원의‘대기배출시설에 대한 수은 배출량 조사’에서는 방지시설을 통과한 후의 유 연탄 화력발전소의 배출계수를 17.66 mg/ton으로 산정하였으며, 대기배출원 관리 시스템의 발전소 유연탄 소비량을 이용하여 배출량을 산정하였다. 이 연구에서 이 용된 2007년의 발전소 유연탄 소비량은 143,706,959 톤으로, 배출계수와 연료소비 량의 곱으로부터 유연탄 석탄화력발전소의 연간 배출량 2.54 톤이 얻어졌다 (표 3-9). 그러나 한국전력공사에서 2017년에 발간한 한국전력통계에 따르면 2007년 우리나라의 유연탄 화력발전시설에서 사용된 유연탄 사용량은 55,949,781 톤이었 으며, 이를 적용할 경우 2010년 국내 유연탄 화력발전시설의 대기 중 수은 배출량 은 연간 988 kg으로 본 연구와 큰 차이를 보이지 않았다.
Table 3-9. Comparison of emission characteristics with national report.
Emission factor (mg/ton)
Coal consumption (ton)
Annual emission (ton/yr)
This study
CPP-1 1.70 14,821,920
0.68 ~ 0.97 (2014) CPP-2 13.20 13,198,400
CPP-3 7.87 16,343,970
NIER (2010)* 17.66 143,706,959 2.54
* 자료출처 : 대기배출시설에 대한 수은 배출량 조사 (2010) 국립환경과학원
제4절 소결론
본 연구에서는 국립환경과학원의 대기배출원정보시스템 데이터베이스와 국내 배 출량조사 자료를 바탕으로 수은 배출시설 중 가장 높은 비중을 차지하는 석탄화력 발전시설 3개소를 연구대상 배출원으로 선정하였다. 수은 배출특성 파악 및 배출 계수와 배출량 산정을 위해 각 사업장의 최종배출구에서 배출가스 중 수은농도를 측정하였으며, 대기오염공정시험기준 시험법 (Method 101A), 흡착트랩법 (Method 30B), 그리고 CEM 장비를 이용한 연속모니터링 방법 (Method 30A)으로 측정을 실 시하였다.
석탄화력발전시설 3개 지점 중 CPP-1의 굴뚝 배출가스 중 수은 농도는 0.05~0.38 ㎍/Sm3의 농도 범위에 있었다. 연속모니터링 장비에 의한 3개월간의 측 정결과는 총가스상 수은의 평균 농도값이 0.217 ㎍/Sm3 이었으며, 전체 측정값 중 원소수은의 농도는 평균 0.161 ㎍/Sm3, 산화수은의 농도 평균은 0.056 ㎍/Sm3 이었 다. CPP-2에서 측정된 각 측정방법별 상대표준편차는 3.4 ~ 13.6 % 범위로 재현성 및 정밀도가 양호한 것으로 분석되었으며, 수은농도 범위는 0.8 ~ 1.8 ㎍/Sm3 수준 이었다. CPP-3에서 총수은법에 의해 측정된 수은 농도는 0.6 ~ 2.0 ㎍/Sm3으로 CPP-2와 비슷한 수준이었다.
수은 물질수지는 CPP-1의 경우 비산재로의 배출이 67.4 %로 가장 높았으며, CPP-2에서도 79.5 %로 가장 많은 비중을 차지하였다. 이는 원소수은 형태로 배출 된 수은이 SCR을 거치는 과정에서 산화수은으로 변환되고 그 중 상당 부분이 연도 가스 중의 입자에 흡착되어 전기집진기를 통해 제거된 결과로 판단된다.
본 연구를 통해 얻어진 수은 배출계수의 범위는 각 시설별로 다소 차이가 있었 으며, 각각 석탄 1 톤을 연소할 때 CPP-1에서 1.70 mg, CPP-2에서 13.20 mg, CPP-3의 경우에는 7.87 mg의 수은이 발생되어 대기 중으로 배출되는 것으로 산정 되었다. 배출계수를 산정하는데 있어 가장 중요한 것은 해당 시설의 측정 자료에 대표성을 부여하고 일반화하기 위해서 계산과정에서 적용되는 측정농도와 연료사 용량 등의 값이 충분히 많고 신뢰할 수준이어야 한다는 것이다. 따라서 배출계수 개발을 위해서는 많은 측정을 통한 자료 수집이 필요하며, 해당 시설의 전반적인
수은배출량을 산정하였으며, 그 값은 각각 연간 27.74 kg, 195.62 kg, 103.89 kg 이었다. 이를 전체 석탄화력발전소에 적용하면 국내 석탄화력발전시설로부터 대기 중으로 배출되는 수은화합물의 양은 약 681.77 ~ 972.43 kg/yr 으로 추산할 수 있 으며, 이는 기존에 UNEP 보고서에 수록된 우리나라의 석탄화력발전소 배출량 2.5 톤과 비교하여 크게 낮았다. 이와 같은 차이는 배출량 산정에 이용된 연료사용량 에 있어서 현저한 차이가 있었기 때문이며, 이에 대해서는 추가적인 검토가 필요 할 것으로 사료된다.