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 포항지역의 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 포항지역의 HAPs 배출량자료를 토대로 우선관리대상물질과 배출원 관리 방안을 검토하였다. 마지막으로 제7장에는

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 포항지역의 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 포항지역의 HAPs 배출량자료를 토대로 우선관리대상물질과 배출원 관리 방안을 검토하였다. 마지막으로 제7장에는 전체 연구결과를 요약하고 결론을 수록하였다.

본 연구에서는 과업지정 필수 측정 물질 26개를 포함한 총 66개의 VOC 물질을 분석하였다. 포항지역 4개 지점에서 측정된 전체 VOC 자료 (총 자료수 224개)에 대하여 VOC 개별물질에 대한 검출빈도와 평균농도 측면에서의 순위를 파악하였다. 측정결과 벤젠과 톨루엔을 포함한 21종의 물질이 50 % 이상의 검출빈도를 보였다. 평균농도 측면에서는 톨루엔 (1.03 ppb), 벤젠 (0.42 ppb), m,p-자일렌 (0.41 ppb), 헥산 (0.23 ppb), 에틸벤젠 (0.22 ppb) 순 이었다. 국가대기환경기준 항목인 벤젠의 경우 환경기준농도 5 ㎍/㎥ (약 1.54 ppb) 이하였다.

측정지점별 농도경향을 보면 대부분의 VOC가 청림동이 가장 높고 그 다음 연일읍, 해도동, 흥해읍 순이었다. 따라서 청림동 측정지점이 다른 측정지점 보다 VOC배출원에 인접해 있음을 추정할 수 있다. 기존 연구지역인 국내 타 산단지역과 본 연구의 포항지역 VOC 농도를 비교해 본 결과 전체적인 농도 수준이 타 지역에 비해 비슷하거나 낮은 수준이었다. 포항지역의 벤젠농도는 2008년 여수지역과 2008년 광양지역, 2009년 울산지역, 2011년 대산지역과 비교해 보았을 때 상대적으로 낮았다.

포항지역의 카보닐화합물 측정지점별 농도는 폼알데하이드의 경우 청림동이 2.58 ppb로 가장 높았다. 메틸에틸케톤의 경우 흥해읍이 0.44 ppb로 가장 높았다. 한편, 기존 산단의 카보닐화합물 측정자료와 본 연구의 측정자료를 비교한 결과 포항지역의 카보닐화합물 농도수준은 타 산단지역보다 낮았다.

포항지역에서에서 벤조[b+j]플루오란텐, 플루오란텐, 파이렌, 페난트렌의 농도가 높았다. 위해도 측면에서 중요한 벤조[a]파이렌은 전체자료 평균 농도 순위에서 7~9위를 차지했다. 벤조[a]파이렌의 평균농도는 청림동 측정지점에서는 0.88 ng/m³이고, 연일읍 측정지점에서는 0.34 ng/m³이고, 해도동 측정지점의 경우 0.45 ng/m³이었으며 흥해읍 측정지점은 0.39 ng/m³이었다. 포항지역 PAH의 농도는 국내 타 산단과 비교하였을 때 울산 (2009년), 구미 (2010년), 대산 (2011년)에 비해 약간 높았으며, 여수광양 (2008년)과 시화반월 (2005, 2006년)에 비해 낮았다. 포항지역 내에서 2010년에 측정한 결과와 본 연구 (2012년)의 결과는 유사하였다. 입자상 프탈레이트류의 농도를 살펴보면 프탈레이트류 중에서 가장 독성이 강하다고 알려진 DEHP의 경우 해도동의 평균농도가 296.2 ng/m³로 가장 높았다. 그 다음으로 청림동이 224.7 ng/m³, 연일읍 177.5 ng/m³, 흥해읍 168.2 ng/m³ 순이었다. 본 연구결과와 타산단 프탈레이트 농도와 비교한 결과 포항지역이 대산지역과 유사하였고, 나머지 산단에 비해서 농도가 높았다.

포항지역에서 중금속 농도는 청림동 측정지점이 다른 측정지점에 비해 전반적으로 중금속 농도가 높았다. 청림동 다음으로 연일읍과 해도동이 높게 나타났고 흥해읍이 가장 낮았다. 대기환경기준이 설정된 Pb의 경우 청림동의 연평균농도가 0.08 ㎍/m³로 대기환경기준 (연평균) 0.5 ㎍/m³ 보다 낮았다. 포항지역은 국내 타 산단지역과 비교하여 Cr, Mn, Fe의 농도가 높았다.

PM_2.5는 인위적인 배출원에서 발생하는 입자상 오염물질을 총칭한다고 판단할 수 있다. 측정지점별 PM_2.5농도는 청림동이 가장 높고, 나머지 연일읍, 해도동, 흥해읍 순이었다. 본 연구의 포항지역에서 측정한 PM_2.5 농도는 국내외 주요 대도시보다 낮았다. 환경부 대기측정망의 PM_2.5 자료와 본 연구의 포항지역을 비교하였을 때 수도권지역은 포항지역보다 높았다.

포항지역 (청림동)의 총 가스상 수은 농도는 가을이 가장 높았고, 나머지 봄, 겨울, 여름 순이었다. 총 가스상 수은의 농도는 오전 8시에 가장 높았고 서서히 감소하여 오후 2시경에 가장 낮았다. 이는 오존과 같은 산화제에 의해 수은이 산화하여 침적되기 쉬운 형태로 변했기 때문으로 판단된다. 포항지역은 총가스상 수은 농도는 국내 타 지역보다 높았을 뿐만 아니라 일본의 주요도시보다 높았으나 중국의 농도수준보다는 낮았다.

본 연구의 위해성평가의 목적은 측정된 농도와 그 물질의 위해성을 종합적으로 고려하여 포항지역에서 특징적인 우선관리대상물질을 선정하고자 함에 있다는 점을 분명히 할 필요가 있다. 본 연구에서 발암위해도 50 percentiles 수준에서 위해성을 평가한 결과 카보닐화합물 중 폼알데하이드의 발암 위해도가 일부지역(청림동, 해도동)에서 기준적용 위해도 (1.0E-05)를 초과하는 것으로 나타났다. 그 외 VOCs, 중금속, PAHs 등은 모든 조사지역에서 기준적용 위해도를 초과하지 않았다. 비발암 위해지수의 경우 중금속 중 망간(Mn)이 청림동에서 기준 값인 1 을 초과하였다.

본 연구의 위해성 평가 결과로부터 우선관리가 필요한 물질 8개(포름알데히드, 비소 화합물, 트리클로로에틸렌, 벤젠, 니켈 화합물, 아세트알데히드, 망간 화합물, 크롬 화합물)와 PRTR자료에 근거한 대기 중으로 배출되는 특정대기유해물질과 발암 및 발암우려물질을 포함하여 14개 물질(포름알데히드, 비소 화합물, 트리클로로에틸렌, 벤젠, 니켈 화합물, 아세트알데히드, 망간 화합물, 크롬화합물, 염화수소, 페놀, 에틸벤젠, 디(2-에틸헥실)프탈레이트, 납 화합물, 스티렌)의 배출업종을 살펴보면 우선관리 대상물질을 배출하는 빈도가 가장 높은 업종은 “비금속 광물제품 제조업”, 1차금속제조업, 금속가공제품 제조업;기계 및 가구제외”로 파악되었다. 유해대기오염물질을 배출하는 주요공정은 저장시설, 이송·운반·분배·계량시설, 혼합시설, 코팅시설, 열처리시설, 탈지·세정·표백시설, 대기오염방지시설 폐수처리시설, 기타시설 등 9가지 공정으로 나타났으며, 이들 중 대기오염방지 시설에서 배출하는 빈도가 가장 높은 것으로 파악되었다.

본 연구는 포항지역의 HAPs 측정연구 중 최대 규모이다. 본 연구의 HAPs 측정 결과를 토대로 환경대기 중 HAPs로 인한 주민들의 건강 위해성을 대략적으로 평가할 수 있었으며, 위해도 측면에서 VOC와 PAH 및 중금속에 관한 한 주요 관리대상물질을 선정할 수 있었다. 또한 PRTR자료를 이용하여 포항지역의 HAPs 배출원을 파악함으로써 관리방안을 마련함에 있어 참고가 될 수 있도록 하였다.
(출처 : 요 약 문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 17
• 약어집 ... 21
• 제 1 장 조사연구사업의 개요 ... 23
• 1.1 사업의 배경 ... 25
• 1.2 사업의 필요성 ... 27
• 1.3 사업의 목표 ... 27
• 1.4 사업의 범위 ... 28
• 제 2 장 조사대상지역과 연구의 내용 ... 31
• 2.1 조사대상지역의 산업체 현황 ... 31
• 2.2 조사 및 연구내용 ... 32
• 2.2.1 측정지점 ... 32
• 2.2.2 측정기간 ... 33
• 2.2.3 측정항목 및 측정주기 ... 33
• 2.2.4 측정방법 개요 ... 35
• 2.2.5 유해대기오염물질 배출원과 배출량 파악 ... 35
• 2.2.6 측정 자료의 종합적 검토 및 해석 ... 35
• 2.3 사업추진체계 ... 36
• 제 3 장 유해대기오염물질 조사 및 측정 방법 ... 39
• 3.1 측정 지점 및 기간 ... 41
• 3.1.1 시료채취 지점 및 주변상황 ... 41
• 3.1.2 계절별 측정기간 및 측정주기 ... 46
• 3.1.3 시료채취방법 및 표준절차 ... 47
• 3.1.4 측정기간 중 기상개황 ... 50
• 3.2 휘발성유기화합물 및 카보닐화합물 측정 ... 54
• 3.2.1 VOC 시료채취방법 ... 54
• 3.2.2 VOC 분석방법 ... 58
• 3.2.3 VOC 측정 정도관리 ... 62
• 3.2.4 카보닐화합물 시료채취방법 ... 67
• 3.2.5 카보닐화합물 추출 및 분석방법 ... 69
• 3.2.6 카보닐화합물 측정 정도관리 ... 72
• 3.3 다환방향족탄화수소 및 프탈레이트류 측정 ... 73
• 3.3.1 시료채취방법 ... 73
• 3.3.2 대기 중 총부유먼지 (TSP) 측정방법 ... 80
• 3.3.3 PAH 및 프탈레이트류 추출 및 농축방법 ... 81
• 3.3.4 PAH 및 프탈레이트류 분석방법 ... 86
• 3.3.5 PAH 및 프탈레이트류 측정 정도관리 ... 97
• 3.4 중금속 일반 항목 측정 ... 118
• 3.4.1 중금속 일반 항목 시료채취방법 ... 118
• 3.4.2 중금속 성분 추출 및 전처리방법 ... 118
• 3.4.3 중금속 성분 분석방법 ... 122
• 3.4.4 중금속 일반 항목 측정 정도관리 ... 122
• 3.5 중금속 중 6가 크롬 (Cr6+) 측정 ... 126
• 3.5.1 6가 크롬 시료채취방법 ... 126
• 3.5.2 6가 크롬 성분 추출과 분석방법 ... 127
• 3.5.3 6가 크롬 측정 정도관리 ... 129
• 3.6 PM2.5 측정 ... 131
• 3.7 총 가스상 수은 측정 ... 132
• 3.7.1 총 가스상 수은 측정 방법 ... 132
• 3.7.2 총 가스상 수은 정도관리 ... 132
• 제 4 장 유해대기오염물질 측정 결과 및 고찰 ... 133
• 4.1 휘발성유기화합물 ... 135
• 4.1.1 VOC의 출현 특성 ... 135
• 4.1.2 측정지점별 VOC 농도 분포 ... 140
• 4.1.3 계절별 VOC 농도 분포 ... 145
• 4.1.4 오전과 오후의 VOC 농도 비교 ... 152
• 4.1.5 기존 VOC 연구사례와의 비교 ... 158
• 4.2 카보닐화합물 ... 161
• 4.2.1 카보닐화합물의 출현 특성 ... 161
• 4.2.2 지점별 카보닐화합물 농도 분포 ... 163
• 4.2.3 계절별 카보닐화합물 농도 분포 ... 165
• 4.2.4 오전과 오후의 카보닐화합물 농도 비교 ... 165
• 4.2.5 기존 카보닐화합물 연구사례와의 비교 ... 170
• 4.3 총부유먼지 ... 172
• 4.3.1 TSP 농도 측정 결과 ... 172
• 4.3.2 TSP 와 PM2.5 농도의 경향성 분석 ... 178
• 4.3.3 청림동 측정지점의 실시간 PM10 및 PM2.5 농도의 경향 ... 179
• 4.4 다환방향족탄화수소 ... 180
• 4.4.1 PAH의 출현 특성 ... 180
• 4.4.2 검출빈도 및 전반적인 출현 특성 ... 181
• 4.4.3 지점별 PAH 농도 분포 ... 192
• 4.4.4 계절간 PAH 농도 비교 ... 201
• 4.4.5 입자상 및 증기상 PAH 농도 분포 (청림동) ... 205
• 4.4.6 기존 연구 사례와의 비교 ... 208
• 4.5 프탈레이트류 ... 212
• 4.5.1 프탈레이트류의 출현 특성 ... 212
• 4.5.2 측정지점별 프탈레이트류 농도 분포 ... 213
• 4.5.3 계절별 프탈레이트 농도 분포 ... 216
• 4.5.4 기존 프탈레이트 연구사례와의 비교 ... 217
• 4.6 중금속 ... 218
• 4.6.1 중금속의 출현 특성 ... 218
• 4.6.2 지점별 중금속 농도 분포 ... 222
• 4.6.3 계절별 중금속 농도 분포 ... 225
• 4.6.4 6가 크롬 측정 결과 ... 228
• 4.6.5 기존 중금속 연구사례와의 비교 ... 241
• 4.7 PM2.5 ... 243
• 4.7.1 PM2.5의 특성 ... 243
• 4.7.2 PM2.5 농도 ... 245
• 4.8 총 가스상 수은 ... 250
• 4.8.1 각 계절별 총 가스상 수은 농도의 측정 결과 ... 250
• 4.8.2 각 계절별 총 가스상 수은 농도와 대기오염 물질과의 상관관계 ... 252
• 4.8.3 기존 연구 결과와의 비교 ... 254
• 4.9 위해성을 고려한 농도평가 ... 255
• 4.10 오염장미를 이용한 유해대기오염물질 발생원의 위치 추정 ... 271
• 제 5 장 인체노출수준 및 위해성 평가 ... 275
• 5.1 서론 ... 277
• 5.2 위해성 평가 대상 물질 ... 279
• 5.2.1 VOC 평가 대상 ... 279
• 5.2.2 카보닐화합물 평가 대상 ... 282
• 5.2.3 PAH 평가 대상 ... 283
• 5.2.4 프탈레이트류 평가 대상 ... 284
• 5.2.5 중금속 평가 대상 ... 285
• 5.3 위해성 평가 과정 ... 286
• 5.3.1 대상 HAPs의 유해성 확인 ... 286
• 5.3.2 위해도 평가를 위한 용량-반응평가 ... 293
• 5.3.3 HAPs 노출량 산정을 위한 노출평가 ... 294
• 5.3.4 HAPs에 대한 위해도 결정 ... 296
• 5.4 위해성 평가결과 ... 298
• 5.4.1 VOC 평가결과 ... 298
• 5.4.2 카보닐화합물 평가결과 ... 300
• 5.4.3 PAH 평가결과 ... 301
• 5.4.4 프탈레이트류 평가결과 ... 302
• 5.4.5 중금속 평가결과 ... 303
• 5.5 위해성 평가 부분 결론 ... 304
• 5.5.1 청림동(공업지역) ... 304
• 5.5.2 연일읍(공업지역) ... 306
• 5.5.3 해도동(주거지역) ... 308
• 5.5.4 흥해읍(대조지역) ... 310
• 5.5.5 요약 ... 312
• 제 6 장 유해대기오염물질 배출원 및 배출량 조사 ... 315
• 6.1 유해대기오염물질 배출량 현황 ... 317
• 6.2 우선관리 대상물질 및 배출원 선정 ... 322
• 6.3 유해대기오염물질 배출원의 관리 ... 328
• 제 7 장 요약 및 결론 ... 335
• 7.1 연구배경 및 범위 ... 337
• 7.2 휘발성유기화합물 측정결과 요약 ... 338
• 7.3 카보닐화합물 측정결과 요약 ... 339
• 7.4 다환방향족탄화수소 측정결과 요약 ... 339
• 7.5 프탈레이트류 측정결과 요약 ... 340
• 7.6 중금속 측정결과 요약 ... 340
• 7.7 PM2.5 측정결과 요약 ... 340
• 7.8 총 가스상 수은 측정결과 요약 ... 341
• 7.9 위해성을 고려한 농도 평가결과 요약 ... 341
• 7.10 오염장미를 이용한 유해대기오염물질 발생원의 위치 추정 ... 342
• 7.11 인체노출수준 및 위해성 평가결과 요약 ... 342
• 7.12 HAPs 배출원 및 배출량 조사 결과 요약 ... 343
• 7.13 본 연구의 활용방안 및 기대효과 ... 344
• 참고문헌 ... 345
• 참여연구원 ... 359
• 끝페이지 ... 362