초록 ▼

I. 서 론

‘미래를 위한 오늘의 행동 (Today’s Action, Saving the Future)’은 올해 6월 한국에서 개최된 제12차 국제수은학회 (International Conference on Mercury as a Global Pollutant)의 주제였다. 유해오염물질인 수은을 적절하게 관리하고 환경적으로 격리시키기 위한 오늘의 행동에는 환경에서의 수은 거동 및 현황 파악이 우선되어야 한다. 수은은 온도계, 건전지 등 다양한 분야에서 유용하게 사용되어 왔다. 하지만 수은이 인체에 지속적으로 노출되면 지

I. 서 론

‘미래를 위한 오늘의 행동 (Today’s Action, Saving the Future)’은 올해 6월 한국에서 개최된 제12차 국제수은학회 (International Conference on Mercury as a Global Pollutant)의 주제였다. 유해오염물질인 수은을 적절하게 관리하고 환경적으로 격리시키기 위한 오늘의 행동에는 환경에서의 수은 거동 및 현황 파악이 우선되어야 한다. 수은은 온도계, 건전지 등 다양한 분야에서 유용하게 사용되어 왔다. 하지만 수은이 인체에 지속적으로 노출되면 지각 이상, 시력 장애, 언어 장애, 기억력 상실, 운동실조증 등과 같은 신경 계통과 신장, 간 등에 심각한 질병을 유발하게 된다는 연구 결과들에 의해 점차 전 세계적으로 그 사용량이 줄어들고 있다. 수은은 자연적 혹은 인위적으로 배출되는데 자연적 오염원으로는 화산 활동, 지각, 바다, 토양, 식생 등이 있으며, 인위적 오염원으로는 화석연료 연소, 폐기물 소각, 비철금속, 시멘트 제조, 수은 광산 등이 있다. 인위적 배출 기여도는 전체 중 약 60 %를 차지하며, 나머지 자연적 배출의 경우에도 약 2/3 가량이 인위적 오염원의 영향으로 인해 발생되므로 인위적 오염원의 영향이 전체의 대부분을 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 인위적인 오염원으로부터 대기 중으로 배출된 수은화합물이 생태계를 통해 최종적으로 인간의 건강에 심각한 영향을 미치고 있다는 연구결과가 지속적으로 발표되면서 각 국에서는 우선적인 배출현황 파악 및 제어기술연구에 많은 노력을 기울이고 있는 상황이 다. UNEP을 중심으로 한 국제사회 또한 2000년부터 수은의 위해성 및 광범위한 오염 상황을 인지하기 시작하였으며, 수은 화합물을 ‘전 지구적 오염물질’로 규정하였다. 최근 국내에서도 수은화합물의 배출특성과 대기 중에서의 거동에 대한 관심이 집중되고 있지만, 국내 몇몇 기관의 소규모 연구를 통해 얻어진 자료 외에는 공신력 있는 배출특성의 자료가 부족한 상황이다

경영학자 피터 드러커 (Peter Drucker)의 “측정할 수 없다면 관리할 수 없다(If you can not measure, you can not manage)”는 말은 공학적인 측면에서도 적용될 수 있다. 우리가 왜 수은을 측정해야 하는지 더 나아가 수은을 반드시 측정하여 관리하고자 한다면, 보다 간편하고 경제적이며 오차가 적은 측정방법을 개발하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 미국과 독일 등 주요 선진국에서는 굴뚝 연속자동측정장치 (Continuous Emission Monitoring, CEM)의 대상 오염물질 항목에 수은을 포함해 지속적인 모니터링을 하고 있지만, 우리나라의 경우 수은은 CEM 부착 의무 대상으로 지정되어 있지 않아, 수은 배출에 대한 지속적인 관리와 배출농도 파악을 통한 국가 배출량 산정에 다소 어려움을 겪고 있다. 따라서 국립환경과학원에서는 선진화된 측정방법인 연속측정방법 (US EPA Method 30A)과 흡착트랩 (Sorbent trap)을 이용한 측정방법 (US EPA Method 30B)의 도입 타당성 여부를 평가하고자 하였다.

본 연구에서는 수은 다량 배출업종인 석탄 화력발전시설 및 시멘트 소성시설을 대상으로 선진화 된 측정 및 분석방법을 이용하여 수은 배출현황 및 특성을 조사하고자 하였으며, 각 방법별 정확도를 평가하고자 하였다. 이를 통해 국내 적용 타당성을 평가한 후, 측정 및 분석방법을 정립하여 향후 대기오염공정시험 기준(안)을 확보하고자 하였다. 또한, 배출가스 뿐만 아니라 수은 배출에 영향을 미치는 모든 매체를 분석하여 수은 물질수지를 산정하여 수은 통합관리방안 마련을 제시하고자 하였다.

(출처:본문 I. 서론 p.7)

Abstract ▼

In recent years, national attention has been given to the emission characteristics of mercury compounds and their behavior in the air. Therefore, it is necessary to conduct a national-level research about the inventory of domestic mercury compound emission sources and to develop distribution factors

In recent years, national attention has been given to the emission characteristics of mercury compounds and their behavior in the air. Therefore, it is necessary to conduct a national-level research about the inventory of domestic mercury compound emission sources and to develop distribution factors to calculate the emission quantity.

The broad objective of this study was to study mercury behavior in various combustion, incineration sources and to investigate the integrated management technology for mercury emission. To understand mercury behavior at cement kilns (CKs), coal-fired power plants (CPPs), their concentrations at the eachstack and mass distribution in the processes were analyzed. We conducted mercury sampling using CEM simultaneously with and for the same duration as Ontario-Hydro Method and Method 30B test runs.

No problems were encountered in sampling or analysis and reported data are believed to be representative of the stack conditions at the time of testing. Recovery of the Method 30B samples in the field was much quicker than the simultaneous other sampling methods. The use of continuous emission monitoring (CEM) units for the measurement of Hg in flue gases from coal-fired power plants and cement kilns were originally conceived as an alternative to the Ontario-Hydro Method and Mercury CEM and Method 30B appears to be very applicable for the determination of mercury concentrations from CKs and CPPs that have particulate control systems.

More measurements including Hg sources are to be carried out in the future to have a clear scenario of Hg emission from the country and to apply effective control measures.

(출처:Abstract p.6)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 4
• 그림목차 ... 5
• Abstract ... 6
• Ⅰ. 서 론 ... 7
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 9
• 1. 수은의 연구동향 파악 ... 9
• 2. 배출가스 중 수은 측정방법 및 적용성 평가 ... 11
• 가. 조사대상 배출원 선정 ... 11
• 나. 배출가스 중 수은 측정방법 비교 ... 12
• 3. 시료채취 및 분석 ... 14
• 가. 시료채취 지점 ... 14
• 나. 수은연속모니터링 측정방법 (EPA Method 30A) ... 15
• 다. 흡착트랩을 이용한 EPA Method 30B 방법 ... 19
• 라. Ontario Hydro Method (ASTM D-6784-02) ... 24
• Ⅲ. 결과 및 고찰 ... 27
• 1. 배출가스 중 수은연속모니터링 결과 ... 27
• 가. 시멘트 소성시설 ... 27
• 나. 석탄 화력발전시설 ... 29
• 2. 측정방법별 수은 배출 특성 및 화학종 분석 ... 30
• 가. 방법별 수은 배출 특성 ... 31
• 나. 수은 화학종 분석 ... 34
• 3. 분석방법 비교 (산 추출 VS 열 탈착) ... 36
• 4. 수은 배출기여도 (Mass Balance) ... 37
• 가. 실측을 통한 수은 물질수지 ... 38
• 나. iPOG를 이용한 수은 물질수지 ... 39
• 다. 두 방법간 수은 물질수지 비교 ... 40
• Ⅳ. 결 론 ... 42
• 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 45