Ⅳ. 결과 및 고찰
4.1 사업장별 악취물질 배출 특성
4.1.1 사업장별 악취물질 농도
station
Compounds Ha-P-1 Ha-P-2 Ha-P-3 Ha-P-4 Ha-P-5 Ha-P-6 Hydrogen sulfide 0.99 N.D N.D 0.27 N.D N.D Methyl mercaptan N.D N.D N.D N.D N.D N.D Dimethyl sulfide N.D N.D N.D N.D N.D N.D Dimethyl disulfide N.D N.D N.D N.D N.D N.D sulfur dioxide 1.83 N.D 0.12 0.72 0.78 0.62
Ammonia N.D 58.28 57.11 57.89 145.30 161.02 Trimethyl amine 0.05 N.D N.D N.D N.D N.D
Acetaldehyde 5,760.78 9.01 24.18 N.D 359.00 100.08 Propionaldehyde 1,720.30 N.D N.D N.D N.D N.D
Butylaldehyde 4,900.18 451.30 N.D N.D 214.86 N.D I-Valeraldehyde 22.82 N.D N.D N.D N.D N.D n-Valeraldehyde 64.09 N.D N.D N.D N.D N.D Formaldehyde 7,183.20 8.70 167.03 N.D 217.40 55.95
Acrolein 481.02 N.D N.D N.D N.D N.D Acetone 73.11 5688.99 7281.73 N.D 32.76 13.00 Crotonaldehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Benzaldehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D o-Tolualdehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D m.p-Tolualdehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D Hexaldehyde 17.72 N.D N.D N.D N.D N.D Stylene 1.36 11.41 1.92 2.40 3.67 0.82 Toluene 28.66 1736.01 2521.29 2761.42 5527.15 24.64
Xylene 48.02 1537.96 69.25 1014.58 282.29 4.63 Methyl ethyl ketone 5.77 2297.72 538.42 1361.24 1.53 0.71 Methyl isobutyl ketone 128.12 1913.98 847.86 717.05 24.32 1.76 Butylacetate 3.91 1082.71 477.97 335.67 176.19 2.32 Isobutylalcohol 1.27 1372.05 55.03 75.24 0.65 1.18 Benzene 11.12 25.93 13.06 12.99 18.94 1.79 Chlorobenzene 0.24 4.55 1.54 4.66 4.66 0.26 Ethylbenzene 14.09 748.97 175.80 846.14 202.62 2.99 Table 4.1. Odor material concentrations of prevention facilities outlet in
painting facilities (unit :ppb)
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Conc.(ppb)
Ha-P-1 Ha-P-2 Ha-P-3 Ha-P-4 Ha-P-5 Ha-P-6
T M A
Fig. 4.2. Trimethylamine concentration of prevention facilities outlet in painting facilities.
황 화합물은 Fig. 4.3과 같이 황화수소와 이산화황만 검출되었는데 황화수소는 최소 불검출에서 최고 0.99 ppb가 검출되었으며, 이산화황은 최소 불검출, 최고 1.83 ppb가 배출되는 것으로 나타났다. 황화수소는 Ha-P-1과 Ha-P-4 사업장에서만 검출되었고, 이산화황은 Ha-P-2를 제외한 모든 사업장에서 0.1에서 0.8 ppb 정도가 검출되었으며, 황화수소와 이산화황 모두 Ha-P-1 사업장에서 가장 많은 양이 검출 되었다.
알데하이드류 중에서는 Fig. 4.4와 같이 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드, 뷰티르알데하이드, i-발레르알데하이드, n-발레르알데하이드, 폼알데하이드, 아크 로레인, 아세톤, 헥사알데하이드가 검출되었다 그 중 아세톤이 Ha-P-3 사업장에서 최고 7281.73ppb, 폼알데하이드가 Ha-P-1 사업장에서 최고 7183.20 ppb, 아세트알 데하이드가 Ha-P-1 사업장에서 최고 5760.78 ppb, 뷰티르알데하이드가 Ha-P-1 사업 장에서 최고 4900.18 ppb, 프로피온알데하이드가 Ha-P-1 사업장에서 최고 1720.30 ppb, 아크로레인이 Ha-P-1 사업장에서 최고 481.02 ppb가 검출되어 알데하이드류는 Ha-P-1 사업장에서 타 사업장에 비해 월등히 많은 양이 배출되는 것으로 나타났다.
Sulfur Componds
0 0.5 1 1.5 2
Ha-P-1 Ha-P-2 Ha-P-3 Ha-P-4 Ha-P-5 Ha-P-6
Conc.(ppb)
H S2 MM DMS DMDS SO2
Fig. 4.3. Sulfur compounds concentration of prevention facilities outlet in painting facilities.
Aldehyde
0 2,000 4,000 6,000 8,000
Ha-P-1 Ha-P-2 Ha-P-3 Ha-P-4 Ha-P-5 Ha-P-6
Conc.(ppb)
A-A P-A B-A I V-A n V-A F-A ACR Aceton H-A
Fig. 4.4. The Aldehyde concentration of prevention facilities outlet in painting facilities.
휘발성 유기화합물은 Fig. 4.5와 같이 조사항목인 스타이렌, 톨루엔, 자일렌, 메 틸에틸케톤, 메틸이소뷰티르케톤, 부틸아세테이트, i-뷰틸알콜, 벤젠, 클로로벤젠, 에틸벤젠이 모든 사업장에서 모두 검출되었으며, 그 중 톨루엔이 Ha-P-2~5 사업장 에서 5525.15 ~ 1736.01 ppb, 메틸에틸케톤이 Ha-P-2~4 사업장에서 2297.72 ~ 538.42 ppb, 메틸이소부틸케톤이 Ha-P-2~5 사업장에서 1913.98 ~ 717.05 ppb, 자일 렌이 Ha-P-2,4~5 사업장에서 1537.96 ~ 282.29 ppb, i-뷰틸알콜이 Ha-P-2~4 사업장 에서 1372.05 ~ 55.03 ppb, 부틸아세테이트가 Ha-P-2~5 사업장에서 1082.71 ~ 176.19 ppb, 에틸벤젠이 Ha-P-2~5 사업장에서 748.97 ~ 175.80 ppb로 높게 검출되 었다. 반면에 분체도장을 하는 Ha-P-6와 화성피막 작업 후 수성페인트로 전착도장 을 하는 Ha-P-1 사업장에서 휘발성 유기화합물이 전체적으로 적은 양이 검출되었다.
이는 이종국의『산업장별 악취발생 조사연구』5)의 표면처리(도장) 관련사업장 조 사 결과와 비교해 보면. 두 연구 모두 최종 배출구에 시료채취를 한 결과로 질소화 합물과 알데하이드류 대부분이 검출되는 경향은 비슷하였으나 본 연구에서는 황 화 합물 중 황화수소를 제외한 나머지 물질은 검출되지 않았으나 디메틸설파이드와 디 메틸디설파이드가 12.5 ppb 및 4.2 ppb 검출된 것으로 나타났다. 환경부에서 발간 한『업종 ․ 시설별 악취관리』79)의 도장시설 악취 배출현황에서도 본 연구 결과와 유사하게, 도장시설의 사업장과 배출구에서 주로 배출되는 악취물질로 용제의 주요 성분인 톨루엔, 자일렌, 스티렌 등의 방향족 화합물과 이들이 고온 산화되면서 나 타나는 i-발레르알데하이드, 뷰틸알데하이드 등 알데하이드류라고 보고 하였다.
0 2000 4000 6000
Conc.(ppb)
Ha-P-1 Ha-P-2 Ha-P-3 Ha-P-4 Ha-P-5 Ha-P-6
VO Cs
S t y l e n e T o l u e n e X y l e n e
MEK MI BK Bu t y l a l de h y d e
I s ob u t y l a l c o h o l Be n z e n e Ch l o r o be n z e n e Et h y l b e n z e n e
Fig. 4.5. VOCS concentration of prevention acidities outlet in painting facilities.
2. 도금사업장
도금업 사업장 3개소와 강관제조업 사업장 1개소를 대상으로 도금공정 방지시설 배 출구에서 시료를 채취하여 악취물질을 분석한 결과를 Table 4.2에 나타내었다. 질소 화합물인 암모니아는 Fig. 4.6과 같이 4개 사업장 모두에서 검출되었는데 Ha-PL-3 사 업장에서 최고 2022.40 ppb, Ha-PL-4 사업장에서 최소67.57 ppb가 검출되어 다른 대 조 사업장군에 비해 상대적으로 많은 양이 배출되는 것으로 나타났고, 트라이메틸아 민은 Fig. 4.7과 같이 Ha-PL-3 사업장에서 최고 0.08 ppb로 미량 검출되었다.
Fig. 4.8과 같이 황 화합물은 황화수소와 이산화황만 검출되었는데 황화수소는 황산아연 도금처리를 하는 Ha-PL-4 사업장에서만 9.29 ppb가 검출되었고, 이산화황 은 Ha-PL-1,4 사업장에서 각각 1.08 ppb, 75.12 ppb가 검출되었다.
알데하이드류는 Fig. 4.9와 같이 아세트알데하이드와 폼알데하이드가 4개 사업장 모두에서 검출되었는데, 아세트알데하이드는 Ha-PL-1 사업장에서 최고 75.46 ppb, Ha-PL-3 사업장에서 최소 11.34 ppb가 검출되었고, 폼알데하이드는 Ha-PL-4 사업장 에서 최고 2074.38 ppb, Ha-PL-2 사업장에서 최소 14.71 ppb가 검출되었다. 그리고 Ha-PL-4 사업장에서만 아세톤, 벤즈알데하이드, m.p-톨루알데하이드가 24.72 ppb, 24.87 ppb, 41.25 ppb 검출되었다.
0 500 1000 1500 2000 2500
Conc.(ppb)
Ha-PL-1 Ha-PL-2 Ha-PL-3 Ha-PL-4
Ammonia
Fig. 4.6. Ammonia concentration of prevention facilities in outlet plating facilities.
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Conc.(ppb)
Ha-PL-1 Ha-PL-2 Ha-PL-3 Ha-PL-4
T M A
Fig. 4.7. Trimethylamine concentration of prevention facilities outlet in plating facilities.
Table 4.2 Odor material concentrations of prevention facilities outlet in plating facilities (unit : ppb) s tatio n
Compounds Ha-PL-1 Ha-PL-2 Ha-PL-3 Ha-PL-4 Hydrogen sulfide N.D N.D N.D 9.29 Methyl mercaptan N.D N.D N.D N.D Dimethyl sulfide N.D N.D N.D N.D Dimethyl disulfide N.D N.D N.D N.D sulfur dioxide 1.08 N.D N.D 75.12
Ammonia 1168.03 791.67 2022.40 67.57 Trimethyl amine N.D 0.03 0.08 0.03
Acetaldehyde 75.46 12.54 11.34 25.78 Propionaldehyde N.D N.D N.D N.D
Butylaldehyde N.D N.D N.D N.D
I-Valeraldehyde N.D N.D N.D N.D n-Valeraldehyde N.D N.D N.D N.D
Formaldehyde 21.30 14.71 14.82 2074.38
Acrolein N.D N.D N.D N.D
Acetone N.D N.D N.D 24.72
Crotonaldehyde N.D N.D N.D N.D Benzaldehyde N.D N.D N.D 24.87 o-Tolualdehyde N.D N.D N.D N.D m.p-Tolualdehyde N.D N.D N.D 41.25
Hexaldehyde N.D N.D N.D N.D
Stylene 0.79 0.64 1.20 0.56
Toluene 82.65 12.82 169.27 33.46 Xylene 45.33 1.38 13.37 12.98 Methyl ethyl ketone 11.97 0.65 5.20 16.19 Methy lisobutyl ketone 9.27 2.01 6.72 2.85
Butylacetate 26.77 0.39 2.57 0.99 Isobutylalcohol 0.88 0.14 0.62 0.16
Benzene 5.97 1.64 4.93 2.94
Chlorobenzene 0.66 0.07 0.28 0.25 Ethylbenzene 21.02 1.35 8.34 4.30
Sulfur Componds
0 20 40 60 80
Ha-PL-1 Ha-P L-2 Ha-PL-3 Ha-PL-4
Conc.(ppb)
H S2 M M DM S DM DS SO2
Fig. 4.8. Sulfur compounds concentration of prevention facilities in outlet plating facilities.
Aldehyde
0 50 100 150 200 250 300
Ha-P L-1 Ha-PL-2 Ha-P L-3 Ha-P L-4
Conc.(ppb)
A-A P-A B-A I V -A n V -A
F-A ACR Aceton C-A BE-A
o T-A m.p T-A H-A
2074.38
Fig. 4.9. The Aldehyde concentration of prevention facilities outlet in plating facilities.
휘발성 유기화합물은 조사대상 10개 항목 모두가 모든 사업장에서 검출되었는데 Fig. 4.10에서 보는 바와 같이 그 중 톨루엔이 Ha-PL-3 사업장에서 최고 169.27, Ha-PL-2 사업장에서 최저 12.82ppb 로 가장 많은 양이 검출되었으며, 자일렌이 Ha-PL-1 사업장에서 최고 45.33 ppb, Ha-PL-2 사업장에서 최저 1.38ppb 검출되었 다. 다음으로 부틸아세테이트가 Ha-PL-1 사업장에서 최고 26.77 ppb, 에틸벤젠이 Ha-PL-1 사업장에서 최고 21.02 ppb, MEK가 Ha-PL-4 사업장에서 최고 16.19 ppb, MIBK가 Ha-PL-1 사업장에서 최고 9.27 ppb, 벤젠이 Ha-PL-1 사업장에서 최고 5.97 ppb, i-뷰틸알콜이 Ha-PL-1 사업장에서 최고 0.88 ppb, 클로로벤젠이 Ha-PL-1 사업장에서 최고 0.66 ppb 순으로 높게 나타났다.
도금사업장에서는 도금대상의 표면을 세정하기 위해 산 세정 작업과 산을 중화하 는 작업이 이뤄지기 때문에 암모니아와 염화수소 가스가 배출될 수 있다.79) 본 연구에서 조사한 작업장들과 배출구에서도 톡 쏘는 산 냄새가 주로 감지되었다.
0 50 100 150 200
Conc.(ppb)
Ha-P-1 Ha-P-2 Ha-P-3 Ha-P-4
VO Cs
S t y l e n e T ol u e n e X y l e n e
MEK MIBK Bu t y l a l de h y de
Is o bu t y l a l c oh o l Be n z e n e Ch l or o be n z e n e Et h y l be n z e n e
Fig. 4.10. VOCS concentration of prevention facilities outlet in plating facilities.
3. 주물 ․ 주조사업장
금속제품제조가공업, 선철주물주조업, 강주물주조업, 기타비금속광물제품제조업 사업장의 전기유도로, 주입 ․ 주물사처리, 선별시설, 탈형시설을 대상으로 조사하여 악취물질 분석 결과를 Table 4.3에 나타내었다.
질소화합물인 암모니아는 Fig. 4.11과 같이 7개 배출구 중 Ha-C-2 사업장 2개 배 출구를 제외한 5개에서 검출되었는데 Ha-C-4 사업장에서 최고 5463.07 ppb, Ha-C-1 사업장 주물사 처리시설의 배출구에서 최소79.59 ppb가 검출되어 다른 대조군에 비 해 다소 높은 것으로 나타났다. 그리고 트라이메틸아민은 Fig. 4.12와 같이 7개 시 설 중 전기유도로나 가열로 시설인 Ha-C-1,-3,-4 사업장에서 최고 0.35 ppb 검출되 었다.
황 화합물은 Fig. 4.13과 같이 황화수소와 이산화황, 메틸머캅탄이 검출되었다.
황화수소는 Ha-C-1 사업장의 전기유도로, 주물사처리시설과 Ha-C-2 사업장의 전기 로와 탈형시설에서 검출되었는데, Ha-C-2 사업장의 탈형시설에서 최고 203.25 ppb, 전기로 시설에서 최소 5.61 ppb 검출되었다. 이산화황은 Ha-C-1 사업장의 3개 시설 을 제외한 Ha-C-2~4 사업장에서 최고 3072.23 ppb, 최소 0.50 ppb 검출되었고, 트 라이메틸아민은 Ha-C-2 사업장의 탈형시설에서만 2.80 ppb 검출되었다. 황 화합물 은 석유정제사업장을 제외한 다른 대조 사업장군에 비해 높은 것으로 나타났다.
Fig. 4.14와 같이 알데하이드류 중 아세트알데하이드와 폼알데하이드, 아세톤은 조사대상 사업장 대부분에서 검출되었으나 나머지 프로피온알데하이드, n-발레르알 데하이드, 크로톤알데하이드, 벤즈알데하이드, o-톨루알데하이드, m.p-톨루알데하 이드는 Ha-C-3 사업장에서만 검출되었다. 그 중 아세톤은 Ha-C-1의 선별시설과 Ha-C-4 사업장에서는 검출되지 않았고, Ha-C-3 사업장에서 최고 320.32 ppb, Ha-C-1 사업장의 전기유도로 시설에서 최소 15.70 ppb 검출되었고, 폼알데하이드는 Ha-C-1 사업장의 선별시설에서 최고 169.14 ppb, Ha-C-4 사업장에서 최소 23.33 ppb 검출되었으며, Ha-C-2의 탈형시설에서는 검출되지 않았다. 아세트알데하이드도 Ha-C-3 사업장에서 최고143.62 ppb, Ha-C-1 사업장의 주물사처리시설에서 최소 18.99 ppb 검출되었고, Ha-C-2의 탈형시설과 Ha-C-4 사업장에서는 검출되지 않았다.
0 300 600 900
Conc.(ppb)
1 2 3 4 5 6 7
Ha-C-1 Ha-C-2 Ha-C-3 Ha-C-4
Ammonia
5463.07
Fig.4.11. Ammonia concentration of prevention facilities outlet in Casting facilities
(1: electric induction furnace, 2: Caster disposal, 3: Sorting facilities, 4: electric furnace, 5: De-moulded facilities, 6:
electric induction furnace, 7: heating furnace, Caster disposal).
0.1 0.3 0.5
Conc.(ppb)
1 2 3 4 5 6 7
Ha-C-1 Ha-C-2 Ha-C-3 Ha-C-4 T M A
Fig. 4.12. Trimethylamine concentration of prevention facilities outlet in Casting facilities.
(1: electric induction furnace, 2: Caster disposal, 3: Sorting facilities, 4:electric furnace, 5: De-moulded facilities,
6: electric induction furnace, 7: heating furnace, Caster disposal)
Table 4.3. Odor material concentrations of prevention facilities outlet in casting facilities (unit : ppb)
station Compounds
Ha-C-1 Ha-C-2 Ha-C-3 Ha-C-4
electric induction
furnace
Caster disposal
Sorting facilitie
s
electric
furnace De-moulded facilities
electric induction
furnace
heating furnace,
Caster disposal Hydrogen sulfide 182.44 59.24 N.D 5.61 203.25 N.D N.D Methyl mercaptan N.D N.D N.D N.D 2.80 N.D N.D
Dimethyl sulfide N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Dimethyl
disulfide N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D
sulfur dioxide N.D N.D N.D 558.05 307.72 3072.23 0.50 Ammonia 85.12 79.59 551.87 N.D N.D 287.97 5463.07 Trimethyl amine 0.35 N.D N.D N.D N.D 0.02 0.03
Acetaldehyde 30.48 18.99 38.59 121.25 N.D 143.62 N.D Propionaldehyde N.D N.D N.D N.D N.D 79.87 N.D
Butylaldehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D
I-Valeraldehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D
n-Valeraldehyde N.D N.D N.D N.D N.D 0.03 N.D
Formaldehyde 61.22 94.55 169.14 33.58 N.D 125.98 23.33
Acrolein N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Acetone 15.70 35.17 N.D 67.95 113.93 320.32 N.D
Crotonaldehyde N.D N.D N.D N.D N.D 18.00 N.D
Benzaldehyde N.D N.D N.D N.D N.D 22.03 N.D
o-Tolualdehyde N.D N.D N.D N.D N.D 47.82 N.D
m.p-Tolualdehyde N.D N.D N.D N.D N.D 6.79 N.D
Hexa aldehyde N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Stylene 2.17 9.88 2.78 9.38 3.12 2.33 0.92
Toluene 22.93 226.62 55.78 28.08 90.00 880.63 131.13 Xylene 6.99 30.32 11.69 42.88 125.79 690.52 47.34 Methyl ethyl
ketone 0.05 0.10 0.07 1.63 2.77 59.07 1.00 Methyl isobutyl
ketone 0.07 0.08 0.13 3.67 2.47 122.91 12.08 Butylacetate 0.21 0.02 0.12 1.97 9.90 111.49 14.68 Isobutylalcohol 1.41 0.39 1.33 N.D N.D 5.52 0.91
Benzene 18.48 522.68 89.14 15.69 27.88 172.91 7.11 Chlorobenzene 0.22 0.03 0.09 0.11 0.10 1.18 0.21 Ethylbenzene 1.68 4.62 2.13 3.32 8.13 428.69 12.84
0 200 400 600 800 1000
Conc.(ppb)
1 2 3 4 5 6 7
Ha-C-1 Ha-C-2 Ha-C-3 Ha-C-4
Sulfur Componds
H S MM DMS DMDS SO
3072.23
2 2
Fig. 4.13. Sulfur compounds concentration of prevention facilities outlet in Casting facilities
(1: electric induction furnace, 2: Caster disposal, 3: Sorting facilities, 4: electric furnace, 5: De-moulded facilities, 6:
electric induction furnace, 7: heating furnace, Caster disposal).
Aldehy de
0 100 200 300 400
1 2 3 4 5 6 7
Ha-C-1 Ha-C-2 Ha-C-3 Ha-C-4
Conc.(ppb)
A -A P -A n V -A F -A A c e t o n C -A BE-A o T -A m.p T -A
Fig. 4.14. The aldehyde concentration of prevention facilities outlet in Casting facilities.
(1: electric induction furnace, 2: Caster disposal, 3: Sorting facilities, 4:electric furnace, 5:De-moulded facilities,
6:electric induction furnace, 7:heating furnace, Caster disposal)
휘발성 유기화합물은 Fig. 4.15와 같이 주물 ․ 주조사업장에서도 거의 대부분의 물질들이 검출되었는데, 톨루엔이 Ha-C-3 사업장에서 최고 880.63 ppb, Ha-C-1 사 업장 전기유도로 시설에서 최소 22.93 ppb 검출되었고, 자일렌이 Ha-C-3 사업장에 서 최고 690.52 ppb, Ha-C-1 사업장의 전기유도로 시설에서 최소 6.99 ppb 검출되 었으며, 벤젠이 Ha-C-1 사업장의 주물사처리시설에서 최고 522.68 ppb, Ha-C-4 사 업장에서 최소 7.11 ppb 검출되었다. 그리고 에틸벤젠이 Ha-C-3 사업장에서 최고 428.69 ppb, Ha-C-1 사업장의 전기유도로 시설에서 최소 1.68 ppb 검출되었으며, MIBK가 Ha-C-4 사업장에서 최고 122.91 ppb, Ha-C-1 사업장 전기유도로 시설에서 최소 0.07 ppb 검출되었다. 그리고 MEK, 스타이렌, 클로로벤젠, i-뷰틸알콜이 미량 검출되었다.
이는 이종국의 『산업장별 악취발생 조사연구』중 금속용융 및 열처리 사업장 악 취물질 측정∙분석 결과5)와 유사한 경향을 보이고 있다. 본 연구는 최종 배출구에서 시료를 채취한 반면 이종국5)이 수행한 연구는 사업장 내부에서 시료를 채취한 관계 로 결과 값은 약 3배 정도 높게 나타났으나, 암모니아가 가장 높게 검출된 점과, 나머지 황화수소 등 검출되는 항목 등이 매우 유사하게 나타났다.