http://dx.doi.org/10.15250/joie.2015.14.3.157 ISSN 2288-923X (Online)
청주산업단지의 주요 악취원인 물질 규명 및 인근 주거지역으로의 확산 특성
김광렬1·정지선2·연익준3*
1
충북대학교 환경공학과,
2한국교통대학교 일반대학원 녹색바이오공학과,
3한국교통대학교 환경공학과
Confirmation of odor materials in the Cheong-ju industrial complex area and characteristics of diffusion in residential areas
Kwang-Yul Kim1·Ji-Sun Jung2·Ik-Jun Yeon3*
1
Department of Environment Engineering, Chungbuk National University
2
Department of Green Bio Engineering, Graduate School of Korea National University of Transportation
3
Department of Environment Engineering, Korea National University of Transportation (Received 20 May, 2015; Revised 13 July, 2015; Accepted 21 August, 2015)
Abstract
The purpose of this study was to investigate the odor arising from the Cheong-ju industrial complex area for odor materials confirmation, and to predict the impact of the odor in the residential area using the CALPUFF Model.
Among the odor causing substances in the area with a rising number of collective complaints due to odor, methyl sulfide, acetaldehyde, propionaldehyde, n-buthylaldehyde, n-valeraldehyde and styrene were detected. Odor causing substances detected in the area surrounding the industrial complex include ammonia, hydrogen sulfide, n-buthylaldehyde, toluene, xylene, benzene and styrene. Using the CALPUFF Model, it was predicted that 1hr average was 3.981~7.553 OU/m
3and 24hr average was 1.753~2.359 OU/m
3. In terms of odor intensity, the predicted 1hr average was 0.6~0.9 and the 24hr average was 0.2~0.4.
Keywords : Odor pollution, CALPUFF Model, Complex odor, Designated offensive odor substances, Industrial complex area
1. 서 론
국민의 생활수준이 향상되면서 쾌적한 환경질에 대 한 요구가 높아짐에 따라, 생활환경에 밀접한 체감형 환경문제에 대하여 민감하게 반응하기 시작하였다. 특 히 악취에 대한 관심과 민원이 증가하고 있는 실정이 다. 악취는 물질별로 각각 특유의 냄새 특성을 가지고 있으며, 휘발성, 용해도, 기온 등의 물리적 인자가 서로 상관관계를 가지고 악취 발생에 관여하는 것으로 알려 져 있다(Rafson, 1998; Kim et al., 1993). 또한 사람들 에게 정신적, 생리적 스트레스로 메스꺼움, 두통, 식욕
감퇴, 위장장애, 호홉곤란 및 알레르기 등을 유발하며 재산가치 등의 하락 요인으로 알려져 있다(MOE, 2007; Mun et al., 2001).
악취는 배출원과 종류가 다양하고 악취성분들의 복 합적인 작용이나 후각의 개인적인 차이 등으로 인하여 개인이 느끼는 정도나 피해정도를 일률적으로 나타내 기가 어려워 가장 까다롭고 해결하기 어려운 공해 문 제이다. 원인물질들끼리 화학반응에 따라 농도와 관계 없이 취기가 쉽게 바뀔 뿐만 아니라, 기상상태에 따라 서도 국지적·순간적으로 발생·소멸하는 등의 특성을 갖고 있다(Wo et al., 2008).
국내에서는 2004년 2월 9일 악취방지법에 법률로 제정되었으며, 2005년 2월 7일 시행령 및 시행규칙이
*Corresponding author
Tel : +82-43-841-5359 E-mail : [email protected]
제정되어 악취에 대한 규제가 시행되고 있다. 2005년 2월부터 12종의 물질을 단일악취물질로 규정하였으며, 2008년 17종 그리고 2010년부터는 22종을 관리대상 단일악취물질로 관리하고 있다(MOE, 2012).
악취문제를 유발하는 대표적인 악취발생원으로는 산 단 지역의 생산시설과 환경기초시설인 매립지, 소각시 설, 하수처리시설, 축산단지 등이 있다(Both, 2001). 이 중 산단 지역에 위치한 사업장들의 악취관리 실태는 매우 취약한 실정이며, 이에 대한 명확한 악취 원인 물 질의 규명에 대한 연구도 미흡하여 사업장에서 배출되 는 악취에 대한 대책 수립에 상당한 어려움이 따르고 있다.
악취방지법에는 산업단지 내 산업시설에서 발생하는 악취는 일반지역보다 완화된 기준을 적용받고 있다. 초 기에 조성된 산업단지는 시내 중심과 거리가 멀리 떨 어져 있었고, 이런 위치 특성상 주변지역에 영향을 미 치지 않는 곳이었기에 완화된 기준의 적용이 가능하였 다. 하지만 지역경제 발전 도모 및 고용 창출 기회 제 공 목적으로 지속적으로 도시 팽창화가 진행 되면서 새로이 조성되는 산업단지는 시내 중심과 가까운 곳에 조성되기 시작하였다. 산업단지가 시내 중심부에 가까 워짐에 따라 자연스럽게 주거지역과도 가까워졌으며, 인근 주거지역에서는 산업단지에서 배출되는 악취로 인해 민원이 발생하기 시작하였다. 주거지역에서 발생 하는 민원 해결을 위하여 산업단지에 입점 되어 있는 사업장별로 각각의 악취원인 물질들에 대한 명확한 규 명과 이에 대한 대책 마련이 절실히 요구된다.
따라서 본 연구에서는 산업단지에서 발생되는 악취 에 대한 대책 마련의 기초자료 제공을 위하여, 주거지 역과 근거리에 위치한 청주산업단지를 대상으로 악취 측정을 통한 악취원인 물질을 규명하고, CALPUFF 모
델을 이용하여 산업단지에서 발생하는 악취로 인하여 인근 주거지역으로의 악취 확산 특성을 예측하고자 하 였다.
2. 연구내용 및 방법
2.1 연구대상 청주산업단지의 현황
본 연구대상인 청주산업단지는 총 면적 4,098천 m
3에 약 73.9%가 산업시설 구역으로 설정되어 있다. 주 변 지역은 청주산업 단지 내 대규모 부지를 점유하고 있던 공장을 이전하면서 주거 및 상업지역으로 전환되 었으며, 초고층의 대규모 아파트들이 건설되어 약 5만 명이 넘는 인구가 입주하기 시작하였다. 또한 상업지역 으로 전환되면서 백화점 등 대형 상업시설 등이 개장 하면서 새로운 뉴타운으로 형성되었다. 청주산업단지 는 2013년을 기준으로 총 368개의 업체가 입주하고 있 으며, 97%가 정상적으로 가동되어 운영되고 있다. 그 중에서 악취를 배출하는 사업장은 80개 사업장으로 전 기·전자 사업장이 19개로 가장 많이 입주하고 있다.
2.2 악취의 측정
2.2.1 조사지점 및 측정항목
현재 청주산업단지는 신규로 건설된 대규모 아파트 단지와 도로 하나를 사이에 두고 위치하고 있다. 아파 트 단지에서는 청주산업단지에서 배출되는 악취로 인 한 집단 민원을 제기하고 있다. 따라서 집단민원이 발 생하는 아파트 단지 2지점(A=G아파트, B=K아파트)에 서 체감악취를 평가할 수 있는 복합악취를 측정하였다.
또한 지정악취물질 12항목에 대한 측정도 함께 이루어 졌다.
민원이 발생하는 지역 외에 청주산업단지로 인한 악
Fig. 1. Sampling site location of odor substances around Cheong-ju industrial complex area.
취물질 파악을 위하여 산업단지의 주변지역 7개 지점 을 추가로 선정하였으며, ①지점은 G아파트 도로변,
②지점은 K아파트 도로변, ③지점은 C동물사료공장 도로 앞, ④지점은 S전자 공장 도로 앞, ⑤지점은 C경 찰서 도로 앞, ⑥지점은 H전자 공장 후면 도로, ⑦지점 은 B동 주택가이다. 선정한 7개 지점에 대하여 지정악 취 물질 14항목을 측정하였다.
A·B지점에서의 복합악취는 2012년 10월에 측정하 였으며, 지정악취 물질의 측정은 2012년 6월에 주·야 간으로 나누어 2회 측정하였고, 측정한 평균값을 사용 하였다. 측정지점은 Fig. 1에 나타내었다.
2.2.2 분석방법
지정악취물질은 ammonia, methylmercaptan, hydro- gen sulfide, methylsulfide, methyldisulfide, trimethyl- amine, acetaldehyde, propionaldehyde, n-buthylaldehyde, n-valeraldehyde, iso-valeraldehyde, styrene, toluene, xylene 등 총 14가지 물질을 분석하였다. 연구대상 지 역의 악취유발물질의 종류 및 농도를 측정하기 위한 시료채취 및 분석은 악취공정시험방법(MOE, 2012)에 준하여 수행하였다.
악취방지법상 지정 고시된 지정악취물질의 분석방법 및 사용기기는 Table 1과 같다.
2.3 인근주거지역으로의 악취 확산 특성 분석
CALPUFF Model 을 이용하여 청주산업단지에서 배 출되는 악취로 인한 인근주거지역으로의 악취확산정도 를 분석 하였다.
2.3.1 CALPUFF Model 개요
CALPUFF Model 은 굴뚝에서 연속적으로 배출되는 연기를 작게 잘라서 각각의 연기덩어리(puff)를 이동, 확산시켜 농도를 계산한 후 모든 연기덩어리의 농도를 종합하여 대상지역의 농도분포와 시간을 계산하는 모 델이다. 따라서 바람장의 변화를 puff의 이동으로 나타 낼 수 있기 때문에 비정상상태(unsteady state)를 구현 할 수 있어 정상상태(steady state)의 유체흐름을 가정 하는 ISCST3 Model보다 시간에 따른 풍향과 풍속의 변화를 고려할 수 있다는 장점을 가진다. 따라서 삼면 이 바다로 되어 있고 도시나 산업단지 등이 해안지역 에 위치하는 우리나라에 적합한 모델이라 할 수 있다.
CALPUFF Model의 구성(Kim et al., 2011)은 기상 을 처리하는 CALMET Model, 대기확산 모델인 CALPUFF Model 그리고 시뮬레이션 결과를 정리하는 CALPOST 로 구성되며 Fig. 2와 같다.
2.3.2 연구대상 지역의 CALPUFF Model 적용 영향 예측에 사용된 악취물질은 복합악취로 하였으 며, 1시간 및 24시간 평균농도를 대상으로 하였다. 연 구대상 지역에서 CALPUFF Model 수행을 위한 Mod- eling 영역은 청주산업단지 인근 주거지역을 중심으로 15 km × 15 km되는 지역을 선정하고 격자의 크기를 1 km × 1 km 로 하여 격자망을 구성하였다. 사용된 기 상자료는 산업단지가 위치한 지역의 청주기상대 지표 기상자료 및 오산 고층 관측소의 상층기상자료를 이용 하였으며, 모델링 기간은 2011년 1월 1일 00시~2011 년 12월 31일 24시로 하였다. CALPUFF Model의 적 용 범위는 Table 2와 같다.
Table 1. Analytical methods for measurement of complex odor substances and legal odor substances Substances Component Analytical method Sampling method
Complex odor Air dilution olfactory method Air dilution olfactory method, teddler bag Ammonia Ammonia Absorptiometric analysis UV-vis, Shimadzu; solution absorption Sulfur compounds Hydrogen sulfide
Methylmercaptan Methylsulfide Methyldisulfide
GC/FPD GC-17A, Shimadzu; teddler bag
Carbonyl compound Acetaldehyde Propionaldehyde n-buthylaldehyde n-valeraldehyde Iso-valeraldehyde
HPLC/UV HPLC, Younglin; 2,4-DNPH cartridge
Amine Ttrimethylamine GC/FID GC/NPD
GC-17A, Shimadzu; sulfur deposition filter
Hydrocarbon Styrene GC/MSD HP-6890, HP-5973N; canister
2.3.3 악취영향예측지점의 선정
악취영향예측지점은 청주산업단지 인근에 위치하는 주거지역을 대상으로 3개 지점을 선정하였다.
2.3.4 악취영향의 예측
대기확산 모델을 이용한 평가 시 현재 악취방지법에 서 정하고 있는 배출허용기준은 사업장 부지경계 및 배출구에서의 배출허용기준만을 설정하고 있을 뿐 주 거지역 등에서의 생활악취에 대한 별도의 기준이 없다.
따라서 악취영향 여부는 CALPUFF Model을 수행 후, 악취관리 업무편람에서 제시하는 악취판정표(MOE, 2007) 로 악취세기를 평가하였다.
CALPUFF Model은 주로 1시간 기상 및 배출량을 입력 자료로 하여 1시간 기여농도를 계산하지만 실제 로 대기 중에서 배출원의 형태와 시간에 따라 심하게 변화한다. 따라서 모델링 결과를 바탕으로 첨두농도를
예측하는 방법이 중요하다고 할 수 있다. 첨두농도를 고려한 관능악취도(odor intensity)는 두 가지 방법으로 계산할 수 있다(Koo et al., 2003). 첫 번째 방법은 오 염원에서 배출되는 물질의 농도를 이용하는 방법으로 악취배출원에서의 악취물질의 농도를 측정하여 이를 근거로 모델링을 수행하여 기여 농도를 계산하는 방법 이다. 악취유발물질의 농도와 악취세기와의 상관관계 는 Weber-Fechner식으로 나타낼 수 있다(Jeong, 2008;
Kim, 2009).
Fig. 2. Overview of program elements in the CALMET/CALPUFF modelling system(Scire et al., 2000).
Table 2. Modeling domain information in CALPUFF Model
Items Contents
Gridorigin (referencepoint) x (easting, km) 351.760 y (northing, km) 4048.316
Grid spacing ( ΔX, km) 1
Domain Size Nx (no. x grid cells) 15 Ny (no. y grid cells) 15
Projection UTM (universal transverse mercator)
UTM zone 52 (Korea)
NO. of Vertical layers 8
Cell face heights (m) 0, 20, 50, 100, 300, 500, 1000, 2000, 3000
Time zone UTC+0900
Continent/ocean Asia
Geoid-ellipsoid Korean Geodetic System 1995 : WGS 84
Region South Korea
Datum KGS
Table 3. Site of the impact prediction Site UTM (km)
Altitude (m)
X Y
R-1 359.437 4055.843 40
R-2 360.100 4055.681 40
R-3 362.093 4056.317 60
I = k log C + b
여기서, I : 냄새(악취)의 세기 k : 냄새물질별 상수 C : 악취물질의 농도
b : 상수(무취농도의 가상대수치)
두 번째는 종합악취도 개념으로 복합악취농도(odor concentration, OC, OU/)를 이용하여 관능악취도를 산 정하는 방법이다. 이 방법은 공기희석관능법에 의해 배 출구에서 악취농도를 구하고, 총 악취배출량은 악취농 도에 배출가스량을 곱하여 구하는 것이다. 이때에 모델 링한 기여농도가 악취농도이므로 이를 첨두농도로 환 산하여 관능악취도(odor intensity)를 산정한다.
본 연구에서는 첫 번째 방법을 사용하였으며, 악취 배출원은 산업단지의 유치 업종을 토대로 원단위를 적 용(K-water, 2003)하여 산업시설용지 내 복합악취발생 량을 산정하였다. 각각의 산업분야별 복합악취발생량 은 Table 4에 나타내었으며, 각 시설별 단위면적당 배 출량은 악취 저감을 위한 방지시설 설치를 감안하여 90% 처리효율로 가정하였다.
3. 연구결과 및 고찰
3.1 악취물질 측정 결과
3.1.1 집단민원이 발생하는 인근주거지역에서의 악취 측정 결과
악취로 인한 집단 민원이 발생하는 청주산업단지 인 근의 대규모 아파트 단지 2지점에서 종합악취도 개념 인 복합악취와 지정악취물질을 측정하였으며, 복합악 취 측정 결과 3~10으로 측정되어 배출허용 기준 부지
경계지점의 기준치(기타지역 15이하) 이내인 것으로 나타났다. 지정악취 물질 중 주요 검출물질은 ammo- nia (45.97~62.11 ppb), methylsulfide (N.D.~0.020 ppb), Acetaldehyde (0.91~2.85 ppb), propionaldehyde (N.D.~
5.82 ppb), n-buthylaldehyde (N.D.~0.92 ppb), n-valeral- dehyde (N.D.~1.64 ppb), styrene (0.07~0.12 ppb) 로 조 사되었으며, carbonyl compounds 중 acetaldehyde와 propionaldehyde가 상대적으로 높은 농도로 측정되었 으나 배출허용기준 기준치 이내였다.
집단민원이 발생하는 2지점(A,B)에서 측정한 복합악 취 및 지정악취물질의 측정결과 모두 배출허용기준보 다 낮거나 미미한 농도 수준으로 측정되었다.
3.1.2 산업단지에서의 악취측정 3.1.2.1 지정악취 물질의 측정 결과
청주산업단지에서 발생하는 악취유발물질의 종류 및 발생특성을 파악하기 위하여 산업단지에서 7개 지점을 대상으로 주·야간으로 나누어 지정악취물질을 측정하 였다. 7개 지점에서의 주요 검출물질은 ammonia, hydrogen sulfide, n-buthylaldehyde, toluene, xylene, benzene, styrene 로 조사되었으며, 7개 지점 모두 배출 허용기준의 기타지역 기준치 이내로 측정되었다. 측정 결과는 Table 6에 나타내었다.
측정 결과, 산업단지 중심부에 위치한 ③지점의 경 우, hydrogen sulfide 0.001 ppb, Toluene 0.019~0.118 ppb, xylene 0.015~0.024 ppb, benzene 0.002~0.005 ppb, styrene 0.009~0.020 ppb로 나타났다.
산업단지 북쪽지역인 ⑥지점에서는 n-buthylalde- hyde 0.028 ppb, toluene 0.017~0.065 ppb, xylene 0.017~
0.018 ppb, benzene 0.002~0.005 ppb, styrene 0.010~
Table 4. Amount of complex odor generated from industries in Cheong-ju industrial complex area Industrial facility Unit production
(OU/sec·100)
Area (thousand)
Amount of complex intoxication (OU/sec)
Food 113.800 350 398,300
Textile and clothing 8.000 361 28,880
Wood and paper 13.500 47 6,345
Petrochemistry 130.900 619 810,271
Nonmetal 17.037 125 21,296
Steel 3.326 0 0
Machinery 1.820 94 1,711
Electric and electronics 3.809 1,212 46,165
Transportation equipment 4.417 26 1,148
Etc. 17.037 169 28,793
Sum - 3,003 1,342,909
0.011 ppb로 측정되었다. 산단 지역에 대한 주·야간 측 정 결과 모두 기준치 이하의 값을 나타내었으며, sulfur compounds 와 carbonyl compounds는 검출되지 않았다.
주·야간 악취물질의 농도는 야간에 비해 일반적으로 공장이 가동되고 있는 주간에 더 높은 경향을 나타내 었다.
산업단지 남쪽 거주지인 ①, ②, ④지점에서의 지정 악취물질의 농도를 측정한 결과, ①지점에서는 hydro- gen sulfide 0.001 ppb, toluene 0.024~0.091 ppb, xylene 0.005~0.127 ppb, benzene 0.002 ppb, styrene 0.003~
0.142 ppb가 검출되었으며, ②지점 경우 hydrogen sulfide 0.002 ppb, toluene 0.014~0.085 ppb, xylene 0.017~0.021 ppb, styrene 0.010~0.011 ppb, ④지점의 경우 Toluene 0.030~0.124 ppb, xylene 0.004~0.023 ppb, benzene 0.001~0.011 ppb, styrene 0.003~0.015 ppb가 검출되었다. 모든 측정항목들의 농도는 기준치 이하로 나타나 지정악취물질 발생에 의한 문제는 없을 것으로 판단된다.
산업단지 동쪽 주거지인 ⑤, ⑦지점에 대한 지정악 취물질의 측정 결과, 지점 ⑤의 경우 ammonia 0.032 ppb, hydrogen sulfide 0.001 ppb, toluene 0.017~0.085 ppb, xylene 0.004~0.028 ppb, benzene 0.002~0.007
ppb, styrene 0.003~0.018ppb로 측정되었으며, ⑦지점 에서는 ammonia 0.004ppb, toluene 0.016~0.063 ppb, xylene 0.013~0.016 ppb, benzene 0.002~0.008 ppb, sty- rene 0.009 ppb로 나타났다. 주택지역에서 측정된 지정 악취물질의 주·야간의 측정결과에 대한 검토 결과, 일 반적으로 주간에 비해 야간에 상대적으로 높은 농도를 나타내었으며, 이는 야간에 대기 안정도가 커짐에 따라 발생된 악취물질들이 확산되지 않고 축적되기 때문인 것으로 판단된다.
3.1.2.2 지정악취물질의 분포 특성
측정결과로부터 지정악취물질의 분포 특성을 보면 ammonia 의 경우 주간에 화학공장과 제과제품 공장이 위치한 ⑤지점에서 0.032 ppb, 야간에 아파트가 밀집한 지역인 ②지점에서 0.018 ppb로 검출되었으며, 그 외 지점에서는 불검출되었다.
sulfur compounds 와 carbonyl compounds은 산업단 지 주변의 7개 지점에서 검출한계 이하의 값을 보여 거의 발생되지 않는 것으로 판단된다.
반면에 휘발성 유기용제로 많이 사용되는 toluene과 xylene 은 7개 지점 모두에서 다른 악취물질에 비해 상 대적으로 많은 양이 검출되었으며, 주간의 경우 산업단 Table 5. Measured concentrations of legal odor substances and complex odor around residential area (unit : ppb)
Items A B
Compounds Component Day Night Day Night
Complex odor 3.00 10.00 3.00 10.00
Ammonia 52.92 52.27 45.97 62.11
Sulfur compound Hydrogen sulfide N.D.a N.D. N.D. N.D.
Methylmercaptan N.D. N.D. N.D. N.D.
Methylsulfide N.D. N.D. 0.20 0.15
Methyldisulfide N.D. N.D. N.D. N.D.
Carbonyl compounds Acetaldehyde 0.91 2.85 2.81 1.48
Propionaldehyde 1.77 5.82 N.D. N.D.
n-buthylaldehyde 0.92 0.03 N.D. N.D.
n-valeraldehyde N.D. N.D. 1.64 N.D.
Iso-valeraldehyde N.D. N.D. N.D. N.D.
Ammine Trimethylamine N.D. N.D. N.D. N.D.
Hydrocarbon Styrene 0.07 0.08 0.07 0.12
a
N.D. : not detected
지 밀집지역인 ③지점에서 가장 높았으며, 야간의 경우 에는 ①, ④, ⑤지점에서 높게 나타났다. Hydrocarbon 의 styrene역시 주간에 산업단지 밀집지역인 ③지점에 서 가장 높게 검출되었으며, 야간의 경우 ④, ⑤, ⑦지 점에서 높게 나타났다. 이는 산업단지 내 사업장이 운 영됨에 따라 ③지점에서 발생된 toluene, xylene, sty- rene 등의 악취유발 물질이 대기중으로 확산하고 있다 가 야간에 ①, ④, ⑤, ⑦지점의 지형적 특성 때문에 확 산되지 못하고 대기중에 안정한 상태로 머물면서 축적 되었기에 때문에 높은 농도로 검출된 것으로 판단된다.
3.2 CALPUFF Model을 이용한 인근주거지역에서의 복합악취 예측 결과
청주산업단지의 운영으로 인해 주변 주거지역에서의 복합악취로 인한 영향을 예측하였으며, 그 결과 R-1지 점은 1시간 평균 3.981 OU/m
3, 24 시간 평균 1.753 OU/
m
3으로 예측되었다. R-2지점은 1시간 평균 4.546 OU/
m
3, 24시간 평균 2.359 OU/m
3, R-3지점은 1시간 평균 7.553 OU/m
3, 24시간 평균 1.873 OU/m
3으로 예측되었 다. 악취판정표에 의한 악취세기로 환산한 결과 R-1지 점은 1시간 평균 0.6, 24시간 평균 0.2, R-2지점은 1시 Table 6. Measured concentrations of legal odor substances around Cheong-ju industrial complex area (unit : ppb)
Sites
Items ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
Ammonia Day N.D.
aN.D. N.D. N.D. 0.032 N.D. 0.004
Night N.D. 0.018 N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Sulfur compounds
Hydrogen sulfide Day N.D. N.D. N.D. 0.001 N.D. N.D. N.D.
Night 0.001 0.002 0.001 N.D. 0.001 N.D. 0.001 Methylmercaptan Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Methylsulfide Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Methyldisulfide Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Carbonyl compounds
Acetaldehyde Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Propionaldehyde Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
n-buthylaldehyde Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. 0.028 N.D.
n-valeraldehyde Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Iso-valeraldehyde Day N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D.
Night N.D. N.D. N.D. N.D.. N.D. N.D. N.D.
Toluene Day 0.024 0.085 0.118 0.030 0.017 0.017 0.016 Night 0.091 0.014 0.019 0.124 0.085 0.065 0.063 Xylene Day 0.005 0.021 0.024 0.004 0.004 0.017 0.016 Night 0.127 0.017 0.015 0.023 0.028 0.018 0.013 Benzene Day 0.002 0.004 0.005 0.001 0.002 0.002 0.002 Night 0.002 N.D. 0.002 0.011 0.007 0.005 0.008 Hydro carbon
Styrene Day 0.003 0.011 0.020 0.003 0.003 0.010 0.009 Night 0.142 0.010 0.009 0.015 0.018 0.011 0.009
a
N.D. : not detected
Fig. 3. Isoconcentration curve of complex odor considering odor substances of Cheong-ju Industrial complex for 1 hr average.
Fig. 4. Isoconcentration curve of complex odor considering odor substances of Cheong-ju industrial complex for 24 hr
average.
간 평균 0.7, 24시간 평균 0.4, R-3지점은 1시간 평균 0.9, 24 시간 평균 0.3으로 예측되었으며, 모두 1도(최소 감지농도) 이하인 것으로 나타나 악취로 인한 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. Fig. 3~4에 복합악취의 등 농도곡선을 나타내었다.
4. 결 론
본 연구에서는 청주산업단지에서 배출되는 악취원인 물질의 규명 및 CALPUFF Model을 이용하여 산업단 지에서 배출되는 악취로 인해 인근 주거지역에서의 영 향정도를 예측하고자 하고자 하였으며, 연구 결과 다음 과 같은 결론을 얻었다.
1. 청주산업단지에서 배출되는 악취로 인해 집단민 원이 발생하는 2개 지점에서 복합악취 측정결과 3~10 으로 측정되었으며, 주요 지정악취물질은 ammonia, methylsulfide, acetaldehyde, propional- dehyde, n-buthylaldehyde, n-valeraldehyde, 그리 고 styrene으로 조사되었다.
2. 청주산업단지 주변의 7개 지점에서 지정악취물질 측정 결과 악취원인물질은 ammonia, hydrogen sulfide, n-buthylaldehyde, toluene, xylene, benzene, styrene 로 조사되었으며, 7개 지점 모두 배출허용 기준의 기타지역 기준치 이내로 측정되었다.
3. 측정된 지정악취물질을 바탕으로 악취 분포를 보 면 ammonia는 주간에 화학공장과 제과제품 공장 이 위치한 ⑤지점에서, 야간의 경우 아파트가 밀 집한 지역인 ②지점에서 검출되었다. Sulfur com- pounds 와 carbonyl compounds은 검출한계 이하 로 측정되어 거의 발생되지 않는 것으로 판단 할 수 있으며, 반면 휘발성 유기용제에 사용되는 tol- uene, xylene, styrene 등은 주간에 산업단지 밀집 지역인 ③지점에서 높고, 야간에는 ①, ④, ⑤, ⑦ 지점 등 주거지역에서 높게 나타나는 것으로 보 아 지형적 특성 때문에 낮에 산업단지에서 발생 된 악취유발물질이 확산되지 못하고 대기 중에 머물면서 악취를 유발하는 것으로 판단된다.
4. CALPUFF Model 을 이용하여 청주산업단지에 위 치한 주거지역 3지점을 선정하여 복합악취 영향 을 예측한 결과 1시간 평균 3.981~7.553 OU/m
3, 24 시간 평균 1.753~2.359 OU/m
3으로 예측되었다.
악취세기로 환산한 결과 1시간 평균 0.6~0.9, 24 시간 평균 0.2~0.4로 예측되어 최소감지농도(1도) 이하로 예측되었다.
이상의 결과로부터 청주산업단지에서 발생하는 악취
물질을 규명하였으며, 측정한 지점에서의 악취 농도는 배출허용기준 이내인 것으로 측정되었다. 또한 CALPUFF Model 을 통해 산업단지에서 발생하는 악취 로 인해 주거지역에서 영향정도는 미미한 것으로 예측 되었다. 하지만 악취는 감각공해로서 평균 농도 보다 순각적인 최대 농도의 의미가 있기 때문에 청주산업단 지에서 배출되는 악취의 저감 방안 마련 및 모델링 예 측을 통한 지속적 악취관리가 필요할 것으로 판단된다.
감사의 글
본 연구에서는 충북녹색환경지원센터의 연구개발사 업 지원에 의해 이루어진 것이며, 이에 감사드립니다.
References
