A ․ P ․ P ․ E ․ N ․ D ․ I ․ X
여 줄어든다는 것이다. 생산량은 배출허용변화량을 오염물질발생계수(B) 로 나누어 준만큼 줄어든다는 의미이다.
□ 유형6 : (
α
=2,δ
=1/2인 경우)Y = AK
2
Z = BY
C=
γ
⋅K+ν
⋅TZ
−= Z − θ ⋅ T
1/2○ 기업의 이윤함수
( )1/2 1/2 [ ]2
ν θ
γ ν γ π
− −
⋅
−
⋅
−
=
−
−
=
−
=
Z Y BY
PY A
T K PY
C PY
○ F.O.C. 조건으로부터
( ) 2 [ ] 0
2 1
2 2
/ 1 2 /
1
⋅ − − ⋅ =
−
∂ =
∂
−BY Z
−B
A Y
Y P γ ν θ
π
○ 위와 같은 경우에도 산출량 Y를 단순화시킬 수 가 없어서 P를 비롯한 B
A,
γ
,ν
,θ
, 값을 주고 Z− 의 값을 변화시킴으로서 산출량 Y의 값이 어떻게 변 화하느냐를 시뮬레이션하여 도출하였다. 재화의 가격 (P)를 “1”(numeraire price) 으로 하고 A:5, r: 0.5, v:0.4, θ: 0.3, B:0,2 등으로 가정한 뒤, 정부의 오염배출허용 기준을 강화하는데 따른 산출량의 변화를 살펴본 결과,Z
− =10 → Y=52,Z
− =20→ Y=102,
Z
−=30 → Y=152 등 규제가 강화될수록, 즉 오염배출량이 적을수록 (오염처리를 많이 할수록) 오히려 생산량을 줄이는 것이 이윤을 보다 극대화할 수 있음을 보여주고 있다.□ 유형 7 : (
α
=2,δ
=1인 경우)Z Z T BY Z
T K C
AK Y
⋅
−
=
=
⋅ +
⋅
=
=
−
θ
ν γ
2
○ 기업의 이윤함수
( ) 1/2 [ ]
ν θ
γ π
− −
−
⋅
−
=
−
=
Z Y BY
PY A C PY
○ F.O.C 조건으로부터
θ
ν γ
π Y B
P A Y
− ⋅
⋅
−
∂ =
∂ ( ) − 21/
2 1
○ 기업이 이윤을 최대화할 수 있는 생산량은 다음과 같다.
)]2
)(2 [(
1 γ θ
ν B A
P
Y − ⋅
=
○ 위의 생산량은 오염규제수준과 관계없이 결정됨을 알 수 있다.즉 유형 7과 같은 기업은 정부의 환경규제강화와 관계없이 생산량이 일정하다는 의미이다.
□ 유형 8 : (
α
=2,δ
=2인 경우)2
BY Z
T K C
AK Y
=
⋅ +
⋅
=
=
−
θ
ν
γ
○ 기업의 이윤함수
( )1/2 1/2 [ ]1/2
ν θ
γ π
− −
−
⋅
−
=
−
=
Z Y BY
PY A C PY
○ F.O.C 조건으로부터,
0 )
( 2 ) 1
2 ( 1
2 / 1
5
=
− ⋅
⋅
− ⋅
−
∂ =
∂
−
θ θ γ ν
π
Z BY
B Y
P A Y
○ 위의 경우에도 앞서와 같이 단순히 해를 구하기 어려워 앞에서와 같은 방법 으로 분석(calibration)한 결과 (
Z
− =30 → Y=150,Z
− =20 → Y=100,Z
− =10 → Y=50 등)으로 나타나 오염규제가 강화될수록 생산량을 축소하는 것이 기업의 이윤을 최대화 하는 대응전략임을 알 수 있다.부록 2. 오염원별 산출방법 및 배수구역별 오염배출부하량
1) 오염원 분류체계의 검토
(1) 오염총량관리제의 오염원 분류체계
오염총량관리제에서의 오염원 분류는 오염발생의 특성에 따라 그룹으로 묶어 생활계, 축산계, 산업계, 양식계, 토지계, 매립계 등으로 분류되며 각 계별 오염원 은 특성에 따라 다시 점오염원과 비점오염원으로 분류된다.
오염배출부하량의 산출은 각 오염원 그룹별로 수행하고 지역의 오염배출 총량 은 오염원 그룹별로 산출된 오염배출부하량을 합산하여 산출한다.
(2) 오염원 분류체계의 검토
오염총량관리제에 의한 토지이용영향분석을 위하여 오염총량관리제의 오염원 분류체계를 검토하면 다음과 같다. 오염총량관리제의 오염원 분류체계의 특성은 오염발생량을 추정하기 용이한 형태로 오염원을 그룹화한다. 생활계 오염의 내 용은 지역인구가 주거지 및 생산활동 장소에서 발생시키는 오염이며, 산업계는 제조업에 대하여 고용자에 의한 오염발생을 제외한 생산과정에서 발생되는 오 염, 토지계는 토지자체가 발생시키는 오염으로 지목별 토지이용에 따라 발생되 는 오염을 가리킨다.
2) 청주시 오수발생유량 및 오염발생부하량 산정
오수발생유량 및 오염배출부하량 산출은 생활계, 축산계, 산업계, 양식계, 매립계, 토지계 등 6개 부문으로 나누어 산출
(1) 생활계
① 생활계의 오염발생부하량을 결정하는 요인
지역의 가정 및 영업인구와 이들 요소들에 의하여 사용되는 물의 양이 오염배 출부하량을 결정하는 요인이 된다. 이 중 영업인구는 실제 자료가 생산되지 않으 므로 영업인구의 대체변수로서 영업인구의 활동 장소에서의 물 사용량을 이용한 다.
② 인구
청주시의 총인구는 2002년 현재 약 60만명이다.
<부표 2-1> 청주시 인구현황 (2002년)
배수구역 인구수(명) 인구수%
계 606,305 100.00%
명암배수구 13,278 2.19%
무신배수구 79,668 13.14%
발산배수구 17,462 2.88%
석남천배수구 290,784 47.96%
수곡배수구 103,011 16.99%
영운배수구 37,227 6.14%
월운천배수구 49,232 8.12%
율량배수구 15,643 2.58%
③ 생활계 물사용량
청주시에서 1일에 사용되는 생활계 물사용량 은 약 14만m3이며 배수구역별 생활계 물사용량은 거의 인구와 비례하는 것으로 나타나고 있으며, 석남천 배수 구역에서 1일 약 8만5천톤, 수곡 배수구역에서 약 1만8천여톤, 무신 배수구역에 서 1만4천여톤의 생활계 물소비가 이루어지고 있다.
<부표 2-2> 배수구역별 생활계 물사용량 현황
(단위: m3/일)
배수구역 배수구역별
합계 가정용 업무용 영업용 욕탕
1종
전용 공업용
혼합 1종
혼합 2종 총합계 140,674 83,366 11,555 14,582 1,859 25,016 2,016 2,280 명암배수구 2,405 1,890 157 202 86 0 36 34 무신배수구 14,067 7,297 1,542 4,073 401 0 287 467 발산배수구 3,085 2,615 151 277 7 0 12 23 석남천배수구 85,228 42,551 7,017 7,248 768 25,016 1,269 1,359 수곡배수구 18,478 15,577 1,183 1,207 185 0 155 171 영운배수구 6,576 5,199 450 636 125 0 81 85 월운천배수구 10,660 8,106 1,041 916 287 0 173 137
율량배수구 175 131 14 23 0 0 3 4
(2) 생활계 오염발생량 산출
① 생활계의 오수발생유량 산정방법
생활계 오수발생은 가정생활에서의 가정인구가 발생시키는 오수와 영업활동 에서 영업인구가 발생시키는 오수발생량으로 나누어 산정한다. 이들 오수에 대 하여는 다시 별도의 처리가 요구되는 분뇨와 관련된 유량과 기타 잡배수에 의한 유량을 분류하여 산출한다.
생활계 오수발생유량 산정은 따라서 다음과 같이 가정인구와 영업인구에 의한 오수발생유량을 합하여 산정한다.
생활계분뇨발생유량 = 가정인구분뇨발생유량 + 영업인구분뇨발생유량 생활계잡배수발생유량 = 가정인구잡배수발생유량 + 영업인구잡배수발생유량 생활계발생유량 = 가정인구오수발생유량 + 영업인구오수발생유량
생활계 가정인구 오수발생유량은 가정인구수에 분뇨발생유량원단위를 곱하여 산정하며 잡배수발생유량은 잡배수사용유량에 오수전환율을 곱하여 산정한다.
가정인구분뇨발생유량 = 가정인구수×가정인구분뇨발생유량원단위
가정인구잡배수발생유량 = 잡배수오수전환율×(가정인구사용유량 - 가정인구분뇨발생유량) 가정인구오수발생유량 = 가정인구분뇨발생유량 + 가정인구잡배수발생유량
생활계 영업인구 오수발생유량은 영업인구분뇨발생유량과 영업인구잡배수발 생유량을 합하여 산정한다. 영업인구의 분뇨발생유량은 영업인구 사용유량에 분 뇨발생유량비를 곱하여 산정하며, 산정방법은 다음과 같다.
영업인구분뇨발생유량 = 영업인구사용유량 × 영업인구분뇨발생유량비
영업인구잡배수발생유량 = 잡배수오수전환율×(영업인구사용유량 - 영업인구분뇨발생유량) 영업인구오수발생유량 = 영업인구분뇨발생유량 + 영업인구잡배수발생유량
<부표 2-3> 생활계 분뇨발생유량원단위, 분뇨발생유량비 및 잡배수오수전환율
구 분 가정인구 분뇨발생유량원단위 (㎥/인/일)
영업인구 분뇨발생유량비 ( - )
잡배수오수전환율 ( - )
시 가 화 0.00115 0.006 0.88
비시가화 0.00134 0.006 0.88
② 생활계의 발생부하량 산정방법
생활계 오염발생부하량도 가정인구가 발생시키는 발생부하량과 영업활동에서 영업인구가 발생시키는 발생부하량으로 나누어 산정하고 가정인구와 영업인구 에 의한 발생부하량을 합하여 다음과 같은 방법으로 산정한다.
생활계발생부하량 = 가정인구발생부하량 + 영업인구발생부하량
생활계분뇨발생부하량 = 가정인구분뇨발생부하량 + 영업인구분뇨발생부하량 생활계잡배수발생부하량 = 가정인구잡배수발생부하량 + 영업인구잡배수발생부하량
가정인구의 발생부하량은 가정인구에 발생부하원단위를 적용하여 산정하였으 며 산출방법은 다음과 같다.
가정인구발생부하량 = 가정인구수 × 가정인구발생부하원단위 가정인구분뇨발생부하량 = 분뇨발생부하비 × 가정인구발생부하량 가정인구잡배수발생부하량 = (1 - 분뇨발생부하비) × 가정인구발생부하량
<부표 2-4> 생활계 가정인구 발생부하 원단위 및 분뇨발생부하비
구 분 가정인구 발생부하원단위(g/인/일) 분뇨발생부하비
BOD T-N T-P BOD T-N T-P
시 가 50.7 10.6 1.24
0.45 0.8 0.8
비시가 48.6 13.0 1.45
영업인구의 발생부하량은 오수발생유량에 오수발생농도를 곱하여 산정하고, 오수발생농도에 대한 실측자료가 없는 경우 부록 <부표 1>의 표준발생농도를 이 용하여 다음과 같은 방법으로 산정한다.
영업인구발생부하량 = 영업인구오수발생유량 × 영업인구오수발생농도 영업인구분뇨발생부하량 = 분뇨발생부하비 × 영업인구발생부하량 영업인구잡배수발생부하량 = (1 - 분뇨발생부하비) × 영업인구발생부하량
다음은 청주시의 가정인구 발생부하량과 영업인구 발생부하량을 계산한 것이 다.
가정인구발생부하량은 각 동별 시가화 유형에 따라 인구수와 발생부하원단위 로 산정한다.
<부표 2-5> 청주시 가정인구 발생부하량
행정동 시가화유형 총인구 가정인구
발생부하원단위
가정인구발생부하량 (단위：g/일)
합 계 - 606,305 - 30,700,650
금천동 시가 32,357 50.7 1,640,499
내덕제1동 시가 13,817 50.7 700,521
내덕제2동 시가 15,314 50.7 776,419
성안동 시가 9,840 50.7 498,888
영운동 시가 14,542 50.7 737,279
오근장동 비시가 4699 48.6 228,371
용담.명암.산성동 비시가 139 48.6 6,755
용담.명암.산성동 시가 4,753 50.7 240,977
용암1동 시가 16,901 50.7 856,880
용암2동 시가 39,905 50.7 2,023,183
용암2동 비시가 1,325 48.6 64,395
우암동 시가 16,586 50.7 840,910
율량.사천동 비시가 2,553 48.6 124,075
율량.사천동 시가 45,281 50.7 2,295,746
중앙동 시가 9,085 50.7 460,609
탑대성동 시가 14,415 50.7 730,840
가경동 시가 40,035 50.7 2,029,774
강서제1동 비시가 3,637 48.6 176,758
강서제1동 시가 16063 50.7 814,394
강서제2동 비시가 3377 48.6 164,122
강서제2동 시가 1,723 50.7 87,356
모충동 시가 23,252 50.7 1,178,876
복대1동 시가 31,640 50.7 1,604,148
복대2동 시가 24,682 50.7 1,251,377
봉명2.송정동 시가 23,377 50.7 1,185,213
봉명1동 시가 13,625 50.7 690,787
사직제1동 시가 11,052 50.7 560,336
사직제2동 시가 14,302 50.7 725,111
사창동 시가 17,775 50.7 901,192
산미분장동 비시가 2317 48.6 112,606
산미분장동 시가 46768 50.7 2,371,137
성화.개신.죽림동 비시가 531 48.6 25,806
성화.개신.죽림동 시가 23554 50.7 1,194,187
수곡1동 시가 20,809 50.7 1,055,016
수곡2동 시가 21,774 50.7 1,103,941
운천.신봉동 시가 24,500 50.7 1,242,150
영업인구발생부하량은 각 동별 5개의 업종에 따라 계산한다. 다음은 예로 금천동의 5개 업종에 따라 영업인구 발생부하량을 산정한 것이다.
<부표 2-6> 5개 업종별 영업인구발생부하량 산정 예시
행정동 업종 총사용량 (m3/일)
영업인구 분뇨발생 유량
영업인구 잡배수발 생유량
영업인구 오수유량
영업인구 오수농도
영업인구 발생부하량 (단위：g/일) 금천동 업무용 174 1.04 152.07 153.11 100 15,311 금천동 영업용 442 2.65 386.41 389.06 250 97,266 금천동 욕탕1종 11 0.07 9.87 9.94 100 994 금천동 혼합1종 50 0.30 43.31 43.61 150 6,541 금천동 혼합2종 85 0.51 74.65 75.17 150 11,275
위와 같은 방식으로 29개 행정동을 각각 5개 업종별로 발생부하량을 계산 하였으며, 그 5개 업종별 발생부하량을 합하여 각 행정동별 영업인구발생 부하량을 보면 다음과 같다.
<부표 2-7> 청주시 영업인구발생부하량
읍면동 (행정동)
총사용량 (m3/일)
영업인구 분뇨 발생유량
영업인구 잡배수 발생유량
영업인구 오수유량
영업인구 발생부하량 (단위：g/일)
합계 39,595 239 34,637 34,870 6,058,774
금천동 762 5 666 671 131,387 내덕 제1동 831 5 727 732 140,769 내덕 제2동 927 6 811 816 120,955 성안동 3,655 22 3,197 3,219 653,792
영운동 601 4 526 530 103,411
오근장동 319 2 279 281 48,560 용담, 명암, 산성동 242 1 212 213 36,447 용암1동 984 6 861 867 136,797 용암2동 2,760 17 2,415 2,431 388,725 우암동 1,314 8 1,150 1,157 216,136 율량, 사천동 1,551 9 1,357 1,366 266,197 중앙동 1,575 9 1,378 1,387 269,409 탑, 대성동 501 3 438 441 69,781 가경동 1,785 11 1,561 1,572 303,852