 추정한 HAPs의 위해도 평가는 어디까지나 주요 관리 대상물질 선정을 위한 지표로 활용하였으며, 추정된 값이 판정기준(예를 들면 10-6)을 초과하였는지 초과하지 않았는지의 판단보다는 향후 HAPs 관리를 위한 참고사항으로만 이용될 수 있다. 따라서 위해성에 대해 절대적인 의미를 부여할 필요는 없다. 우선관리대상물질 선정은 위해성기반농도와 위해성평가에 의해 formaldehyde, benzene, acetaldehyde, Mn, trichloroethylene, Cr⁶⁺ 등이 주요물질임을 파악할 수 있었다. 이중 5개 물질(formaldehyde, benzene, acetaldehyde, trichloroethylene, Cr⁶⁺)은 환경과학원에서 지정한 핵심관리물질(key toxics)에 포함되므로 향후 대도시 HAPs 관리에 공통적으로 다루어야 할 항목으로 판단된다.

본 연구에서는 위해성을 고려한 관리대상물질 선정을 위하여 두 가지 방법, 즉 정식 위해성평가와 간편법인 위해가중지수를 이용한 방법을 사용하여 두 방법의 결과를 비교 평가하였다. 두 방법에 의한 순위에는 발암성, 비발암성물질 모두 약간의 차이는 있지만 formaldehyde, benzene, acetaldehyde 등 상위 20종은 대체로 비슷한 순위를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 향후 우선관리대상물질 선정에 있어서 복잡한 과정과 해석상의 제약이 많은 위해성평가를 수행하지 않고 본 연구에서 제안한 측정된 농도에 독성 자료를 가중치로 사용하는 위해가중지수 방법을 적용해도 큰 문제가 없을 것으로 사료된다.

(출처:요약문 p.6)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 9
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 19
• 약어집 ... 23
• 제 1 장 조사연구사업의 개요 ... 25
• 1.1 사업의 배경 ... 27
• 1.2 사업의 목표 ... 30
• 1.3 조사대상지역의 일반환경 현황 ... 31
• 1.4 사업의 내용 ... 37
• 1.4.1 측정지점 및 기간 ... 37
• 1.4.2 측정항목 및 측정 주기 ... 37
• 1.4.3 측정방법 개요 ... 38
• 1.4.4 부산지역의 HAPs 오염기여도 평가 ... 38
• 1.4.5 부산지역의 HAPs 주요 배출원 및 배출량 파악 ... 39
• 1.4.6 주요관리대상물질 선정 및 제안 ... 39
• 1.5 사업추진체계 ... 40
• 제 2 장 유해대기오염물질 측정방법 ... 43
• 2.1 측정지점 및 기상개황 ... 45
• 2.1.1 측정지점 및 주변상황 ... 45
• 2.1.2 계절별 측정기간 및 측정주기 ... 51
• 2.1.3 측정기간 중 기상개황 ... 52
• 2.2 시료채취 방법 및 표준절차 ... 63
• 2.2.1 시료채취방법 ... 63
• 2.2.2 시료채취준비 ... 63
• 2.2.3 시료채취 표준절차 ... 63
• 2.3 휘발성유기화합물 측정방법 ... 65
• 2.3.1 VOC 시료채취방법 ... 65
• 2.3.2 VOC 분석방법 ... 70
• 2.3.3 VOC 측정 정도관리 ... 74
• 2.4 카보닐화합물 측정방법 ... 84
• 2.4.1 카보닐화합물 시료채취방법 ... 84
• 2.4.2 카보닐화합물 추출 및 분석방법 ... 85
• 2.4.3 카보닐화합물 측정 정도관리 ... 89
• 2.5 다환방향족탄화수소 측정방법 ... 91
• 2.5.1 PAH 시료채취방법 ... 91
• 2.5.2 PAH 추출 및 농축방법 ... 95
• 2.5.3 PAH 분석방법 ... 99
• 2.5.4 PAH 측정 정도관리 ... 107
• 2.6 중금속 측정방법 ... 123
• 2.6.1 중금속 시료채취방법 ... 123
• 2.6.2 중금속 성분 추출 및 분석방법 ... 123
• 2.6.3 중금속 성분 분석방법 ... 126
• 2.6.4 중금속 일반 항목 측정 정도관리 ... 127
• 2.7 6가 크롬 측정방법 ... 131
• 2.7.1 6가 크롬 시료채취방법 ... 131
• 2.7.2 6가 크롬 성분 추출 및 분석방법 ... 132
• 2.7.3 6가 크롬 측정 정도관리 ... 133
• 제 3 장 유해대기오염물질 측정결과 및 고찰 ... 135
• 3.1 휘발성유기화합물 ... 137
• 3.1.1 VOC의 출현 특성 ... 137
• 3.1.2 측정지점별 VOC 농도 분포 ... 142
• 3.1.3 계절별 VOC 농도 분포 ... 153
• 3.1.4 오전과 오후의 VOC 농도 비교 ... 157
• 3.1.5 VOC의 일중 농도 비교 ... 157
• 3.1.6 기존 VOC 연구사례와의 비교 ... 161
• 3.2 카보닐화합물 ... 168
• 3.2.1 카보닐화합물의 출현 특성 ... 168
• 3.2.2 측정지점별 카보닐화합물 농도 분포 ... 171
• 3.2.3 계절 및 오전·오후 카보닐화합물 농도 분포 ... 175
• 3.2.4 기존 카보닐화합물 연구사례와의 비교 ... 178
• 3.3 총부유먼지 ... 182
• 3.3.1 TSP 농도 측정결과 ... 182
• 3.3.2 TSP와 PM10 농도의 경향성 분석 ... 183
• 3.4 다환방향족탄화수소 ... 188
• 3.4.1 PAH의 출현 특성 ... 188
• 3.4.2 측정지점별 PAH 농도 분포 ... 193
• 3.4.3 계절별 PAH 농도 분포 ... 202
• 3.4.4 PAH 함량농도 비교 ... 206
• 3.4.5 기존 PAH 연구사례와의 비교 ... 209
• 3.5 중금속 ... 214
• 3.5.1 중금속의 출현 특성 ... 214
• 3.5.2 측정지점별 중금속 농도 분포 ... 215
• 3.5.3 계절별 중금속 농도 분포 ... 217
• 3.5.4 중금속 함량 농도 비교 ... 222
• 3.5.5 기존 중금속 연구사례와의 비교 ... 224
• 제 4 장 유해대기오염물질 배출원 및 배출량 조사 ... 231
• 4.1 유해대기오염물질 배출량 현황 ... 233
• 4.2 우선관리대상물질 및 배출원 파악 ... 241
• 4.3 우선관리대상물질 저감 방안 ... 248
• 제 5 장 독성 및 유해성 평가 ... 257
• 5.1 이론 및 평가 방법 ... 259
• 5.1.1 이론 및 평가 절차 ... 259
• 5.1.2 HAPs 독성자료 ... 265
• 5.2 위해가중지수 평가 ... 271
• 5.3 위해성 평가 ... 276
• 5.3.1 위해성평가 대상물질의 선정 기준 ... 276
• 5.3.2 HAPs 노출량 산정을 위한 노출평가 및 노출계수 ... 282
• 5.3.3 HAPs에 대한 위해도 결정 ... 284
• 5.3.4 위해성 평가결과 ... 285
• 5.3.5 지역별 위해성평가 결과 ... 293
• 5.4 우선관리대상물질 선정 ... 301
• 제 6 장 요약 및 결론 ... 305
• 6.1 사업의 개요 ... 307
• 6.2 휘발성유기화합물 측정 연구 ... 308
• 6.3 카보닐화합물 측정 연구 ... 309
• 6.4 다환방향족탄화수소 측정 연구 ... 309
• 6.5 중금속 측정 연구 ... 310
• 6.6 유해대기오염물질 배출원 및 배출량 조사 연구 ... 311
• 6.7 위해성평가 및 우선관리대상물질 선정 ... 313
• 6.8 본 연구의 활용방안 및 기대효과 ... 315
• 참고문헌 ... 317
• 부록. VOC, 카보닐화합물, PAH, 중금속 측정자료 ... 333