배출원을기준으로한악취피해조사및 배상액추정방안에관한연구 최종보고서 2008. 5. 울산대학교산학협력단
제출문 중앙환경분쟁조정위원장귀하 본보고서를 배출원을기준으로한악취피해조사및배상액추정방안에 관한연구 ( 연구기간 : 2008 년 1 월 29 일 ~ 2008 년 5 월 28 일 ) 의최종보고서 로제출합니다. 2008 년 5 월 주관연구기관명 : 울산대학교산학협력단 책임연구원 : 양성봉 ( 울산대학교 ) 연 구 원 : 유미선 ( 울산대학교 ) 연구보조원 : 김 철 ( 울산대학교 ) 김성옥 ( 울산대학교 ) 김윤호 ( 울산대학교 ) 박상우 ( 울산대학교 ) 보 조 원 : 양창진 ( 울산대학교 ) 최민혁 ( 울산대학교 ) 채현주 ( 울산대학교 )
요 약 본연구보고서는악취로인해피해를본주민으로부터민원이발생되어환경분쟁사건으로대두되었을때환경분쟁조정위원회에서이를해결하기위해비교적간단하게악취피해의인정기준 ( 수인한도 ) 과악취세기, 피해기간, 풍향빈도를고려한배상금액산정법을제안한것이다. 본연구에서제안한 악취피해의판정과배상금액산정법 을활용하면악취검사기관에서 하는 악취시료채취및검사 비용외에는신청인이나피신청인모두에게비용부담을주지 않고비교적짧은기간내에환경분쟁사건을해결할수있을것으로기대한다. 그러나, 주변여건상복잡한계산식이나시뮬레이션방법에의한악취피해의판정과배상금액산정이요구되거나, 본연구에서제안된 악취피해의판정과배상금액산정 방법을원하지않는신청인이나피신청인이있는경우에는당사자간합의에의해서어느한쪽의비용부담으로전문기관에별도의연구용역을의뢰하여그결과를환경분쟁조정자료로활용할수있다. 악취피해의인정기준은피해를주장하는주민의거주지에서의악취에대한수인한도를말하며, 수인한도는우리나라의주거지역악취규제기준에해당한다. 주거지역에서의악취규제기준이란다음 < 표 1> 에나타내었듯이악취세기를 6단계로구별하여이중악취세기 2.5에해당하는악취를말하며, 이에해당하는악취원인성분 ( 지정악취물질 ) 의농도및희석배수가기준이된다. 악취세기 2.5도는악취로인해일부사람들이민원을제기하게될악취세기를의미하고있다. 악취세기 2.5도는수많은사람들의통계적표현이어서실질적인규제의수단으로는이에해당하는희석배수즉 10배를기준으로삼고있다. 또한악취의원인성분이되는지정악취물질에대해서는악취세기 2.5도에대응되는물질농도를의미한다. 이보고서에는악취피해자의피해에대한조사를목적으로피해자의거주지역을방문하게될때악취피해의입증에도움을줄수있는자료및악취시료의채취법에대해간략히소개되었다. 특히악취배출사업장마다악취의원인이될만한성분을제시해보았으며, 이를토대로악취조사시우선적으로검토되어야할측정항목에대해제안을해보았다. 그리고악취피해지역에서나타난악취의원인성분을규명하기위해악취배출원에서의해당성분이확인되고있는가에대한검토가필수적임을강조하였다. 그리고환경분쟁조정위원회에서실제분쟁조정을할때반드시필요한악취피해의판 정과배상금액산정을위한제반요소들을검토하였으며, 주요내용은다음의 악취피해의 -1-
판정과배상금액산정법 과같다. 악취피해의판정과배상금액산정법 1. 악취피해인정기준 ( 수인한도 ) 악취피해지역에서의악취세기가다음 < 표 1> 이 6 단계악취세기법으로나타낼때악취세기 2.5 도를악취의수인한도라하며이보다더강한악취는피해배상의대상이된다. < 표 1> 환경중악취의악취세기, 희석배수와판정기준 악취세기 판정기준 피해의정도 희석배수 0 무취 1 최소감지농도 모두에게악취피해없음 10이하 2 최소인지농도 (2.5) 주거지역규제기준 주거지역악취의수인한도 10 3 공업지역에서의규제기준 상당수의사람에게악취피해가인정되는악취세기 30 (3.5) 모든지역에서의악취수인한도 100 강한냄새 4 모든사람에게악취피해가 500 ( 모두가강한불만을가짐 ) 인정됨강렬한냄새 5 2000 ( 도망가고싶을정도의악취 ) 악취세기 1도 : 무슨냄새인지모르나악취를미약하게느낄수있다. 2도 : 무슨냄새인지알수있는미약한냄새 2.5도 : 주거지역에서는일부사람들에게악취민원이될정도의악취세기 3도 : 주거지역에서나타날경우대부분의사람들에게악취민원이될정도의악취세기이 나, 공업지역에서나타날경우일부근무하는사람에게민원대상이될정도의악취 세기의악취 1) 희석배수로나타낸수인한도 악취세기 2.5의판정은악취를맡는사람에따라달라질수있다. 따라서일괄된측정결과를얻기위해피해지역에서채취된악취시료를시험실에운반하여깨끗한공기로희석시켰을때위 < 표 1> 의악취세기 2.5도즉, 악취에대한수인한도에대응하는희석배수는 10 배가되며, 이이상의희석배수를나타내는악취에대해서는피해배상의대상이된다. 2) 지정악취물질의농도로나타낸수인한도 피해지점에서의채취된악취중에악취방지법에명시된지정악취성분이 < 표 2> 에있는 악취세기 2.5 도에해당하는농도이상으로검출되면악취피해배상의대상이될수있다. 악취 -2-
원인성분으로나타낸악취의수인한도는악취세기 2.5 도에해당하는악취성분의농도이다. < 표 2> 악취세기대비지정악취물질의농도 ( 단위 :ppm) 번호 물질명 악취세기 2.5도 3.0도 3.5도 1 암모니아 1 2 5 2 황화수소 0.02 0.06 0.2 3 메틸머캅탄 0.002 0.004 0.01 4 다이메틸설파이드 0.01 0.05 0.2 5 다이메틸다이설파이드 0.009 0.03 0.2 6 트라이메틸아민 0.005 0.02 0.1 7 아세트알데하이드 0.05 0.1 0.05 8 프로피온알데하이드 0.05 0.1 0.05 9 뷰티르알데하이드 0.029 0.1 0.2 10 n-발레르알데하이드 0.009 0.02 0.05 11 i-발레르알데하이드 0.003 0.006 0.01 12 톨루엔 10 30 60 13 스타이렌 0.4 0.8 2 14 자일렌 1 2 5 15 메틸에틸케톤 (MEK) 13 35 64 16 메틸이소뷰틸케톤 (MIBK) 1 3 6 17 뷰틸아세테이트 1 3.8 10 18 프로피온산 0.03 0.07 0.02 19 n-뷰티르산 0.001 0.002 0.006 20 n-발레르산 0.0009 0.002 0.004 21 i-발레르산 0.001 0.004 0.01 22 i-뷰틸알코올 0.9 4 20 2. 악취의피해배상산정기준액 피해지점에서악취의수인한도즉, 악취세기 2.5 도이상에해당하는악취가발생했을경우 악취의피해가인정되며, 악취세기와피해기간별피해배상산정기준액은다음 < 표 3> 과같 다. 실제피해배상액은피해배상산정기준액 < 표 3> 에풍향빈도를곱하여산정한다. -3-
< 표 3> 악취피해배상산정기준액 ( 단위 : 천원 / 인 ) 악취세기 ( 도 ) 피해기간 2.5도이상 ~ 3.0 미만 ( 희석배수 10-30) 3.0이상 ~ 3.5 미만 ( 희석배수 30-100) 3.5 이상 ( 희석배수 100 이상 ) 2주이내 100 200 400 1개월이내 150 300 600 3개월이내 300 600 1,200 6개월이내 600 1,200 2,400 9개월이내 900 1,800 3,600 1년이내 1,200 2,400 4,800 1년 6개월이내 1,500 3,000 6,000 2년이내 1,800 3,600 7,200 3년이내 2,100 4,200 8.400 1) 악취세기는실제측정또는예측치를동일하게적용하며, 최대악취세기를기준으로함 1) 2) 피해지점에서의악취희석배수를추정하는경우최대악취희석배수를산정기준으로한다. 3) 피해기간은악취피해의인과관계가있는악취배출원으로부터악취가배출된기간을의미하며, 피해배상금은피해기간동안에배출원에서피해지점으로부는바람의빈도를고려하여정한다. 4) 악취, 소음ㆍ진동, 먼지등둘이상의피해원인이복합된경우에는주된피해원인에의한배상액기 준으로 10~50% 범위내에서가산할수있다. < 표 3> 의악취피해배상액산정기준은 08년현재중앙환경분쟁조정위원회에서적용되고있는소음피해배상액과먼지피해배상액을참고하고, 소음, 먼지, 악취의특성차이, 인체에미치는영향기타국외의악취피해배상사례등을고려하여정하였으나, 향후비용경제적인측면에서보다면밀한추가연구검토가필요하다 3. 피해지점의악취세기예측등 악취시료의채취, 시험분석등악취세기측정은국립환경과학원에서지정한악취검사기관에서악취공정시험법에의하여복합악취와발생원의특성에따라지정악취물질 1~5물질을측정하여그중가장악취가심한측정치로판단하는것을원칙으로하되, 악취측정시기, 측정지점, 측정회수, 측정대상, 지정악취물질등악취방지법시행규칙또는다른규정에서별도로정하여지지아니한경우에는환경분쟁조정위원회에서악취전문가또는 1) 최대악취는피해지점에머무는동안가장강한냄새를느꼈을때의악취세기로정의되며, 악취조사원이현장순회도중분명히냄새를느꼈을때냄새의질과세기를평가기록하고, 이때악취시료도함께채취한다. 악취현장조사가끝난다음당일측정한악취중가장강한악취의세기를그날의최대악취로하고, 이시점에서채취된악취시료에대해희석배수나성분농도를분석하게된다. -4-
검사기관의의견을들어정한다. 1) 송풍기가있는배출원의배출량에따른거리별악취세기 악취배출사업장에서배출된악취가주변지역 ( 피해지역 ) 에미치는영향을예측하기위해, 국립환경과학원에서지정한악취측정기관은악취를발생시키는사업장을직접방문하여, 악취를배출하고있는배출구에서악취시료를채취하고, 이와함께배출구의가스풍량을측정혹은조사하여야한다. 배출구에서채취된악취의희석배수와풍량을곱한값을악취배출량 (OER, odor emission rate) 이라고정의하며, 각악취배출시설의악취배출량에따른악취의영향권범위는다음 < 표 4> 로나타낼수있다. < 표 4> 악취배출원의악취배출량에따른거리별예상악취세기 악취배출량 100m 미만 10 4 미만 2.5 미만 배출원으로부터거리별최대예상악취세기 100m ~ 300m ~ 1km ~ 3km ~ 300m미만 1km미만 3km미만 10km 10km 이상 10 4~5 2.5~3.0 2.5 미만 10 5~7 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 7~9 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 9~11 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 11~12 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 따라서악취배출량이 5 10 5 Sm 3 /min 이고피해지점과악취배출시설과의거리가 100m 이상 300m 미만이라면, 이표에서피해지점에서의악취세기는 2.5~3.0 으로추정할수있다. 악취배출량 (OER, Odor Emission Rate) 의산출식 송풍기가있을경우 ( 가스배출구, 방지시설최종배출구, 폐수처리장폭기조등 ) : OER = 배출구에서채취된악취시료의희석배수 배가스풍량 * 배가스풍량은배출구에서측정된풍량혹은송풍기의최대풍량을의미함. 2) 송풍기가없는배출원의악취배출량및악취채취지점 악취배출량 매립장, 옥외야적장이나뚜껑이없는폐수저장조와같이송풍장치가없는배출원에서 발생되는악취의악취배출량은악취를발생시키는시설의면적에각시설의표면 2) 에서 -5-
채취된악취의희석배수와풍속을곱한값으로한다. 예를들어침전조의면적이 300m2이고그윗면을지나는바람의풍속이 4m/sec 3), 그리고윗면에서채취된악취의희석배수가 100이라하면악취배출량은 300m2 240m/min 100= 7.2 10 6 m3 /min이된다. 이때피해지점과악취배출원과의거리가 100m이상 300m 미만이라면, 이표에서피해지점에서의악취세기는 2.5~3.0으로추정할수있다. 악취배출량 (OER, Odor Emission Rate) 의산출식 송풍기가없는경우 ( 쓰레기매립장, 야적장, 밀폐안된폐수저장조등 ) : OER = 악취발생시설위 (1.5m) 에서채취된악취시료의희석배수 면적 풍속 * 풍속은시료채취지점에서측정된평균풍속혹은인근기상에서관측된평균풍속. 악취채취지점 악취발생시설의내부에들어갈수있는경우 ( 매립장 ) 에는 < 그림 1> 처럼악취발생원의부지경계선 ~ 바람이부는반대편부지경계선까지거리의 1/2~ 2/3지점중에서악취검사기관에서선정한지점으로하고악취발생시설의내부에들어갈수없는경우 ( 뚜껑이없는폐수저장조 ) 에는 < 그림 2> 와같이가장악취가심한지점으로한다. < 그림 1> 매립장에서의시료채취지점 < 그림 2> 폐수저장시설의 시료채취지점 2) 매립장가같은면발생원의내부에서악취시료의채취가가능한경우악취발생량을대표할수있는내부의몇몇지점을선정하여지상 1.5m의지점에서악취를채취한다음측정결과의평균치를면발생원의악취희석배수로간주한다. 다만폐수저장시설처럼면발생원의주위에서밖에시료채취가불가능한경우는면발생원의주위를순회하여악취세기가가장높다고느껴지는지점의표면위 1.5m 지점에서악취시료를채취하여얻은측정치를악취발생시설의희석배수로간주한다. 3) 최대악취는피해지점에머무는동안가장강한냄새를느꼈을때의악취세기로정의되며, 악취조사원이현장순회도중분명히냄새를느꼈을때냄새의질과세기를평가기록하고, 이때악취시료도함께채취한다. 악취현장조사가끝난다음당일측정한악취중가장강한악취의세기를그날의최대악취로하고, 이시점에서채취된악취시료에대해희석배수나성분농도를분석하게된다. 3) 풍속은악취배출시설의표면에서 1.5m 에서피해기간동안의풍속을풍소계로직접측정함이타당하지만, 현실적으로는그렇게할수없기때문에악취배출시설의가장가까운기상대의피해기간동안의평균풍속으로대치한다. -6-
4. 피해기간산정 피해기간은피해자의입장에서보면실제로그지역에거주한기간이되나, 가해자의입장에서보면계절작업, 배치 (batch) 식작업, 1일 8~12시간작업등으로악취배출이이루어지므로배출원에서악취가배출되지아니하는기간또는시간은피해기관에서제외하는것이당연하다. 이경우 1분 ~12시간미만작업은 0.5일로, 12시간초과작업은 1일로본다. 그러나매립장, 옥외야적장, 폐수저장조와같이뚜껑이없거나작업자들의작업여부와관계없이악취를상시배출하는경우에는 24시간배출로보아야한다. 5. 풍향빈도의반영 악취로인한피해는피해자가동일지역에서동일기간을거주하였다하여도배출원에서피해지역으로바람이불어온빈도에따라피해정도가다를수있기때문에이를고려하여야한다. 피해지역에있어서피해기간동안의풍향자료가있다면다음과같은요령으로풍향요인을피해배상금산정에반영한다. 이때풍향자료는악취배출원발생지점과인접한기상관측소등의최근 2~3 년간풍향자료를 고려하되, 이때악취피해기간이 3 월 ~ 6 월까지라면해당월에대한최근 2~3 년간기상관측 평균자료로한다. 1) 풍향자료가 1/4 분위자료로표현되어있을경우 만일피해기간동안바람이모든방향으로고루고루불었다면각방향으로바람이부는 확률은다음 < 표 5> 처럼된다. < 표 5> 1/4 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향북풍동풍남풍서풍합계 빈도 0.25 0.25 0.25 0.25 1 그러나실제로분바람의풍향별빈도가다음 < 표 6> 처럼되었다면, 피해기간동안북풍이분빈도는평균보다 {(0.30/0.25)-1} 100%=20% 더많이분것으로된다. 따라서풍향요인 (wind factor) 는 0.30/0.25=1.2이다. 따라서피해기간은바람빈도가 0.30이라면, 이는평균 0.25에비해 1.2배크기때문에배상금에바람빈도를반영하게되면배상금기준에 1.20배를 -7-
곱한값이악취로인한피해배상금이된다. < 표 6> 1/4 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향북풍동풍남풍서풍합계 빈도 0.30 0.20 0.25 0.25 1 2) 1/8 분위풍향자료가있을경우 풍향빈도가 < 표 7> 처럼 1/8분위로나타나있고피해지점에서는북풍~북동풍의바람이불때피해를입는다면북풍~북동풍이부는빈도는 0.200 + 0.150 = 0.350이며, 바람이고루고루모든방향으로불었다면북풍~북동풍이부는빈도는 0.125 + 0.125= 0.250이된다. 따라서피해기간동안에는 0.350/0.250 = 1.4배피해지역에더자주불었기때문에피해배상금액은 표 3 혹은 표 4 로부터산정된금액에 1.4배곱한값이된다. < 표 7> 1/8 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향북풍북동풍동풍남동풍남풍남서풍서풍북서풍계 평균빈도 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 1 실측빈도 0.200 0.150 0.125 0.100 0.150 0 0.105 0.170 1.000 3) 1/16 분위풍향자료가있을경우 < 표 8> 과같이기상자료가 1/16분위로되어있고피해지접에서는북풍~북동풍이불게되면악취피해가생긴다고할경우, 360도방향으로고루바람이분다면북풍~북동풍으로부는빈도는 (1/16) 3 = 0.0625 3 = 0.1875이다. 실제피해기간동안에이방향으로바람이분빈도는 0.100 + 0.0525 + 0.0625 = 0.215이므로피해보상금은 < 표 3> 으로산정된금액에 0.215/0.1875 =1.15를곱한값이된다. < 표 8> 1/16 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향 북풍 북북동풍 북동풍 동북동풍 동풍 동남동풍 남동풍 남동남풍 계 빈도 0.1000 0.0525 0.0625 0.1200 0.0450 0.0525 0.0625 0.0050 0.500 풍향 남풍 남서남풍 남서풍 서남서풍 서풍 서북서풍 북서풍 북북서풍 계 빈도 0.0050 0.0525 0.0625 0.0350 0.0525 0.1000 0.0450 0.1475 0.500-8-
6. 악취배출원의수에따른악취피해산정요령 1) 1 개의악취배출원 한적한시골에음식물처리장이나분뇨처리장이하나있으며그주변에주거지가있어서주거지에서의악취배출원이분명한경우는악취배출시설의악취배출량을측정하여표 4에따라악취영향권을예측하고피해지점에서의악취세기에따라표 3과풍향빈도를고려하여악취피해배상금을산정한다. 2) 2 개의악취배출원 악취배출원이 2 개있을경우각악취배출원에서의악취배출량을측정하여피해지점에서 의각배출시설로부터의영향권을예측하여각지점에서의악취세기를예상한다음각배출 시설에악취배상금을할당하도록한다. 3) 산업단지에서의악취배출 국가공단처럼악취배출시설이무수히많을경우각배출시설의악취배출량자료가수집되어야피해지점에서의악취피해를예상할수있다. 따라서여러악취배출원의악취배출량을측정하여야하기때문에악취피해의산정은전문기관의용역을의뢰하는것이바람직할것으로사료된다. -9-
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목 차 제1장과업개요 1 1.1 연구의배경과목표 1 1.2 과업의범위 1 1.3 과업의주요내용 1 1.4 과업추진계획 2 1.5 과업시검토대상 2 1.6 기대효과및활용방안 3 제2장악취의특징 5 2.1 냄새감각 5 2.1.1 후각이란무엇인가 5 2.1.2 생활속의냄새 5 2.1.3 후각의기능 6 2.2 냄새물질 12 2.2.1 냄새물질의화학구조와분류 12 2.3 악취측정 15 2.3.1 악취의직접측정 15 2.3.2 악취의희석배수측정 17 2.3.3 악취의최소감지값과특성 20 2.4 악취의원인성분 22 제3장악취규제 25 3.1 악취규제기준의근거 25 3.1.1 악취세기에의한규제 25 3.1.2 악취성분농도와악취세기의관계 27 3.1.3 악취희석배수와악취세기의관계 29 3.1.4 희석배수로나타낸악취규제 30 3.1.5 사업장별환경악취측정사례 31 3.2 우리나라의악취규제제도 32 3.2.1 악취규제기준 32 3.2.2 악취관리지역설정 34-11-
3.3 일본의악취규제제도 37 3.3.1 악취규제기준 37 3.3.2 일본과우리나라의악취방지법비교 39 3.4 다른나라의악취규제제도 43 3.4.1 독일의악취규제 43 3.4.2 미국의악취규제 45 3.4.3 네델란드의악취규제 48 3.4.4 중국의악취규제 49 제4장악취의측정 51 4.1 악취조사 51 4.1.1 정성적인환경악취의조사 51 4.2 악취관리지역에대한악취조사횟수와조사지점 53 4.3 순회활동을통한악취조사결과작성예 55 4.4 악취측정을위한기체시료채취방법 56 4.5 악취의채취시간 59 4.6 악취판정원의선발 59 4.7 현행악취희석배수의측정절차 60 4.8 지정악취물질의측정 62 4.8.1 지정악취물질의종류 62 4.8.2 한일지정악취물질의비교 62 4.8.3 한일악취측정공정시험법비교 63 4.8.4 악취측정기관 65 4.9 악취시료로부터악취원인성분예측 66 4.10 법정악취성분과악취원인물질 68 4.11 악취발생원에대한 O.E.R. 예측 69 4.11.1 환경중악취시료 69 4.11.2 가스배출구및굴뚝악취시료 70 4.11.3 악취원인물질농도와 O.E.R. 71 4.12 악취영향농도 74 4.13 TOER을이용한악취영향권예측 76 4.13.1 악취배출량 (O.E.R.) 77 4.13.2 OER과영향범위예측 77-12-
제5장분쟁조정을위한악취피해산정 81 5.1 환경분쟁조정제도와민원 81 5.2 악취피해조사대상요건 82 5.3 악취피해조사방법 83 5.4 악취의정신적피해인정기준 89 5.5 악취세기에따른피해산정기준 ( 안 ) 92 5.6 TOER을이용한악취피해산정 93 5.7 배출원악취성분농도를이용한악취피해산정 97 5.8 최대착지농도를이용한피해산정 99 5.9 분쟁조정위에서의악취피해산정법 108 5.9.1 악취피해인정기준의제안 108 5.9.2 악취배출업소의악취배출량과피해범위 108 5.9.3 악취배출업소의악취피해보상금산정사례 110 제6장환경분쟁조정위원회에서적용가능한피해산정 117 6.1 악취피해인정기준 ( 수인한도 ) 의제안 119 6.2 악취세기 ( 희석배수또는지정물질농도 ) 에따른피해금액산정기준 ( 안 ) 119 6.3 악취영향범위및악취시료채취기준 121 6.3.1 악취영향범위와악취시료채취기준 121 6.3.2 풍향빈도계산법 123 6.3.3 송풍기가없는악취배출시설의악취배출량산정 126 6.4 악취배출량과피해금액 127 6.4.1 악취배출원수 127 6.4.2 악취발생상황에따른피해산정 128 6.5 악취조사항목과측정방법 129 6.5.1 악취검사기관에서의측정항목 129 6.5.2 분쟁조정위원회에서조사항목 129-13-
부록부록 1. 확산식에의한악취영향도예측 부록-1 부록 2. 악취의간이측정법 부록-12 부록 3. 일본에서의악취관련판례특집 부록-20 부록 4. 일본에서의악취민원과악취측정사례 부록-23 부록 5. 악취물질의성상과주요발생원 부록-37 부록 6. 악취배출사업장현황및지도ㆍ점검실적보고서식 부록-39 부록 7. 악취배출시설 부록-46 부록 8. 환경부중앙분쟁조정위원회피해산정기준 부록-52-14-
표목차 < 표 2-1> 후각최소감지영역 6 < 표 2-2> 사람, 개, 어류의각종 냄새물질에대한최소감지값비교 7 < 표 2-3> 냄새의세기 ( 냄새세기 6단계표시법 ) 7 < 표 2-4> 냄새의쾌ㆍ불쾌도 (9단계법) 8 < 표 2-5> Amoore가선정한원취후보 10 < 표 2-6> 냄새의표현과대표적인냄새물질 13 < 표 2-7> 냄새의기술용어 13 < 표 2-8> 주요한작용기 ( 발향단 ) 14 < 표 2-9> 한악취시료에대한악취세기측정사례 16 < 표 2-10> 악취발생빈도지수 17 < 표 2-11> 6명의판정원이측정한평균희석배수의계산예 20 < 표 2-12> 후각최소감지농도측정결과 23 < 표 3-1> 악취의규제기준 26 < 표 3-2> 냄새세기와물질농도사이의함수관계식 28 < 표 3-3> 악취세기와희석배수와의관계 29 < 표 3-4> 악취세기와희석배수로부터의악취규제기준치 30 < 표 3-5> 일본에서조사된업종별악취세기와희석배수의관계 31 < 표 3-6> 배출허용기준및엄격한배출허용기준의설정범위 33 < 표 3-7> 우리나라의부지경계선에서의지정악취물질과엄격한악취배출 허용기준 34 < 표 3-8> 일본지자체의희석배수규제에의한악취규제예 38 < 표 3-9> 일본지자체의악취물질배출량규제에의한악취규제예 38 < 표 3-10> 일본지자체에서의후각측정법에의한규제의예 39 < 표 3-11> 부지경계선상 ( 공업지역 ) 기준 (1) 40 < 표 3-12> 부지경계선상 ( 일반지역 ) 기준 (2) 41 < 표 3-13> 일본의배출수중악취물질의허용농도 42-15-
< 표 3-14> 부지경계선상에서의희석배수규제 42 < 표 3-15> 환경대기중의냄새에대한한계값 45 < 표 3-16> 외국에서의악취규제와측정법 47 < 표 3-17> 미국에서의악취오염사건이발생되었던주에서의악취규제의예 (1) 48 < 표 3-18> 미국에서의악취오염사건이발생되었던주에서의악취규제의예 (2) 48 < 표 3-19> 대만의고정오염원공기오염물배출기준 49 < 표 3-20> 중국천진시악취배출기준 49 < 표 4-1> 관리지역악취조사표의예 52 < 표 4-2> 4명의조사자에의한악취관리예정지역및인근주거지에서의 악취조사표예 56 < 표 4-3> 기체시료의포집방법의예와이용장비 57 < 표 4-4> 악취시료의채취기법 58 < 표 4-5> 배출구시료의채취기법 58 < 표 4-6> 우리나라악취방지법에서의판정인선발용시약 60 < 표 4-7> 희석배수측정개략도 61 < 표 4-8> 우리나라와일본에서의지정악취물질 63 < 표 4-9> 우리나라와일본의악취측정에관한공정시험법요약 64 < 표 4-10> 국립환경과학원지정악취측정기관 65 < 표 4-11> 국립환경과학원지정검사수수료고시단가 66 < 표 4-12> 폐기물업소에서채취된악취시료의 GC/MS에의한분석결과와 실측된희석배수 67 < 표 4-13> 폐기물업소에서채취된악취시료의악취원인성분과 OER 72 < 표 4-14> TOER과악취영향권과의관계 78 < 표 5-1> 우리나라의악취민원현황 82 < 표 5-2> TOER과악취영향범위및악취시료채취기준 85 < 표 5-3> 악취배출시설조사결과표의예 86 < 표 5-4> 우리나라의악취배출사업장과주요악취원인물질 (1) 88 < 표 5-5> 환경중악취의악취세기와판정기준 90-16-
< 표 5-6> 악취물질의냄새세기와농도 (ppm) 관계 90 < 표 5-7> 우리나라의법정악취성분의악취세기대비성분농도표 91 < 표 5-8> 악취피해배상액산정기준안 92 < 표 5-9> 악취배출원 TOER 94 < 표 5-10> 일본에서의악취에관한규제기준 ( 조례 ) 95 < 표 5-11> 악취피해기간동안의풍향빈도 96 < 표 5-12> 악취영향농도 (I) 로부터배출원에의한악취영향 98 < 표 5-13> 배출원의희석배수로부터예측된악취피해지점에서의배상액산정기준안 101 < 표 5-14> 배출구구경분류 102 < 표 5-15> 2006 년도부산시풍향빈도및평균풍속 111 < 표 5-16> S 시공단내 B 사의대기오염방지시설자가측정자료중일부 112 < 표 5-17> B 사의 1 공장악취측정결과 113 < 표 5-18> 소각로악취측정결과와 TOER 114 < 표 5-19> 피혁공장스크러버악취측정결과 114 < 표 5-20> 소각로악취측정결과와 TOER 115 < 표 6-1> 환경중악취의악취세기, 희석배수와판정기준 118 < 표 6-2> 지정악취물질의악취세기대비농도기준 118 < 표 6-3> 악취피해배상액산정기준 120 < 표 6-4> TOER 과악취영향범위및악취시료채취기준 122 < 표 6-5> 악취배출원의 TOER 에따른거리별예상악취세기 122 < 표 6-6> 1/4 분위로나타낸피해기간동안의확률적풍향과빈도 124 < 표 6-7> 1/4 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 124 < 표 6-8> 1/8 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 125 < 표 6-9> 1/16 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 125 < 표 6-10> 월별자동기상관측자료 ( 안산시 ) 125 < 표 6-11> 정온상태를제외한 1/16 방위풍향비율 126-17-
그림목차 < 그림 2-1> 냄새를느끼는과정 5 < 그림 2-2> 냄새에대한후신경응답의 피로 9 < 그림 2-3> 악취시료의채취 18 < 그림 2-4> 동적올팩토미터에의한희석배수측정 18 < 그림 2-5> 3포트동적올팩토미터 19 < 그림 2-6> 희석배수에따른악취감응도 21 < 그림 3-1> 사업장에서의악취발생원과악취배출 25 < 그림 3-2> 우리나라의악취관리체계 35 < 그림 3-3> 냄새에관한지도서 에서언급된데이터수집ㆍ분석시스템 44 < 그림 4-1> 악취조사지역시설물배치도의예 52 < 그림 4-2> 사업장내악취조사결과보고의예 53 < 그림 4-3> 악취발생사업장또는관리지역내및인근지역의조사지점예 55 < 그림 4-4> 휴대용풍향ㆍ풍속계 55 < 그림 4-5> 가스세척볍을이용한암모니아및아민농축모습 57 < 그림 4-6> 환경악취채취용장비 57 < 그림 4-7> 아민시료채취모습 58 < 그림 4-8> 희석배수판정에이용되는장비 61 < 그림 4-9> 판정원후각시험 61 < 그림 4-10> 희석된시료공기가든냄새봉지제조모습 61 < 그림 4-11> 판정원이냄새를맡고있는모습 61 < 그림 4-12> 50L 테들러백을이용한악취채취 66 < 그림 4-13> 돈사폐수상등액의농토분무시암모니아배출량과 OER 71 < 그림 4-14> 상등액살포후훍뒤집기의방법에따른 OER변화와암모니아 배출량변화 71 < 그림 4-15> OER의악취방지대책으로의이용 78-18-
< 그림 5-1> 최근환경분쟁조정위원회의접수및처리건수 81 < 그림 5-2> 풍향에따른피해지점 94 < 그림 5-3> 악취배출원이 2개있는경우 97 < 그림 5-4> 일본의배출구악취규제의이론적배경 100 < 그림 5-5> 15m이하악취배출구 101 < 그림 5-6> 중소규모악취배출시설에대한악취착지농도산정법 102 < 그림 5-7> 소형배출구의희석도상관그림 103 < 그림 5-8> 대형배출구의희석도상관그림 104 < 그림 5-9> 중형배출구의희석도상관그림 104 < 그림 5-10> 악취배출구의최대착지농도및최대착지지점예측에관한이론 105 < 그림 5-11> 주변최대건물의정의 105 < 그림 5-12> 15m이상배출구의분류 106 < 그림 5-13> 배출구높이가 15m이상이면서주변최대건물높이의 1.5배미만의 경우 106 < 그림 5-14> 높이 15m이상이면서주변최대건물높이의 1.5배미만인배출구 의희석도대조표 106 < 그림 5-15> 간이모델링을이용한최대희석배수산정법 107 < 그림 5-16> 공동폐수처리장과악취피해지역 110 < 그림 5-17> 피해지역아파트 110 < 그림 5-18> 2006년도부산지방풍향 110 < 그림 5-19> 음식물퇴비화시설과피해지역거리 112 < 그림 5-20> 측정대상의방지시설 113 < 그림 5-21> 악취배출원과피해지점 113 < 그림 6-1> 악취배출시설과악취민원인의분포예 123 < 그림 6-2> 매립장에서의시료채취지점 127 < 그림 6-3> 폐수저장시설의시료채취지점 127-19-
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제 1 장과업개요 1.1 연구의배경과목적 냄새에대한관심은소득향상에따라많아지며, 우리나라의경우도악취에대한민원은급속히증가하는추세 (15%/ 연 ). 악취방지법이제정되었으나악취로인한분쟁이발생된지역주민들은여전히불만이많아해소하기어려운상황임. 분쟁조정위에서악취민원이나악취관련분쟁사건이접수되어도악취발생원에서의배출허용기준초과로판정하는것으로마무리되어피해주민에대한적절한보상기준이마련되어있지않아실질적으로보상이이루어지는경우가거의없는실정이었음. 악취피해평가방법, 배상액산정기준을합리적으로보완하여정형화된가이드라인으로정립된 악취분쟁사건의피해평가방법및배상액산정기준 개정 ( 안 ) 마련 1.2 과업의범위 국내외악취규제제도및악취피해조사방법 악취피해지역의희석배수로부터악취피해평가방법제안 악취모델링을이용한피해지점에서의악취세기 ( 희석배수또는농도 ) 산정법제안 우리나라실정을고려한악취 ( 복합악취, 지정물질 ) 수인한도기준안 악취세기별노출기간을피해배상액산정기준안제안 1.3 과업의주요내용 일본및미국에서의악취규제제도및악취피해조사방법연구 우리나라실정을고려한악취 ( 복합악취, 지정물질 ) 수인한도기준안 악취세기별노출기간을피해배상액산정기준안 악취배출지점과피해지점에서의악취평가방법제안 - 시료채취및분석기법정립 : 악취공정시험법의특이사항등 -1-
- 악취배출업종별악취평가항목 - 악취모델링을이용한피해지점에서의희석배수산정법제안 - 민원인들이아파트에거주하는경우동별악취피해가달라질수있어서이에대한합리적인평가방법제안 악취평가방법및악취수인한도기준안제안 - 주요악취배출업종별 ( 제조업, 축산업, 환경기초시설, 영농등 ) 에따른비교검토 희석배수별노출기간에따른피해평가방법및배상액산정기준안제안 1.4 과업추진계획 1) 기존자료최대한활용 기존의배상액산정기준표 ( 발주처제공 ) 악취측정방법, 악취관련분쟁조정사례, 악취관련전문가연구논문, 판례, 기타감정기준, 다른기관의사례에서적용하고있는자료등활용 2) 국외전문가및기관활용 일본의분쟁조정위, 환경성, 냄새환경학회등관련기관의자료조사 인터넷을통한미국, 유럽지역의악취관련분쟁사건, 조정 사 및피해보상사례조 3) 활용가능방법제시 기존 악취분쟁사건배상액산정기준표 를참고하여우리나라실정에적절한악취피해조사방법및산정기준제안 - 악취피해와유해물질과같은다른피해와의차별성제시 - 악취피해의범위 ( 수인한도, 인체, 물건, 거리등 ) 설정 - 악취피해배상액산정기준및산정예제시 1.5 과업시검토대상 1) 현재사용하고있는환경피해평가방법 악취오염도평가방법 - 오염도실측방법, 시뮬레이션평가, 타기관측정자료인용등기타 -2-
악취오염도별, 피해대상별수인한도 - 사람, 부동산, 가축, 농작물, 과수원, 제품등피해 피해대상별피해인정방법 - 인체정신적피해 ( 수인한도초과 ) - 인체건강상피해 ( 객관적인자료제출시인정여부 ) - 주거지로서의쾌적성에관한피해 ( 부동산가격의하락인정여부 ) - 가축및애완동물피해 ( 유 사산, 폐사, 성장저해, 번식률저하 ) - 농작물, 과수피해 ( 고사, 수확저감, 품질저하 ) 피해배상액산정기준 - 피해율, 피해기간 ( 정신적피해 ) - 일정액책정시 1인당피해배상액여부 정립되지않은것에대한배상산정기준검토 - 돼지, 소, 닭, 염소, 애완견등가축피해 - 다른사업장내악취에민감한제품에대한피해 1.6 기대효과및활용방안 정형화 객관화된가이드라인설정으로민원인의만족도제고 악취분쟁사건의피해평가방법및배상액산정기준 ( 안 ) 마련 악취분쟁사건피해평가시심사관이실무에활용 -3-
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제 2 장악취의특징 2.1 냄새감각 2.1.1 후각이란무엇인가 후각이란냄새를느끼는감각으로공기중에있는유기ㆍ무기화합물의분자중일부가콧구멍 ( 비강 ) 에의해흡입되어, 비강상부에있는후상피의감각세포 ( 후세포라한다. 그림 2-1 참조 ) 에흡착되어세포가흥분하여분자가가진화학적정보가전기적신호로변환되어뇌로보내져, 결국대뇌의후상엽에도달하면그곳에서냄새의느낌이생기는현상을말한다. < 그림 2-1> 냄새를느끼는과정 2.1.2 생활속의냄새 문명사회에있어서후각의존재는자주잊어버리고있다. 그러나일단원시생활에들어가면정글속에서시력도청력도쓸모없게되면후각만이외부세계를알수있는유일한감각이된다. 이경우냄새에따라음식물을구하고또한구한음식물이먹을수있는것인가를판단하거나, 다가오는사람이나동물이적인지아닌지를알아채어자신을지키는행동에대해후각이절대적인위력을발휘한다. 동물의경우는수컷이나암컷을찾아구애하는종속본능을가지는것도이후각에의한것이다. 문명이발달하면생활수준이높아지게되며, 예술의꽃이피어화장품이나향수등으로된생활이풍성해진다. -5-
우리나라사람은옛날부터소박한음식을좋아하고몸을자주씻어신체를청결하게유지하고자해서체취가별로없는사람이많다. 따라서 향 을몸에바로뿌린다거나하는풍습은생겨나지않았다. 그러나다른나라에는없는독특한 한약의냄새 나 쑥 과같은냄새에대해거부감이없었으며, 또한일부계층에서는의류에 향 을묻히거나실내에 선향 을풍기도록손님을대접하는습관도있었다. 2.1.3 후각의기능 인간이가지는감각중에서후각은몇가지특징을가진다. 1) 민감성 냄새의 느낌이 일어나기위한냄새의 최소량을 < 표 2-1> 후각최소감지영역단위 : mg/l 후각역치 ( 후각최소감지값 ) 라고한다. 사람의후각 역치는인종, 연령, 성에따라다르지만, 프랑스의 스카톨 (Skatol) 4 10-10 유명한감각생리학자르ㆍ마니앙은 < 표 2-1> 과같 머캅탄 (Mercaptane) 4 10-3 ~ 10-10 은결과를발표한바가있다. 이비후인과에서환자 를상대로측정한최소감지값에대해서는생리학적에틸이터이유로엄밀하지않기때문에, 이를고려하여 최소 (Ethyl ether) 1 ~ 1000 감지영역 이란말을사용하기도한다. 자향 ( 천연 ) 1 10-2 ~ 7 10-6 인간에게있어서가장강력한냄새는머캅탄이나 스카톨 (skatol) 로알려져있다. 불과 1mg으로세종 자향 ( 합성 ) 1 10-2 ~ 7 10-6 문화회관정도의큰건물 (500m 200m 50m) 안을이와니린냄새로채울수있다고한다. 그리고동물중에서 (Rosemary oil) 5 10-4 ~ 2 10-10 가장후각이예민한동물로생각되는개는발레르 페놀 4 10-3 ~ 12 10-4 산에대해사람의 100만배, 카프론산 (caproic acid) 이나카프릴릭산 (caprylic acid) 에는 1000만배, 아세트산에대해서는 1억배정도예민하다고 한다. 물고기중에서이에필적할만한것은장어로알려져있다 (< 표 2-2>. 그러나이외동 물이나물고기에서는후각이인간보다훨씬둔감한것으로도알려져있다. 근시인개에비 해시력이좋은고양이는개보다후각이훨씬약하다고한다. 2) 냄새의세기, 질, 쾌와불쾌냄새의세기를우리나라에서는 0에서 5까지 6단계로표현하고있다. 냄새의농도를극히낮은농도에서단계적으로극히높은농도까지증가시켜갈때, 처음에는어떤냄새도느끼지않지 (0도) 만, 곧냄새를느끼게되고 (1도), 가장마지막에냄새는참을수없을정도로강하게 (5도) 느낀다. 이사이의냄새의세기를 < 표 2-3> 에있듯이 1, 2, 3, 4의숫자로나타내고있다. 그중 1은최소감지값 ( 최소감지농도 ), 2는최소인지값 ( 최소인지농도 ) 에해당한다. -6-
< 표 2-2> 사람, 개, 어류의각종냄새물질에대한최소감지분자수 냄새물질사람, 개, 어류물혹은공기 1cm 3 당분자수 아세트산 (Acetic acid) 뷰틸산 (n-butyric acid) 발레르산 (n-valeric acid) β-phenyl ethyl alcohol Eugenol( 유게놀 ) 사람 5.0 10 13 개 5.0 10 5 사람 7.0 10 9 개 9.0 10 3 사람 6.0 10 10 개 3.5 10 4 장어 1.77 10 3 양미리 2.17 10 14 홍준어 5.1 10 11 장어 3.0 10 5 양미리 3.0 10 14 < 표 2-3> 냄새의세기 ( 냄새세기 6 단계표시법 ) 세기지수 6 단계법 0 무취 1 무슨냄새인지모르지만미약한냄새를느끼는정도 ( 검지농도 ) 2 무슨냄새인지알수있을정도의냄새 ( 인지농도 ) 3 쉽게느끼는냄새 ( 중급정도의세기 ) 4 강한냄새 5 견디기힘든정도의냄새 냄새의농도 S 와그냄새에의해발생되는냄새의감각 R 과의관계에대해서는다음과 같은유명한 Weber-Fechner 법칙이알려져있다. R=K logs ( 식 2-1) 여기서 K 는상수이다. 이관계는냄새농도의어떤범위내에서성립하지만, 다음의 Stevens 법칙, R=KS n ( 식 2-2) ( 여기서 K 는상수, n 은냄새의종류에따라결정되는숫자 ) 가 R 과 S 의관계에있어서더 잘맞는경우가있다고한다. -7-
냄새농도를증가시키면냄새세기뿐만아니라냄새질이변화하는경우도있다. 이것도후각특성의하나로볼수있으며, 예를들면, ionone( 이오논 ) 은저농도에서는제비꽃냄새로느껴지지만, 농도를높이면삼나무냄새로변한다. 인돌 (indole, 분뇨냄새 ) 은악취의하나로알려져있지만, 많이희석하면꽃 ( 흰꽃 ) 같은냄새로변하므로향수성분으로이용되고있다. 이러한냄새질의변화는그냄새물질속에함께포함되어있는극히미량의불순물에의한경우도있다고알려져있으며, 대표적인악취물질중하나인스카톨 (skatole, 오줌냄새 ) 의순도를높여가면결국무취로된다는것은유명한이야기이다. 냄새에대한더한가지특성은냄새에는대부분특별히쾌ㆍ불쾌의감각이따른다는것이다. 또한아무리좋은 ( 쾌적한 ) 냄새도농도를증가시키면모두악취로된다. 사향노루의성선 (sexual gland) 분비물은악취를내지만, 그것을희석시켜나가면결국훌륭한냄새로되어, 여성용향장품의중요성분으로자리잡고있다. 쾌ㆍ불쾌를숫자로표현하는방법으로 9단계표시법이알려져있다 (< 표 2-4>). < 표 2-4> 냄새의쾌ㆍ불쾌도 (9 단계법 ) -4-3 -2-1 0 1 2 3 4 극단적 으로 불쾌 매우 불쾌 불쾌 약간 불쾌 쾌도 불쾌도 아님 약간쾌쾌매우쾌극단적으로쾌 3) 피로의용이성어떠한좋은냄새도계속맡고있으면아무런냄새를느끼지못하게된다. 이것은후각의피로라불리는현상으로후각은매우피로하기쉽고, 그결과악취로채워진환경속에서도곧피로를느끼게되므로, 그러한냄새나는환경속에서도사람은아무렇지않게지낼수있다. 그러나이러한후각의장점도있지만, 서서히유독가스가나오는환경에서는그냄새에대해피로하게되어냄새를느끼지않게됨으로써, 그것을마셔중독된다는단점도함께지니고있다. 흔히숯불로고기를구워먹다가가스중독을일으키는것은이때문이며, 우연히다른사람이들어오면꽉채워진가스를느껴가스냄새를완전히느끼지못하는사람을살리게되는경우도있다고한다. 그리고이미어떤환경중에서그환경의냄새에익숙해져냄새를못느끼는사람이라도그속에서다른냄새가발생되는그냄새를알아차릴수있는현상을선택적후각피로라고한다. 어떤냄새에피로하면그것과가까운냄새일수록감각이나빠지고, 그것과다른냄새일수록감각은보다정상에가까워진다. 이현상을이용하여어떤냄새와다른냄새의근사성을판정할수도있다. 비공앞에냄새물질을두고호흡과함께들어온냄새에의해발생하는신경신호 (impulse) 를기록해본결과 ( 伊藤, 1968), 처음에는많았던자극 (impulse) 량은급속히감소하지만약 5 분후부터는일정상태에도달하여그이상감소하지않았다 (< 그림 2-2>. 따라서냄새에대한피로는절반은말초에서, 나머지는후각중추에서일어난다고여겨지고있다. -8-
< 그림 2-2> 냄새에대한후신경응답의 피로 (Ito, 1968) 우리들은완전히무취라는환경속에살고있는것은아니므로실내에있다면벽냄새, 가구냄새등이존재하고, 바깥에있다면꽃냄새, 나무나풀냄새, 흙냄새등각종냄새가항상있게되어있다. 따라서흔히실생활에서무취로느끼는곳은, 그환경의냄새에대해후각이선택적피로를일으키고있는것에지나지않는다. 인공적으로무취의공간을만드는시도가여러곳에서이루어졌다. 무취로만들려는곳자체의탈취는물론, 그속에들어가는인간으로부터발생되는냄새 ( 의류, 두발, 피부의냄새, 호흡시냄새등 ) 도무취로만들어야할것이다. 따라서완전한무취실을만든다는것은엄밀하게는불가능이라고한다. 4) 개인차후각의개인차는매우크다는사실은이미이비인후과관련학회에서공인된 T&T식표준올펙토미터 (olfactometer, 후각능력을측정하기위해개발된냄새세트 ) 에의한시험에서도확인되고있다. 후각이예민한사람도시험해보면모든냄새에민감한것은아니다 4). 색에대해서색맹, 색약이있듯이냄새에대해서도후맹, 후약이나타나있다. 이것은일반적으로냄새에대해보통의후력을가지지만, 어떤특정냄새에대해서는느끼지못하거나또는느끼는감도가낮은현상이있는사람에게붙게된명칭이다. 이들을최근에이르러특이적무후각증 (specific anosmia) 이라고불리고있다. 청산 (HCN) 의냄새를느끼지못하는사람이백인에서는남성이 18.2%, 여성이 4.5% 나타나고있다. 동양인의경우에도남성 18%, 여성 5.5% 라는결과가나왔다. 색맹의경우처럼한쪽성 ( 반성 ) 열성유전의가능성이있다고하겠다. 그러나 Amoore들 (1969) 의검사결과로는남녀모두약 7% 로남녀차가없었다고한다. 따라서후맹유전의문제는미해결인채남아있다. 이현상을자세히들여다보면, 지금까지완전히미지였던원취를알아낼수있다는기대감을갖게되었으며, Amoore 등은많은사람들에게호소하여, 특이적으로느끼지못하는냄새를찾는설문조사를하였다. 그결과를 < 표 2-5> 에제시한냄새를찾아내었다. i-발레르산 (i-valeric acid) 에대한후맹은 2% 로, 이것은겨드랑이냄새, 머캅탄 (mercaptane) 은분변속에있는악취로느끼지않는사람은 0.1%, 기타정액속에있는피로린 (pyrroline) 냄새, 4) 高木貞敬, 渋谷達明, 냄새의과학, 朝倉書店, 1989, 東京, 日本 -9-
생리혈속의트리메틸아민 (trimethyl amine), 오줌속의자향냄새를가지는스테로이드등 8종류의냄새를원취후보로거론하였다. Amoore 등의설문조사에의한결과로 62종 < 표 2-5> Amoore가선정한원취후보 물질이 부상되었지만, Amoore는 이들 중 1. iso-valeric acid 겨드랑이땀냄새 20 내지는 30가지가원취후보로남을것으 2. 1-pyrroline 정액냄새 로생각했었다. 그러나그의연구는불행히도중단되어 < 표 2-5> 의 8개물질에대한 3. trimethyl amine 생선냄새 지적으로끝이났다. 4. iso-butyraldehyde 맥아냄새 5) 최소감지값의변동 5. 5α-androst-16-en-3-one 오줌냄새 위장장해나감기에걸렸을때담배나커 6. ω-pentadecalactone 쟈향 피냄새가싫어지는경우가있다고한다. 몸상태의변화, 예를들면피로와영양실조도 7. 1-carvone 박하냄새 후각에영향을준다. 또한후각이예민한사람은날씨나온도, 습도도영향이있다고한다. 8. 1,8-cineole 장뇌냄새 일반적으로여성은남성보다변동이크며, 주로월경주기와함께주기적으로변화한다. 월 경이나배란은성호르몬의작용에의해일어남으로, 여성의후각은이로인해변동한다. 예 를들면, 월경때에최소감지값이상승하는여성은 52%, 반대로떨어지는여성은 33% 라는 결과가발표되고있다. 특히두드러진변화는임신에의해일어나며최소감지값변동외에 좋아하는냄새가변화된다는사실은잘알려져있다. 갱년기가되면일시적으로후각감퇴나 탈실혹은과민이일어나는경우가많다. 이들은모두성호르몬의영향이라생각된다. 실제 로여성만이아닌남성에게도성호르몬주사에의해후각이민감해졌다는보고가있다. 여러가지환자들에게최소감지값이달라진다는것도알려져있다. 기계적으로비강이폐 쇄된경우 ( 비폐, 비즙등 ), 호르몬이상의경우 ( 부신기능부전, 성선기능감퇴등 ), 혹은자율신 경장해의경우이다. 6) 냄새의소멸, 은폐, 변조악취를제거하는방법으로여러가지방법이있다. 우선소멸시키는방법으로색의경우에는그 보색 을동시에주면무색이되므로이와같은이론으로어떤냄새에대하여그 보취 를찾아주면될것이다. 이때이러한 2가지냄새는따로따로그것을느끼는세포를자극하여각각에일어난감각이감각중추에이르러서로작용하여무취상태를만들어낸다. 그러나실제로그와같은보취를찾아내는것은매우어려운일이다. 그래서일반적으로하고있는것은어떤냄새가존재할때제2의냄새를이것에작용시켜화학반응을일으켜무취화시키는방법 ( 탈취법 ), 제2의냄새로악취를가리는방법 ( 은폐법으로, 이경우제2의냄새가남는다 ), 때에따라서는제2의냄새를주어악취로부터제3의불쾌하지않는냄새를만 -10-
드는방법 ( 변조법 ) 이있다. 악취처리의방법으로서많은탈취제가시판되고있다. 완전히냄새를없애는것은어렵기때문에은폐제가화장실등에이용되고있다. 향수를몸에뿌리는것은체취와향수를섞어제3의보다매력적인냄새를만드는것이목적이다. 7) 냄새의기억사람은과거의어떤장면을눈앞에서실제있는것처럼기억을떠올리는것이가능하다. 완전히같은의미로, 어떤냄새를기억해내는것이가능할까. 프랑스의작가에미르ㆍ졸라는어떤냄새도바로바로기억해낼수있었다고하였다. 실제로그와같은사람도있다는것을부정할수없다. 그러나일반적으로는이러한회상은불가능할것이다. 그반면, 어떤냄새를맡으면, 그것에관계된과거의어떤일이연상되어생각이나는것은잘알려져있다. 마르셀ㆍ블루스트도프랑스의유명한작가였는데, 그의대표작 잃어버린시간을찾아서 의책안에서주인공마르셀이매드레느라는작은카스테라같은과자를차에찍어먹었을때, 지금까지완전히잊고있었던어렸을때의기억이갑자기생생히떠올랐다는줄거리가있었으며, 후각이가진연상능력의불가사이함을나타내고있다. 이외에도한번맡았던어떤냄새를다음에맡았을때그것이무엇인가를재빨리알아낼수있는능력을우리인간은가지고있다. 이것도보통의사람이가지고있는냄새의기억이다. 이상과같이후각에는다른데서볼수없는특별한몇가지작용이있음이알려져있다. -11-
2.2 냄새물질 2.2.1 냄새물질의화학구조와분류 1) 냄새의개념냄새는우리들실생활에익숙한것으로화학물질에의해일어나는화학감각이지만, 냄새를느끼는과정에대해서는아직완전히해명되고있는것은아니다. 일반적으로후각을자극하는물질을 냄새 라부르고, 이중에서도쾌감을주는냄새를 향, 향기 라고부르며, 불쾌한냄새를 냄새 혹은 악취 라고부르고있다. 냄새를가진분자를유향물질로총칭하고있지만, 그중우리들의일상생활에도움이되는것을향료라고부르고있다. 향료라말하면쾌적한냄새물질로생각되지만, 불쾌한냄새를가진물질이라도어떤목적을가지고사용되는경우향료의범주에들어간다. 어떤종의유향물질은입에넣게되면, 후각과미각을동시에자극하여특이한풍미를느끼게하는데, 이러한유향물질은향료 (flavor) 라고부르며식품용으로흔히사용되고있다 5). 2) 냄새의분류유향물질의수는약 40만종이나있다고하며, 그중에는대단히비슷한냄새를나타내는것이있으며, 이를같은계열의냄새로간주되는것도많이있다. 이로인해냄새를분류하려는노력은예로부터시도되고있었으나냄새를측정하는척도도없고, 표현도애매모호하여객관적인평가가매우어려웠다. 더욱이연령, 성별, 환경등에의해느끼는것에도차이가생기므로그분류는어렵고현재까지도결정적인것이없는실정이다. 예전부터많은사람들이여러가지분류법을제안하고있지만, 결국색의경우 3원색, 맛의경우 4가지내지는 5가지의기본맛 ( 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, ( 맛있는맛 )) 과상응되는기본냄새라고말할수있는원취의선정에몰두하고있었다. 냄새의원취는과연몇가지일까, Henning은기본향으로꽃냄새, 과일냄새, 약냄새, 수지냄새, 타는냄새, 악취의 6가지를선정하였고, 유명한 Amoore은처음에는 7종의원취를선보였지만, 그후 20~30가지정도일것이라고주장하였다. 최근발표된원취를나타낸표현을 < 표 2-6> 에나타내었다. 또한, Yoshida( 吉田 ) 는냄새의특징기술용어로서 < 표 2-7> 의 40종을이용하고있다. 결국원취로생각하고있는냄새의종류가많기때문에그것의조합이가능한냄새의수는매우복잡해진다. 이것이후각연구를어렵게하는점이다. 냄새를표현하는용어의객관성도큰문제이다. 숫자의조합으로표현하도록하는시도도있지만, 그숫자를보고냄새를상기하는것은어려웠다. 냄새의표현방법으로조향사등이이용하고있는전문용어와, 보다일반적인관능용어가있고, 이두가지를혼합하여이용하 5) Salvatore Battaglia, "The Complete Guide to Aromatherapy", 2nd Ed., The International Centre of Holistic Aromatherapy, 2003-12-
여왔다. 이러한것을통일한향기의표현용어집을만들려고시도되고있지만, 이러한용어도후각특징의언어가아리나청각혹은촉각기타로부터전용된말이많이섞여져있었다. 최근에는어느정도의표준화가이루어져있지만, 모든사람에적용되는객관적표현용어집은여전히완성되고있지않은실정이다. < 표 2-6> 냄새의표현과대표적인냄새물질 odor class representative odorant odor class representative odorant 1. acidic formic acid 21. malty i-butyraldehyde 2. alliaceous allyl isothiocyanate 22. minty 1-carvone 3. almond benzaldehyde 6-acetyl-7-ethyl-1,1,4,4-te 23. musky 4. ammoniacal ammonia tramethyltetralin 5. aniseed anethole 24. oily hexadecane 6. aromatic benzyl alcohol 25. orange blossom methyl anthranilate 7. burnt pyridine 26. oxidizing ozone 8. camphoraceous cineole 27. phenolic phenol 9. citrous citral 28. putrid dimethyl sulfide 10. cocoa i-butyl phenyl acetate 29. pungent formaldehyde 11. cumin cuminaldehdye 30. rose 2-phenylethanol 12. edible maltol 13. ethereal diethyl ether 31. sexual 5-α-androsr-16-en-3-α-ol 14. fecal skatole 32. spermous 1-pyrroline 15. fishy trimethyl amine 33. spicy cinnaaldehyde 16. fruity γ-undecalactone 34. sweaty i-valeric acid phenyl acetaldehyde 35. sweet vanillin 17. green dimethyl acetal 36. urinous 5-α-androst-16-en-3-one 18. hyacinth cinnamyl alcohol 19. jasmin cis-jasmone 37. violet α-ionone 20. lily hydroxycitronellal 38. woody cedryl acetate < 표 2-7> 냄새의기술용어 1. 유황냄새 11. 마늘냄새 21. 무거운냄새 31. 푸른풀냄새 2. 동물냄새 12. 방향성냄새 22. 가벼운냄새 32. 생고기같은냄새 3. 기름냄새 13. 삼림냄새 23. 귤같은냄새 33. 가죽같은냄새 4. 연기와같은냄새 14. 자극적인냄새 24. 복숭아같은냄새 34. 버섯같은냄새 5. 약같은냄새 15. 따뜻한냄새 25. 금속성의냄새 35. 소독약냄새 6. 박하같은냄새 16. 바람냄새 26. 고무냄새 36. 나무기름 ( 수지 ) 냄새 7. 음식물쓰레기냄새 17. 단냄새 27. 먼지같은냄새 37. 마취성냄새 8. 약품냄새 18. 신냄새 28. 양초같은냄새 38. 맑은냄새 9. 탄냄새 19. 이터 (ether) 냄새 29. 자향같은냄새 39. 탁한냄새 10. 꽃같은냄새 20. 부패한냄새 30. 장뇌같은냄새 40. 분뇨같은냄새 -13-
3) 유향물질의조건냄새를느끼기위해서는냄새분자가코의수용세포에도달하고거기에서상호작용을일으키는것이필요하다. 따라서유향물질에는다음과같은조건이필요하게된다. 1 분자량이 300이하인것물질을형성하는분자가증기압을가지지않는다면공기에의해코에도달하지않는다. 분자가휘발성을가지기위해서는분자량에제한이있게된다. 현재까지는유향물질의분자량은 26~300라고알려져있다. 2 물및지방에어느정도의용해성이있는것냄새분자가코에도달하여코점막의물층을통과하여수용기에도달하기위해서는어느정도수용성이필요하게된다. 더욱이신경세포의지방층에파고들기위해서는지질로의용해성도필요하다고한다. 3 분자내에작용기나불포화결합이필요 이상의조건을가진유향물질을정리해보면카르보닐기 (carbonyl group), 수산기 (hydroxyl group), 에스테르기 (ester group) 와같은작용기 (functional group) 나불포화결합을가지고있다. 이러한작용기를한때발향단이라부르기도했었다. < 표 2-8> 에주요한작용기를나타내었다. 다른작용기를가진물질이비슷한냄새를나타내거나, 그반대가되는경우도흔히있다 6). < 표 2-8> 주요한작용기 ( 발향단 ) 알코올 -OH 알데하이드 -CHO 페놀 -OH 티오에테르 -S- 케톤 >CO 니트로기 -NO 2 카르복시산 -COOH 아마이드 -NH2 에스테르 -COOR- 나이트릴 -CN 락톤 -CO-O- i-나이트릴 -NC 티오알코올 -SH 티오시안 -SCN 에테르 -O- i-티오시안 -NCS 6) 유미선외, 후각과냄새물질 ( 일본취기대책연구협회 ), ( 주 ) 수도 PEC 출판부, 2004 년, 서울 -14-
2.3 악취측정 2.3.1 악취의직접측정 1) 악취세기의정의사람은냄새에대해감각적으로구별할수있는척도로냄새세기와질을들수있다 7). 이중냄새의세기는냄새의유무와냄새를느낀다면어느정도의세기인가로서냄새를구별하는척도이다. 사람은냄새의세기에대해비교적일괄되게구별할수있는냄새세기로서앞서표 2-3의 6단계척도가있다. 즉, 악취세기 0도는냄새가전혀없는경우, 1도는무슨냄새인지모르지만미약한냄새를느낄수있는냄새를말한다. 악취세기 1도는공기가깨끗한시골에서기차를타고도시로접어들면서무슨냄새인지모르지만도시의미약한냄새를느끼게되는데이를두고하는말일것이다. 그리고어떤곳의공기를냄새가전혀없는공기를냄새가전혀없는봉지에채취하여악취평가를위한시험실에운반해와서냄새를맡아본결과무슨냄새인지모르지만냄새가미약하게난다면그시료의냄새세기를악취세기 1도라고한다. 그리고악취세기 1도는악취를느낄수있는최소량의악취물질이들어있는공기를말하며그냄새의 최소감지농도 라한다. 악취세기 2도는무슨냄새인지알수있는최소량의악취물질이들어있는공기를의미하며 최소인지농도 라고한다. 화장실에서채취되어온공기를맡아본결과미약하기는하지만화장실냄새임을알수있다면, 그시료의냄새는악취세기 2도의냄새라할수있다. 악취세기 3도란누구나악취를쉽게느낄수있는정도의악취로서대부분의사람은이정도냄새에대해불쾌감을느끼게되며, 주거지에서이정도의냄새가공기로전달되면악취민원을제기하게된다. 악취도 4도는강한냄새로서악취가많이나는공장내부, 오랫동안청소를하지않은화장실의냄새, 분뇨처리장분뇨투입장내악취, 굴뚝에서배출되는연소가스를직접맡게될대의냄새등우리생활주변에서도흔히있게된다. 4도의악취를맡게되면강한불쾌감을나타내며주거지에이정도의냄새가확산되면많은사람들이민원을제기하게된다. 악취도 5도는대단히강한악취를의미하며사람에따라서는이정도센냄새를맡게되면그냄새를즉시무의식적으로피하거나도망가게될정도의강한냄새를의미한다. 실제로는이와같은강한냄새를사람이맡고오래버틸수없기때문에폭발사고와같은일시적인상황에서발생되는악취세기라할수있을것이다. 결국우리생활에서흔히관찰되는악취의세기는냄새를못느끼는상태 (0도), 미약한냄새를느낄수있는곳 (1도), 화장실안처럼무슨냄새인지알수있으나불만이될정도가아닌냄새가있는곳 (2도), 공장에근무하는사람은악취를느끼지못하지만공장인근에거주하는주민의입장에서는악취로인해불편할정도의냄새 (3도), 누구든냄새를맡게되면 7) St. Croix Sensory, Inc., "A detailed assessment the science and technology of odour measurement", 30 June, 2003-15-
강한악취를느끼게되는시궁창냄새 (4 도 ), 그리고실생활에는직접맡게되는경우가거의 없겠지만, 악취세기 5 도의곳을예를든다면조금만있어도강한두통을일으킬정도로강 렬한분뇨처리장분뇨투입구안을예상할수있을것이다. 2) 악취측정의대상냄새를맡는대상은식품처럼부엌에서식대를직접코에접근시켜맡을경우도있겠지만그것은대부분이좋은냄새를맡기위함일것이다. 지역사회에서의악취는냄새를발생시키는시설내혹은그인근의공기를맡거나악취피해를호소하는주민이거주하는지역의공기를악취측정의대상이된다. 악취를맡는방법으로는직접악취가발생되는장소를방문하여냄새를맡는방법이있지만, 악취가발생되는장소의공기를장비에의해채취하여시험실로운반하여냄새를맡는방법이있다. 악취를채취하는장비는악취공기를담아두는용기나악취를용기로유도하는관등으로구성되는데이들도구자체에서냄새가발생되어서는안될것이다. 냄새를맡는사람은냄새를맡는대상이향료이고향을개발하기위해서맡는것이라면이들을조향사라고하며, 악취민원을해소하기위해서이거나악취저감을위한시설이나장비의악취저감율을판정하기위해맡는사람이라면이들을악취 판정원 (panelist) 혹은 판정요원 ( 우리나라악취공정시험법에서의명칭 ) 이라부르고있다. 3) 다수인의악취세기채취되어온악취시료에대해냄새를맡게하면그냄새에대해모든사람이같은표현을하게되지는않는다. 냄새의질은그만두고도악취세기에대해서도약간의차이를나타내게된다. A라는사람이어떤악취시료의악취세기를 3도라고표현할때다른사람도 3도라고할수있지만, 어떤사람은그냄새를 2도혹은 4도라고할수있다. 어떤악취시료에대해 100명의사람에게시료의냄새를맡게한다음악취세기를평가해달라고한결과의예를표 2-9에나타내었다. 즉, 이악취시료에대해냄새가없다고한사람이한사람, 간신히느낀다 (1도) 가한사람, 분명히냄새를느낀다 (2도) 가 15명, 냄새를쉽게느낀다 (3도) 가 64명, 강렬한냄새를느낀다 (4도) 가 15명, 참기힘들정도의냄새이다 (5도) 라는응답은없었다. 이냄새에대해냄새를맡은 100명의평균악취세기는 2.9도 (0 1+1 1+2 15+3 64+4 15+ 5 0 2.87 2.9) 가된다. < 표 2-9> 한악취시료에대한악취세기측정사례 악취세기 0 도 1 도 2 도 3 도 4 도 5 도평균세기 인원 1 5 15 64 15 0 2.9 도 이와같이특정악취에대해대부분의사람들은같은세기로악취가느껴지지만일부사 람들의경우악취를더강하게혹은더약하게느끼게된다. 이표에서처럼대부분의사람 -16-
들이악취세기 3으로느끼는악취에대해서도전혀악취를느끼지않거나혹은간신히느낀다고하는사람도매우적은수이기는하지만있는것이다. 뿐만아니라특정개인의경우도감기가걸린다던지하는경우응답은달라질수있다. 특히유별나게특정악취에대해냄새를못느끼는사람들을후맹이라하는데색깔을구별하지못하는사람을두고색맹이라고하는것과마찬가지인것이다. 그리고특정악취의진정한악취세기는모든사람이측정하영얻는냄새세기의평균일것이다. 그러나현실적으로는세상모든사람에게특정악취의세기를측정토록하는것은불가능할뿐아니라단지 100명의사람들에게악취를맡게하여악취세기를측정하게하는것도쉬운일이아닌것이다. 4) 직접측정법에의한악취관리지금까지설명한악취세기의측정이란사람이악취가있는공기를흡입하여악취의유무및악취세기를판정하는것을말하며이러한측정법을악취의직접측정법이라한다. 악취를품어내는공장이나시설인근에살고있는주민은평소공기를마시고있으므로본의든타의든항상냄새를직접측정하고있다고할수있다. 평소지역주민이어떤시설로부터평소악취로인해어떤영향을받고있는가에대해설문조사를하게되는데이때조사하는항목중가장중요한것이악취가발생되었을때의악취세기를묻는질문일것이다. 이때 6단계악취세기이외에도악취의발생빈도 (< 표 2-10>) 나악취의질, 쾌ㆍ불쾌의정도, 풍향이나온도에따른악취세기등을묻게되며이러한항목은모두직접관능측정법이라할수있다. 이러한주민들의악취에대한설문조사결과를악취발생시설의악취대책수립이나방지시설의효과평가등에사용될뿐아니라미국처럼주민의의견을중요시하는나라의경우악취발생시설의가동을중지시키는근거로이용되기도한다. < 표 2-10> 악취발생빈도지수 0 : 언제나냄새가나지않음 1 : 이따금냄새남 ( 1회정도 / 月 ) 2 : 때때로냄새남 ( 1회정도 / 週 ) 3 : 자주냄새남 ( 1회정도 / 日 ) 4 : 항상냄새가나고있음 2.3.2 악취의희석배수측정 1) 악취의희석배수악취를평가하는방법은앞에서설명한바와같이악취세기, 쾌ㆍ불쾌도, 냄새의질, 악취발생의빈도등을들수있다. 이들중악취민원과가장관련이있는항목은악취의세기즉, 얼마나강한냄새가풍겼는가가중요할것이다. 그러나사람이직접냄새를맡아구별할수있는냄새의세기는기껏 6단계에지나지않으며, 그것도사람마다약간의느낌이달라 -17-
서같은악취에대해서도냄새세기를다르게표현하는사람도있다고했다. 그러한이유로서냄새에대한순응이나피로현상이있고후각능력의개인차가있기때문이다. 그러므로이를보완하기위해창안된방법이냄새의희석배수를구하여냄새의세기를판가름하는방법이다. 냄새의희석배수란, 일정양의냄새를채취하여깨끗한공기를주입했을때냄새가사라질때까지소요된무취공기의양 ( 부피 ) 을원취의양 ( 부피 ) 으로나눈값이다. 따라서냄새나는공기를냄새가나지않도록하기위해사용되는최소의무취공기의부피배수를의미한다. 이값은악취의희석배수 (dilution factor) 혹은희석배수 (odor concentration) 라고불리고있다. 냄새의희석배수는냄새의유무만가지고평가하므로채취되어온악취의일정부피에무취공기를주입해나가면서냄새를맡아냄새가없어지는시점에서의원취부피와주입된무취공기부피의합의비이다. 희석배수 (odor concentration) = ( 측정대상악취부피 ) + ( 희석용무취공기부피 ) 측정대상악취부피 ( 식 2-3) < 그림 2-3> 악취시료의 채취 < 그림 2-4> 동적올팩토미터에의한 희석배수측정 < 그림 2-3> 과 < 그림 2-4> 는희석배수즉희석배수를측정하는과정을나타낸그림으로악취가발생되고있는장소에서폴리에스터필름등무취성의재질로된봉지를이용하여악취시료를채취 (< 그림 2-3>) 한후시험실에운반하여, < 그림 2-4> 에서처럼동적올팩토미터 (dynamic olfactometer) 에의해희석배수를측정하고있는모습이다. 동적올팩토미터란그림 2-4에서보듯이스테인레스스틸 (stainless steel) 로된 2개의공기토출구 (port) 중하나는무취공기가일정한유량으로계속흘러나오고또한토출구에서는무취공기와채취되어온시료가혼합된공기가연속적으로나오도록만든장치로써시료악취와무취공기가혼합된토출공기는처음에는무취공기가나오면서점차채취되어온시료공기의비율이높아지도록자동유량조절기로조절할수있도록되어있다 8). 냄새를맡는사람즉판정원 (panelist) 은무취공기와희석된냄새공기를번갈아맡으면서냄새를느끼는순간단추를눌 -18-
러관리자 (operator, 또는악취판정사라고도함 ) 에게알리도록되어있다. 냄새를맡는사람은두토출공기중한곳에서시간이지남에따라점차냄새를느끼게되며, 냄새를느끼는순간단추를누르게된다. 단추를누른순간의시료공기와무취공기의비로부터판정원의측정대상의악취에대한최소희석배수즉희석배수가결정된다. 특정악취의희석배수와악취세기의관계는 < 식 2-5> 의 Weber-Fechner 법칙이성립하여다음처럼나타낼수있다. 악취세기 = a + k log ( 희석배수 ) < 식 2-5> 여기서 a 는특정악취가갖는상수이며 k 는비례상수이다. 동적올패토미터에의해특정악취의희석배수를여러사람에게측정토록하면역시사람마다다른숫자를보이게된다. 악취가많이나는시료즉악취세기가큰악취시료에대해서는당연히희석배수가높게나타나며, 또한악취에둔한사람은희석배수가적게나나타나고, 예민한사람에게는높은희석배수를보이게된다. 이동적올팩토미터법은주로미국이나유럽에서되고있으며, 나라마다측정장비나측정법에있어서조금의차이를나타내고있다. < 그림 2-5> 는공기가나오는토출구가 3개로되어있는올팩토미터로서동시에 6명이측정할수있도록되어 < 그림 2-5> 3포트동적있는희석배수측정실이다. 3개의토출구로된동적올팩토미올팩토미터터는 3곳의토출구중에한곳에악취시료가희석된공기가나오도록되어있으며, 판정원은이 3개토출구중악취가혼합된공기를맞추도록하고있다. 이렇게함으로서좀더정확한희석배수를측정할수있도록한것이다. 2) 평균희석배수평균악취세기가있듯이평균희석배수도구할수있다. 그러나평균악취세기는사람을동원해서모두에게냄새를맡게하면되지만평균희석배수를구하고자하면자동희석장치 (dynamic olfactometer) 를많이만들수없기때문에측정할수있는사람의수는적어질수밖에없을것이다. < 그림 2-5> 는호주에서실시되고있는희석배수측정실로서동시에 6 명이측정할수있도록하고있다. 독일이나네덜란드의경우는 8명이동시에희석배수를측정할수있도록하고있다고한다. 그러면 6명이동시에측정한어떤악취의희석배수에대한평균은앞의악취세기처럼단순히기하평균으로구하는것이아니라다음처럼좀더복잡한과정을거친다. 8) 손재호외, 유럽연합에서의악취측정 Dynamic Olfactometry", pp.100~109, 첨단환경 8 월호, 2004 년 -19-
< 표 2-11> 6 명의판정원이측정한평균희석배수의계산예 판정원측정된희석배수계산에반영평균희석배수계산식 A 821 B 652 C 502 D 550 E 498 F 767 log 652 + log 502 + log 550 + log 767 4 = 2.785 희석배수 = 10 2.785 610 이표에서처럼판정원결과중가장높은값과낮은값을제외하고나머지희석배수에대해 log값을취한평균값을구한다음이로부터다시 10의 antilog를취하여, 이 6명의평균희석배수를구하도록하고있다. 이는냄새의감각은 < 식 2-5> 에서와같이 log함수이기때문이라고한다. 이 < 표 2-11> 의계산식은다음처럼간단히나타낼수있다. 희석배수 = 4of 652 502 550 767 = 4of1.39 10 11 611 ( 식 2-6) 결국평균희석배수란판정원의희석배수측정결과에대한중량평균농도를의미함을알 수있을것이다. 즉악취농도 500 배와 300 배로측정된값은평균은 (500 + 300)/2 가아니 라 10 log 500 + log 300 2 = 389 배인것이다. 그리고미국의 ASTM 에서는특정악취에대한희석배 수는그냄새를희석시켜악취판정원의 50% 가냄새를느끼는희석배수로정의하고있다 9). 2.3.3 악취의최소감지값과특성 1) 악취의최소감지값악취농도즉희석배수는어떤악취공기를무취공기로희석시켜더이상냄새가나지않았을때소비된무취공기의양으로서나타낸다고설명하였다. 미국의 ASTM에서는좀더정확한표현으로판정원의 50% 가냄새를못느끼는시점에서의희석배수를희석배수라고정의하고있음도앞서설명하였다. 악취의최소감지값, 최소감지농도 (threshold value) 의측정이란측정대상이되는악취를악취세기 1도로묽힐때사용된무취공기의양을부피비로나타낸것이다. 따라서악취의최소감지값즉냄새역치를측정한다는말은그악취의희석배수, 다시말해희석배수를구한다는의미와같다. 단일화학성분으로된악취의경우악취 9) ASTM, Method E 679-91: Determination of Odor and Taste Thresholds by a Forced-Choice Ascending Concentration Series Method of Limits. American Society for Testing and Materials. Philadelphia. PA. -20-
세기 1도에서의물질농도가최소감지농도라할수있다. 그러나실제야외에서채취된악취는여러냄새성분이혼합되어냄새로나타난것이므로최소감지농도란악취시료의희석배수를의미하게된다. 2) 최소감지농도가같은특성이다른악취최소감지농도가같은악취라도악취의성질이다른악취의예도있다. < 그림 2-6> 은최소감지농도가같으나특성이다른 3가지악취를나타낸예이다 10). 이악취의최소감지값은이그림의가운데즉약 1,100배이고, 악취 A의특징은악취의지속성은낮으나불쾌도가높은악취의특성을나타내고있으며, 악취 B는중정도의지 < 그림 2-6> 희석배수에따른악취감응도속성과중정도의불쾌도가있는악취를, 그리고악취 C는높은지속성을가지지만불쾌도는낮은악취의특징을보여주고있다. 각악취로인한주민들의불만에대해서는 0부터 10의척도 (scale) 로나타낼수있다 11). 이그림에서악취농도 (dilution) 에따라악취불만이어떻게상관관계를가지는지그림으로이해할수있다. 따라서동일한최소감지농도를가진악취라도악취의질에따라악취민원의지속성이나희석배수대비악취민원이달라질수있음을의미한다. 악취를평가하는방법은앞에서설명한바와같이악취세기, 쾌ㆍ불쾌도, 냄새의질, 악취발생의빈도등을들수있다. 이들중악취민원과가장관련이있는항목은악취의세기즉, 얼마나강한냄새가풍겼는가가중요할것이다. 그러나사람이직접냄새를맡아구별할수있는냄새세기의단계는앞서소개한바와같이 < 표 2-3> 에서처럼 6단계정도이고이것마저사람에따라같은냄새에대해서도조금다른악취세기를표현하는경우도흔히있게된다. 10) J. A. Nicell, "Expressions to relate population responses to odor concentration", Atmospheric Environment, 37 (2003), 4955-4964 11) Nicell, J.A., 1994, "Development of the odour impact model as a regulatory strategy. International Journal of Environment and Pollution, 4(1-2), 124-138. -21-
2.4 악취의원인성분 냄새가나는화학성분은 < 표 2-1> 에나타낸것외에도수십만가지가있다고알려져있다. 그러나악취로작용하는물질의수는수백가지로압축되며그중에서도공기중에배출되어여러사람에게악취로서의피해를유발시키는물질의가지수는수십가지로압축할수있다. 냄새물질은우선냄새란기화되어공기중에확산혹은공기의흐름에의해운반되어사람의코속으로들어가야된다는전제가있다. 따라서분자량이매우크거나또는금속처럼애당초고체인화합물의경우는냄새로작용할수없을것이다. 그러나나프탈렌처럼고체에서바로승화하여기체로되는물질이나고체라도미생물등에의해분해되어표면에서휘발성물질이발생되는경우냄새로작용할수있다 12). 냄새물질은냄새로작용하기위해서는공기중에서어느정도의농도로되어있어야한다. 냄새로서작용할수있는최소한의농도를그화합물의최소 ( 냄새 ) 감지농도 (odor threshold) 라고하였다. 이값은 < 표 2-3> 의 6단계악취세기로서 1도에해당한다. 즉, 냄새가미약하게나지만무슨냄새인지모를정도의약한냄새로느껴지는냄새물질의공기중에서의농도를의미한다. 이값은사람마다조금의차이가있어서, 이를측정하는기관에서어떤방법에의해어떤사람들을대상으로하여측정했는가에따라조금씩다른측정값을발표하고있다. 미국의경우 EPA에서약 1000종의우리주변에서흔히검출될수있는화합물에대한최소감지농도를발표한바 13) 가있으며, 다음표는일본의국립환경위생센터에서 222가지악취물질에대해최소감지농도를측정 14) 하여발표한내용이다. 이들성분은우리생활환경에서흔히악취의원인이될수있는악취원인성분으로, 이중대기중으로배출되어지역주민에게악취민원을유발시키는성분은이들성분이혼합되어나타나는경우가대부분이다. 12) 谷田貝光克, 川崎通昭,, 향과환경 -Aroma Science Series 21-, Fragrance Journal 사, 2003 년, Tokyo, Japan 13) U.S EPA Air RISC, "Reference Guide to Odor Thresholds for Hazardous Air Pollutants Listed in the Clean Air Act Amendments of 1990", EPA/600/R-92/047 March 1992 14) 유미선외, 악취원인성분의규명기법, 첨단환경기술, 4 월호, pp84-94, 2004 년 -22-
< 표 2-12> 후각최소감지농도측정결과 ( 물질수 : 222, 단위 : ppm) No. 물질 한계치 No. 물질 한계치 No. 물질 한계치 No. 물질 한계치 유황화합물 케톤류 39 i-발레르n-프로필 0.000056 16 2.4-디메틸펜탄 0.94 1 이산화황 0.87 1 아세톤 42 40 i-발레르산n-뷰틸 0.012 17 n-옥탄 1.7 2 황화카르보닐 0.055 2 메틸에틸케톤 0.44 41 i-발레르산i-뷰틸 0.0052 18 i-옥탄 (2-MHep) 0.11 3 황화수소 0.00041 3 메틸n-프로필케톤 0.028 42 아크릴산에틸 0.00026 19 3-메틸헵탄 1.5 4 황화메틸 0.0030 4 메틸i-프로필케톤 0.50 43 아크릴산n-부틸 0.00055 20 4-메틸헵탄 1.7 5 메틸아릴술피드 0.00014 5 메틸n-뷰틸케톤 0.024 44 아크릴산i-뷰틸 0.00090 21 2.2.4-트리메틸헵탄 0.67 6 황화에틸 0.000033 6 메틸i-뷰틸케톤 0.017 45 아크릴산메틸 0.21 22 n-노난 2.2 7 황화아릴 0.00022 7 메틸sec-뷰틸케톤 0.024 페놀 크레졸 23 2.2.5-트리메틸헵탄 0.90 8 이황화탄소 0.21 8 메틸tert-뷰틸케톤 0.043 1 페놀 0.0056 24 n-데칸 0.87 9 이황화메틸 0.0022 9 메틸n-아밀케톤 0.0068 2 o-크레졸 0.00028 25 n-운데칸 0.62 10 이황화에틸 0.0020 10 메틸i-아밀케톤 0.0021 3 m-크레졸 0.00010 26 n-도데칸 0.11 11 이황화아릴 0.00022 11 디아세틸 0.000050 4 p-크레졸 0.000054 지방족불포화탄화수소 12 메틸머캅탄 0.000070 지방산류 기타산소화합물 1 프로필렌 13 13 에틸머캅탄 0.0000087 1 초산 0.0060 1 2-에톡에탄올 0.58 2 1-부텐 0.36 14 n-프로필머캅탄 0.000013 2 프로피온산 0.0057 2 2-n-부톡시에탄올 0.043 3 i-부텐 10 15 iso프로필머캅탄 0.0000060 3 n-뷰틸산 0.00019 3 1-에톡시2-프로판올 0.16 4 1-펜텐 0.10 16 n-뷰틸머캅탄 0.0000028 4 i-뷰틸산 0.0015 4 2-에톡시에틸아세테이트 0.049 5 1-헥산 0.14 17 i-뷰틸머캅탄 0.0000068 5 n-발레르산 0.000037 5 지오스민 0.000065 6 1-헵탄 0.37 18 sec-뷰틸머캅탄 0.000030 6 i-발레르산 0.000078 6 오존 0.0032 7 1-옥텐 0.0010 19 tert- 뷰틸머캅탄 0.000029 7 n- 카프론산 0.00060 7 퓨란 9.9 8 1- 노넨 0.00054 20 n- 아밀머캅탄 0.00000078 8 i- 카프론산 0.00040 8 2.5 디히드로퓨란 0.093 9 1.3- 부타디엔 0.23 21 i- 아밀머캅탄 0.00000077 에스테르류아민 10 i- 브렌 0.048 22 n-헥실머캅탄 0.000015 1 포름산메틸 130 1 메틸아민 0.035 방향족탄화수소 23 티오펜 0.00056 2 포름산에틸 2.7 2 에틸아민 0.046 1 벤젠 2.7 24 테드라히드르티오펜 0.00062 3 포름산n-프로필 0.96 3 n-프로필아민 0.061 2 톨루엔 0.33 알코올류 4 포름산i-프로필 0.29 4 i-프로필아민 0.025 3 스티렌 0.035 1 메틸알콜 33 5 포름산n-뷰틸 0.087 5 n-뷰틸아민 0.017 4 에틸벤젠 0.17 2 에틸알콜 0.52 6 포름산i-뷰틸 0.49 6 i-뷰틸아민 0.0015 5 o-크실렌 0.38 3 n-뷰틸알콜 0.094 7 아세트산메틸 1.7 7 sec-뷰틸아민 0.17 6 m-크실렌 0.041 4 i-뷰틸알콜 26 8 아세트산에틸 0.87 8 tert-뷰틸아민 0.17 7 p-크실렌 0.058 5 n-프로필알콜 0.038 9 아세트산n-프로필 0.24 9 디메틸아민 0.033 8 n-프로필벤젠 0.0038 6 i-프로필알콜 0.011 10 아세트산i-프로필 0.16 10 디에틸아민 0.048 9 i-프로필벤젠 0.0084 7 sec-뷰틸알콜 0.22 11 아세트산n-뷰틸 0.016 11 트리메틸아민 0.000032 10 1.2.4-트리메틸벤젠 0.12 8 tert-뷰틸알콜 4.5 12 아세트산i-뷰틸 0.0080 12 트리에틸아민 0.0054 11 1.3.5-트리메틸벤젠 0.17 9 n-아밀알콜 0.10 13 아세트산sec-뷰틸 0.0024 기타질소화합물 12 o-에틸톨루엔 0.074 10 i-아밀알콜 0.0017 14 아세트산tert-뷰틸 0.071 13 이산화질소 0.12 13 m-에틸톨루엔 0.018 11 sec-아밀알콜 0.29 15 아세트산n-헥실 0.0018 14 암모니아 0.15 14 p-에틸톨루엔 0.0083 12 tert-아밀알콜 0.088 16 프로피온산메틸 0.098 15 아세토니트릴 13 15 o-디에틸벤젠 0.0094 13 n-헥실알콜 0.0060 17 프로피온산에틸 0.070 16 아크리로니트릴 8.8 16 m-디에틸벤젠 0.070 14 n-헵틸알콜 0.0048 18 프로피온산n-프로필 0.058 17 메타아크리로니트릴 8.0 17 p-디에틸벤젠 0.00039 15 n-옥틸알콜 0.0027 19 프로피온산i-프로필 0.0041 18 피리딘 0.063 18 n-뷰틸벤젠 0.0085 16 i-옥틸알콜 0.0093 20 프로피온산n-뷰틸 0.036 19 인돌 0.00030 19 1234-테드라메틸벤젠 0.011 17 n-노닐알콜 0.00090 21 프로피온산i-뷰틸 0.020 20 스카톨 0.0000056 20 1234-테드라히드로나프탈렌 0.0093 18 n-데실알콜 0.00077 22 n-뷰틸산메틸 0.0071 21 에틸-o-톨루딘 0.026 몰테르펜 알데하이드류 23 i-뷰틸산메틸 0.0019 지방족포화탄화수소 1 α-피넨 0.018 1 포름알데하이드 0.50 24 n-뷰틸산에틸 0.000040 1 프로판 1500 2 β-피넨 0.033 2 아세트알데하이드 0.0015 25 i-뷰틸산에틸 0.000022 2 n-부탄 1200 3 리모넨 0.038 3 프로피온알데하이드 0.0010 26 n-뷰틸산n-프로필 0.011 3 n-펜탄 1.4 지방족고리형탄화수소 4 n-뷰틸알데하이드 0.00067 27 n-뷰틸산i-프로필 0.0062 4 i-펜탄 1.3 1 메틸시클로펜탄 1.7 5 i-뷰틸알데하이드 0.00035 28 i-뷰틸산n-프로필 0.0020 5 n-헥산 1.5 2 시클로헥산 2.5 6 n-발레르알데하이드 0.00041 29 iso뷰틸산i-프로필 0.035 6 i-헥산 (2-MPen) 7.0 3 메틸시클로헥산 0.15 7 i-발레르알데하이드 0.00010 30 n-뷰틸산n-뷰틸 0.0048 7 3-메틸펜탄 8.9 염소및염소화합물 8 n-헥신알데하이드 0.00028 31 n-뷰틸산i-뷰틸 0.0016 8 2.2-디메틸부탄 20 1 염소 0.049 9 n-헵틸알데하이드 0.00018 32 i-뷰틸산n-뷰틸 0.022 9 2.3-디메틸부탄 0.42 2 디클로로메탄 160 10 n-옥틸알데하이드 0.000010 33 아소뷰틸산i-뷰틸 0.075 10 n-헵탄 0.67 3 클로로포름 8.8 11 n-노말알데하이드 0.00034 34 n-발레르산메틸 0.0022 11 i-헵탄 (2-MHex) 0.42 4 트리클로로에틸렌 8.9 12 n-디실알데하이드 0.00040 35 i-발레르산메틸 0.0022 12 3-메틸헥산 0.84 5 사염화탄소 4.6 13 아크로레인 0.0036 36 n-발레르산에틸 0.00011 13 3-에틸헥산 0.37 6 테드라클로로에틸렌 0.77 14 메타아크로레인 0.0085 37 i-발레르산에틸 0.000013 14 2.2-디메틸펜탄 38 15 크로톤알데하이드 0.023 38 n-발레르산n-프로필 0.0033 15 2.3-디메틸펜탄 4.5 ( 營田, 竹田 : 일본환경위생센터보고서, No.17(1990)) -23-
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제 3 장악취규제 3.1 악취규제기준의근거 3.1.1 악취세기에의한규제 악취의배출원으로는분뇨처리장이나하수처리장과같은공공시설을비롯하여고무공장, 화학공장, 식품공장, 담배공장등다양한생산공장뿐만아니라하천, 맨홀 (manhole), 병원, 음식점등도악취배출원이될수있다. 악취를배출할수있는시설을하나의그림으로나타내기어렵지만다음 < 그림 3-1> 처럼나타낸다면, 점배출원으로서는굴뚝이나가스배출구를들수있고 (A2), 창문이나문, 출입구, 배립장, 야적시설과같은면배출원 (A1) 그리고개울이나하천, 시궁창, 도로와같은선배출원 (A3) 으로분류할수있다. < 그림 3-1> 사업장에서의악취발생원과악취배출 이와같은악취의배출원중 A1과같은지표면근처에서발생된악취는지표면을따라부지밖으로이동하게되며, 사업장경계선바로이웃에거주하는주민은사업장으로부터배출된악취가어느정도이상이되면민원을제기하게된다. 굴뚝이나가스배출구와같이비교적높은곳에서악취가대시중으로배출되는경우, 배출된악취가하늘높이날아가버린다면악취가지면으로착지하지않기때문에문제가되지않을것이다. 그러나경우에따라서는기상조건이달라져배출된악취가부지밖의어떤지점에낙하할수있게되며, 이때낙하지점에사람이살고있다면, 낙하된악취의세시가어느정도이상이될때악취 -25-
민원이발생하게된다. 그리고사업장부지내에떨어진빗물이나혹은사업장에서버린각종폐수가배수구를통해사업장밖으로흘러들어가, 하천이나개울을이루게될때, 이러한개울혹은하천에서증발된악취가주변의거주자에게냄새로작용하게되면악취민원이발생하게된다. 이와같이사업장내에서발생된악취가사업장부지밖에이르러어느정도이상의세기로악취가있게된다면, 인근주민이불만을가지게되며언젠가는민원을제기하게된다. 따라서사업장밖으로배출되는악취에대해서는어느정도규제가필요하게된다. < 그림 3-1> 은일반적으로적용되고있는규제대상이되는악취의배출형태를나타낸것이다. 악취방지법이제정되기전에우리나라에서는대기보전법에악취배출허용기준을적용하여공업지역외의장소, 다시말해주거지나상업지역에서는악취세기 2.5가유지되도록규제하고있었으며, 공업지역에서는악취세기 3.0을유지하도록규제기준치가규정되어있었다. 그리고 2005년에새로이제정된악취방지법에서도같은규제기준이규정되어있다. < 표 3-1> 악취의규제기준 냄새세기내용규제기준 0 무취 1 간신히느낄수있는냄새 ( 최소감지값 ) 2 무슨냄새인지알수있는냄새 ( 최소인지값 ) 2.5 많은사람들이민원을제기하기시작하는세기 주거지에서의 3 쉽게느낄수있는냄새 규제기준 공업지역에서의 3.5 모든사람이민원을제기하는냄새세기 규제기준 4 강한냄새 5 강렬한냄새 우리나라보다일찍악취방지법이제정된일본의경우주거지역에서는 2.5~3.0 그리고공업지역에서는 3.0~3.5의악취세기가유지되도록하여야한다고명시하고있으며, 각지자체의장은각지역에맞게이범위내에서다시구체적인악취규제기준을설정할수있도록하고있다. 그러나일본의경우도거의모든지자체에서우리나라처럼공업지역이외의지역즉, 주거지역과상업지역에대해서는악취세기 2.5, 공업지역에서는악취세기 3.0이유지되도록규정하고있다. 악취세기 2.5란, 이정도의냄새를주거지에서느끼게되면통계적으로대략 30% 정도의주민들이악취민원을제기할것으로생각하면될것이다. 또한상시어느정도냄새가있는공업지역에서도악취세기 3.0정도의냄새를맡게되면공업지역에근무하는사람들중대략 30% 정도의사람들도악취에대해민원을제기할것으로생각하면될것이다. 우리나라에서는악취방지법이제정되기전에는대기보전법에공무원 5명이악취를발생시키는것으로예상되는사업장주변 ( 부지경계선 ) 이나, 악취민원을제기하는사람들이거주하는주거지역에가서, 직접대기중냄새를맡아평균 2도이하의악취세기가유지되도록 -26-
규정하고있으며, 이를악취규제기준으로삼고있었다. 그러나사람마다악취를느끼는정도가다르고, 냄새를맡는사람이어떻게구성되었는가에따라서도, 같은악취에대해악취세기판정이달라질수있다는것으로, 객관성이결여된다는지적이있었다. 다시말해악취세기기준은많은사람들의통계적인평가에의해마련된기준이므로특정악취에대해 5~ 6명의평가만으로악취세기를단정짓는것은오차가많을수밖에없기때문이다. 현재거의대부분의나라에서악취세기만으로악취의규제기준으로제정하고있는나라는없는듯하다. 이보다더객관적이라할수있는악취원인물질의농도혹은희석배수로서악취규제기준을마련하고있는것이다. 3.1.2 악취성분농도와악취세기의관계 우리생활에서흔히관찰되는악취로작용하는물질 222가지를앞의표에나타낸바가있다 15). 이들중특히대기중에배출되어악취민원의원인이되는빈도가높은물질을압축하라고하면, 다음표의 50여가지를들수있을것이다. 이들물질에대해공기중농도를높여가면당연히악취세기 1도의농도에서부터 5도까지의농도를구할수있다. 이표는일본환경위생센터에있는무취실을이용하여측정한사례로농도에따른악취세기를나타낸것이다. 모든악취물질에대해이와같은악취세기대비악취물질농도를측정하여발표하면좋지만, 이와같은측정자료를내놓기위해서는많은노력과경비가들게되므로불행히도물질농도대비악취세기는이자료가거의전부인것같다. 이측정치는단일악취성분에대한농도대비측정결과를나타낸것이며, 이들물질이두가지혹은그이상혼합되면어떻게악취세기가변할것인가에대해서는연구결과가많지않은듯하다. 다만, 다음처럼 A라는냄새성분과 B라는냄새성분이혼합될때, 냄새가더강해지는경우 ( 상승작용 ), A와 B 중강한쪽의냄새만나타나는경우, 서로냄새가상쇄되어약화되는경우 ( 상쇄작용 ) 가있음이알려져있으며, 각각을나타내는구체적인예는많지않다. 독립 I AB = k log(c A 또는 C B ) (1) 중화 I AB < k log(c A 또는 C B ) (2) 상가 I AB = k log(c A + C B ) (3) 상승 I AB > k log(c A + C B ) (4) 이표에서악취세기는여러패널 ( 판정원 ) 의측정결과에대한통계치이며, 따라서악취세기 2.5 도나 3.5 도는개인의측정결과로는나타낼수없는악취세기이며순전히여러명의측정 결과로부터얻은값의평균치를의미하고있다. 15) Yoshio Nagata, "Measurement of Odor Threshold by Triangle Odor Bag Method - Odor Measurment Review -", Office of Odor Noise and Vibration Environmental Management Bureau, Ministry of the Environment, Govenernmant of Japan, 2003-27-
산 소 함 유 화 합 구분 물 황 함 유 화 합 물 알 데 하 이 드 류 케 톤 류 에 스 테 르 류 지 방 산 류 지알방코족올류 페 놀 류 질소 함유 화합물 방향족 탄화 수소류 기타 물질명 < 표 3-2> 냄새세기와물질농도사이의함수관계식 냄새세기 (X) 와물질농도 (Y) 와의함수관계식 X:ppm 냄새세기 1 2 2.5 3 3.5 4 5 간신히무슨냄새느낄수인지알수있는냄새있는냄새 쉽게느낄수있는냄새 센냄새 강열한냄새 ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 황화수소 Y=0.950logX+4.14 5.0 10-4 5.6 10-3 1.9 10-2 6.3 10-2 2.1 10-1 7.2 10-1 8.1 메틸머캅탄 Y=1.25 logx+5.99 1.2 10-4 6.5 10-4 1.6 10-3 4.1 10-3 1.0 10-2 2.6 10-2 1.6 10-1 에틸머캅탄 Y=0.808logX+4.86 1.7 10-5 2.9 10-4 1.2 10-3 5.0 10-3 2.1 10-2 8.6 10-2 1.5 황화이메틸 Y=0.784logX+4.06 1.2 10-4 2.3 10-3 1.0 10-2 4.4 10-2 1.9 10-1 8.3 10-1 16 황화이에틸 Y=1.08 logx+4.69 3.9 10-4 3.3 10-3 9.5 10-3 2.8 10-2 8.0 10-2 2.3 10-1 2.0 이황화이메틸 (1회) Y=1.05 logx+4.45 5.2 10-4 4.6 10-3 1.4 10-2 4.2 10-2 1.2 10-1 3.7 10-1 3.4 이황화이메틸 (2회) Y=0.985logX+4.51 2.8 10-4 2.9 10-3 9.2 10-3 3.0 10-2 9.6 10-2 3.1 10-1 3.2 포름알데하이드 Y=1.53 logx+1.59 4.1 10-1 1.9 3.9 8.4 18 38 170 아세트알데하이드 Y=1.01 logx+3.85 1.5 10-3 1.5 10-2 4.7 10-2 1.5 10-1 4.6 10-1 1.4 14 아크로레인 Y=1.51 logx+3.30 3.0 10-2 1.4 10-1 2.9 10-1 6.3 10-1 1.4 2.9 13 프로피온알데하이드 Y=1.01 logx+3.86 1.5 10-3 1.5 10-2 4.6 10-2 1.4 10-1 4.5 10-1 1.4 13 n-뷰틸알데하이드 (1회) Y=0.900logX+4.18 2.9 10-4 3.8 10-3 1.4 10-2 4.9 10-2 1.8 10-1 6.3 10-1 8.1 n-뷰틸알데하이드 (2회) Y=1.03 logx+4.61 3.2 10-4 2.9 10-3 8.9 10-3 2.7 10-2 8.2 10-2 2.5 10-1 2.3 i-뷰틸알데하이드 Y=1.06 logx+4.23 9.0 10-4 7.9 10-3 2.3 10-2 6.9 10-2 2.1 10-1 6.1 10-1 5.3 n-발레르알데하이드 Y=1.36 logx+5.28 7.1 10-4 3.8 10-3 9.0 10-3 2.1 10-2 4.9 10-2 1.1 10-1 6.2 10-1 i-발레르알데하이드 Y=1.35 logx+6.01 1.9 10-4 1.1 10-3 2.5 10-3 5.9 10-3 1.4 10-2 3.2 10-2 1.8 10-1 아세톤 Y=1.79 logx-1.64 30 110 210 400 760 1400 5200 메틸에틸케톤 Y=1.85 logx+0.149 2.9 10 13 35 64 120 410 메틸 i- 뷰틸케톤 Y=1.65 logx+2.27 1.7 10-1 6.8 10-1 1.4 2.8 5.5 11 45 아세트산메틸 Y=2.17 logx-0.864 7.3 21 36 61 100 180 510 아세트산에틸 Y=1.36 logx+1.82 2.5 10-1 1.4 3.2 7.4 17 40 220 아크릴산메틸 Y=1.30 logx+4.30 2.9 10-3 1.7 10-2 4.1 10-2 1.0 10-1 2.4 10-1 5.9 10-1 3.5 아크릴산에틸 Y=1.26 logx+5.65 2.0 10-4 1.3 10-3 3.2 10-3 8.0 10-3 2.0 10-2 5.0 10-2 3.1 10-1 메타아크릴산메틸 Y=2.05 logx+2.68 1.5 10-1 4.7 10-1 8.2 10-1 1.4 2.5 4.4 14 아세트산n-뷰틸 Y=1.14 logx+2.34 6.6 10-2 5.0 10-1 1.4 3.8 10 29 220 아크릴산n-뷰틸 Y=1.00 logx+4.56 2.8 10-4 2.7 10-3 8.7 10-3 2.7 10-2 8.7 10-2 2.7 10-1 2.7 프로피온산 (1회) Y=1.46 logx+5.03 1.7 10-3 8.4 10-3 1.9 10-2 4.1 10-2 9.0 10-2 2.0 10-1 9.7 10-1 프로피온산 (2회) Y=1.38 logx+4.60 2.4 10-3 1.3 10-2 3.6 10-2 6.9 10-2 1.6 10-1 3.7 10-1 1.9 n-뷰티르산 (1회) Y=1.16 logx+5.66 9.6 10-5 7.0 10-4 1.9 10-3 5.1 10-3 1.4 10-2 3.7 10-2 2.7 10-1 n-뷰티르산 (2회) Y=1.29 logx+6.37 6.8 10-5 4.1 10-4 1.0 10-3 2.4 10-3 6.0 10-3 1.5 10-2 8.7 10-2 i-뷰티르산 Y=1.43 logx+5.08 1.4 10-3 7.0 10-3 1.6 10-2 3.5 10-2 7.8 10-2 1.8 10-1 8.8 10-1 n-발레르산 Y=1.58 logx+7.29 1.0 10-4 4.5 10-4 9.3 10-4 1.9 10-3 4.0 10-3 8.2 10-3 3.5 10-2 i-발레르산 Y=1.09 logx+5.65 5.3 10-5 4.4 10-4 1.3 10-3 3.7 10-3 1.1 10-2 3.0 10-2 2.5 10-1 메탄올 Y=1.84 logx-2.23 57 200 374 700 1300 2500 8600 에탄올 Y=0.318logX+1.36 3.6 10-1 6.1 25 100 410 1700 28000 i- 부탄올 Y=0.790logX+2.53 1.2 10-2 2.2 10-1 9.3 10-1 4.0 17 74 1400 페놀 Y=1.42 logx+3.74 1.2 10-2 5.9 10-2 1.3 10-1 3.0 10-1 6.8 10-1 1.5 7.7 o-크레졸 Y=0.826logX+3.83 3.8 10-4 6.1 10-3 2.5 10-2 9.9 10-2 4.0 10-1 1.6 26 m-크레졸 Y=0.792logX+4.08 1.3 10-4 2.4 10-3 1.0 10-2 4.4 10-2 1.9 10-1 8.1 10-1 15 p-크레졸 Y=0.604logX+3.64 4.2 10-5 1.9 10-3 1.3 10-2 8.6 10-2 5.8 10-1 3.9 180 암모니아 Y=1.67 logx+2.38 1.5 10-1 5.9 10-1 1.2 2.3 4.6 9.2 37 메틸아민 Y=1.03 logx+4.10 9.5 10-4 8.9 10-3 2.7 10-2 8.4 10-2 2.6 10-1 7.9 10-1 7.4 디메틸아민 Y=0.811logX+3.52 7.7 10-4 1.3 10-2 5.5 10-2 2.3 10-1 9.4 10-1 3.9 66 트리메틸아민 Y=0.901logX+4.56 1.1 10-4 1.4 10-3 5.2 10-3 1.9 10-2 6.7 10-2 2.4 10-1 3.0 디에틸아민 Y=1.00 logx+2.52 3.0 10-2 3.0 10-1 9.5 10-1 3.0 9.5 30 300 톨루엔 Y=1.40 logx+1.05 9.2 10-1 4.8 11 25 56 130 660 스타이렌 Y=1.42 logx+3.10 3.3 10-2 1.7 10-1 3.8 10-1 8.4 10-1 1.9 4.3 22 자일렌 (o:m:p=1:2:1) Y=1.53 logx+2.44 1.1 10-1 5.2 10-1 1.1 2.3 4.9 10 47 o-자일렌 Y=1.66 logx+2.24 1.8 10-1 7.2 10-1 1.4 2.9 5.7 11 46 m-자일렌 Y=1.46 logx+2.37 1.2 10-1 5.6 10-1 1.2 2.7 6.5 13 63 p-자일렌 Y=1.57 logx+2.44 1.2 10-1 5.2 10-1 1.1 2.3 4.7 9.8 42 i-프로필벤젠 Y=1.16 logx+3.12 1.5 10-2 1.1 10-1 2.9 10-1 7.9 10-1 2.1 5.7 42 1,2,4-트리메틸벤젠 Y=1.13 logx+2.75 2.8 10-2 2.2 10-1 6.0 10-1 1.7 4.6 13 98 1,3,5-트리메틸벤젠 Y=1.11 logx+2.60 3.6 10-2 2.9 10-1 8.1 10-1 2.3 6.5 18 150 혼합부텐 Y=1.72 logx+0.935 1.1 4.2 8.1 16 31 60 230 i-부텐 Y=2.04 logx-0.657 6.5 20 35 62 110 190 590 사염화에틸렌 Y=1.57 logx+0.583 1.8 8.0 17 35 72 150 640 주 ) 밑줄친화합물은일본악취규제물질이며진한글씨의화합물은우리나라악취규제물질임. -28-
3.1.3 악취희석배수와악취세기의관계 일반적으로실생활에서배출되는악취는많은악취성분으로구성된악취가원인인경우가많다. 여러가지악취원인성분으로구성된악취를복합악취라고한다. 복합악취의특징은악취원인이되는성분이다양하고, 한두가지악취성분의농도만으로는악취세기나악취특성을나타낼수없다는점이다. 따라서이러한악취는악취원인이되는성분을규명하여원인성분의농도만으로악취세기를해석하기보다는악취농도즉, 희석배수로악취세기를나타냄이유리하다고할수있다. < 표 3-3> 은몇가지악취발생시설로부터발생되는악취에대한희석배수 ( 희석배수 ) 대비악취세기를나타낸것이다 16). < 표 3-3> 악취세기와희석배수와의관계 업 종 악취세기 (Y) 와 각악취세기에대응하는희석배수 ( 악취농도 ) ( 악취質 ) 희석배수 (X) 와의관계 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 양 돈 장 logy = 0.8X-0.9 1 5 13 32 (11.0) (15.0) 79 200 1,300 생선가공처리장 16 40 100 logy = 0.8X-0.8 1 6 ( 건조로출구 ) (12.0) (16.0) (20.0) 250 1,600 생선가공처리장 8 13 20 logy = 0.4X-0.1 (2) 5 (Cooker부근) (9.0) (11.0) (13.0) 32 80 동물처리장 logy = 0.7X-0.9 1 3 7 16 36 (8.5) (12.0) (15.5) 79 400 커피제조공장 logy = 1.1X-1.7 3 11 40 140 (10.5) (16.0) (21.5) 500 6,300 FRP 제조공장 logy = 0.6X-0.6 1 4 8 16 32 (9.0) (12.0) (15.0) 63 250 합성향료 10 25 63 logy = 0.8X-1.0 4 제조공장 (10.0) (14.0) (18.0) 160 1,000 옵셋인쇄 logy = 0.8X-0.6 (2) 10 25 63 160 (14.0) (18.0) (22.0) 400 2,500 그라비아인쇄 logy = 0.6X-0.2 (3) 10 20 40 79 (13.0) (16.0) (19.0) 150 630 도장공장 logy = 0.6X-0.5 1 5 10 20 40 (10.0) (13.0) (16.0) 79 320 주물제조공장 logy = 0.9X-0.9 1 8 22 63 180 (13.5) (18.0) (22.5) 500 4,000 폐기물처리장 logy = 0.9X-1.3 3 9 25 71 (9.5) (14.0) (18.5) 200 1,600 하수처리장 logy = 0.7X-0.7 1 5 11 25 56 (10.5) (14.0) (17.5) 130 630 분뇨처리장 logy = 0.5X-0.5 1 3 6 10 18 (8.0) (10.0) (12.5) 32 100 ( ) 안은, 악취지수 평 균 치 11 26 62 (10.6) (14.2) (17.9) 악취지수 = 10 log( 희석배수 ) 표준편차 (1.8) (2.4) (3.0) 변동계수 17.0 16.9 16.8 이표에서각악취세기에따른악취농도즉, 희석배수가악취발생원에따라다르다는점 이다. 따라서악취희석배수는악취에따라대응하는악취세기에약간의차이가있음을알 수있다. 이는커피점에서배출되는커피냄새는희석배수가어느정도커더라도커피라는 16) 양성봉외, 악취의관능측정, 도서출판복, 1998, 울산 -29-
것으로같은희석배수의분뇨냄새에비해악취세기가약하게느껴짐을알수있다. 다시말 해분뇨냄새는같은희석배수인커피냄새보다악취세기가강하다는뜻이다. 이와같이악취 에따라희석배수에차이가나는것은악취마다쾌ㆍ불쾌도가다르기때문이다. 3.1.4 희석배수로나타낸악취규제 우리나라의경우악취규제기준은공업지역외지역의경우악취세기 2.5, 공업지역에서는 3.0으로설정하고있다. 직접관능법에의한측정에의해규제를하고자하면정확한측정치를구하기위해서는악취가발생되고있는곳에가서많은사람들이직접후각에의해측정한다음평균을내야할것이다. 그리고측정하는사람이많을수록참값에가까워질것이다. 그러나실제로많은사람을동원할수없기때문에검토대상이되는관측지점에서채취된시료를실험실에운반하여악취원인성분혹은희석배수를측정하게된다. 악취세기에따른악취원인성분혹은희석배수의관계로부터악취에대한규제기준을설정할수있다. 다음 < 표 3-4> 는악취세기와농도관계로부터악취규제기준치를설정하는방법을나타낸것이다. 냄새세기와희석배수의관계 < 표 3-4> 악취세기와희석배수와의관계 지역에따른목표냄새강도 냄새세기와희석배수관계 2.5 10~32 3.0 16~63 3.5 25~126 발생원이있는지역 주로공업용으로사용되는지역으로악취에대해민감하지않은곳 위이외의지역 ( 주거및상업용 ) 목표하는냄새세기 3.0~3.5 2.5~3.0 후각측정 ( 관능법 ) 공통의척도기기측정냄새희석배수내용물질농도 (ppm) 세기 ( 예 ) 0 무취 1 2 간신히느낄수있는냄새 ( 최소감지값 ) 무슨냄새인지알수있는냄새 ( 최소인지값 ) 암모니아의예 10 ~ 32 2.5 1 16 ~ 63 규제 기준 3 쉽게느낄수있는냄새 2 25 ~ 126 3.5 3 주로복합취에효과적인규제기준 4 강한냄새 단일성분으로된 5 강렬한냄새 악취에대한규제기준으로적합 즉, 주거지역의경우악취세기 2.5 도로규제하고자한다면희석배수에의한규제인경우 악취원인이양돈장에서발생된악취라면 13 배가적절할것이다. 그러나그냄새가주물공장 -30-
의것이라면 22배가적절할것으로생각된다. 하수처리장에서발생되는악취가주거지에흘러들어가악취민원이생겼다면하수처리장의악취원인이암모니아인경우가많기때문에암모니아농도는 1ppm으로설정함이옳을것이다. 그리고펄프공장 (craft pulp factory) 은배출구에서황화수소 (H 2 S) 가배출되어공장주변주민으로부터악취민원이발생되는경우가흔히알려져있으며, 이경우배출구에서배출된황화수소가부지밖의최대착지농도가악취세기 2.5도를넘지않도록설정하면될것이다. 이때황화수소의악취세기 2.5도는 0.019ppm에해당한다. 3.1.5 사업장별환경악취측정사례 우리나라의경우실질적으로각종사업장에대해환경중악취에대한희석배수를측정한사례가많지않으며, 업종마다어느정도의희석배수를나타내는가알수없는상황이다. 악취방지법이오래전부터시행되어온일본의경우환경성에서주기적으로악취발생시설에대해희석배수를측정토록하고있으며, 그측정결과를발표하고있다 17). 다음표는 1981년도 ( 조사당시에는방지시설이미비한곳이많아미비한방지시설에서의희석배수를나타내고있다고여겨짐 ) 의자료 ( 일본환경청 : 1981년도관능시험법조사보고서, p.115, 1982) 이다. 악취의배출원을알수없는경우에는악취세기 2.5도에서의대략적인희석배수 ( 악취농도 ) 를 10배, 악취세기 3도에서는 30배, 악취세기 3.5도에서는대체로 100배로보고있다. < 표 3-5> 일본에서조사된업종별악취세기와희석배수의관계 축산농업 사료 비료제조업 식료품제조공장 화학공장 업 종 양돈업양우업양계장어육처리장축산육처리장복합비료제조공장수산식료품제조공장유지계식료품제조공장전분제조공장조리식료품제조공장커피제조공장기타화학비료제조공장무기화학공업제품제조공장프라스틱공장석유화학공장유지가공품제조공장아스팔트제조공장그래프트펄프제조공장기타펄프 종이공장기타 각냄새세기에대응하는희석배수 2.5 3.0 3.5 16 32 63 13 40 100 13 25 50 20 20 13 20 25 32 20 32 16 13 10 16 25 13 16 25 13 25 32 32 20 32 63 50 32 63 25 25 16 25 40 40 40 40 25 40 63 50 32 63 126 79 50 126 50 50 25 50 63 100 79 50 40 63 17) 악취법령연구회, 악취방지법가이드북, 일본환경성, 생활공해과, 2003-31-
업 종 < 표 3-5> 계속 각냄새세기에대응하는희석배수 2.5 3.0 3.5 기타제조공장 섬유공장인쇄공장도장공장요업 토석제품제조공장주물공장수송용기계기구제조공장기타 13 16 25 25 13 10 25 40 30 40 50 25 20 50 100 32 79 126 40 32 100 서비스업 기타 폐기물최종처분장쓰레기소각장하수처리장분뇨처리장크리닝점 세탁공장음식점기타 25 10 13 16 20 25 20 50 20 20 25 50 50 32 100 32 40 50 126 126 63 최대치 32 63 126 최소치 10.0 16 256 ( 주 ) 1983 년 ~1992 년전국지자체측정결과에서, 냄새세기 2.0 이상 4.0 이하의것을사용. 3.2 우리나라의악취규제제도 3.2.1 악취규제기준 우리나라의악취방지법에는 - 악취방지를위한국가ㆍ지방자치단체및국민의책무를규정하고있으며 - 악취민원이 3년이상지속되고인근지역의악취가배출허용기준을초과하는경우와집단민원이발생되고있는산업단지나공업지역등을시ㆍ도지사가 악취관리구역 으로고시할수있다. - 악취관리지역으로지정된지역에대해서는시ㆍ도지사는조례에의해 엄격한배출허용기준 을설정할수있고, 사업자에대해서는시설개선명령ㆍ사용중지명령등행정처분을할수있다. 관리지역내사업장의사업주는배출시설설치신고, 악취방지계획을수립ㆍ시행하도록하고있다. - 관리지역이아닌사업장의경우악취배출허용기준을준수하여야하나, 배출허용기준을초과했을때행정처분이관리지역보다는완화되어있다. 즉, 악취관리지역내의사업장의경우배출허용기준을준수하지못한경우관할시ㆍ도지사는개선명령을지시할수있으며, 계속규제기준을만족시키지못할경우는고발조치할수도있다. 반면악취관리이외지역에있는사업장이악취배출허용기준을만족시키지못할경우에는 -32-
개선권고 이행조치명령 과태료부과정도로벌칙을줄수있다. 현재우리나라의악취방지법에규정된공업지역과기타지역에서의악취배출허용기준은악취방지법이제정되기전의대기보전법중악취배출허용기준을이어받은것으로악취방지법이제정되면서부지경계선에서의지정악취물질의가지수가 8가지에서 12가지로, 또한배출허용기준항목중에서이전의공업지역과기타지역에서의기준과더불어엄격한배출허용기준이마련된것이특징이다 (< 표 3-6>). 그리고이전에직접관능법에의한악취측정의결과로서악취배출허용기준의준법성을판단하는근거로사용할수있었으나, 새로제정된악취방지법에서는직접관능법에의한측정을준법성의판정에사용하지않도록한것이과거의악취규제에서달라진점이라할수있다. < 표 3-6> 배출허용기준및엄격한배출허용기준의설정범위 ( 제8조제1 항관련 ) 1. 복합악취구분 배출허용기준 ( 희석배수 ) 엄격한배출허용기준의범위 ( 희석배수 ) 공업지역 기타지역 공업지역 기타지역 배출구 1000 이하 500 이하 500 1000 300 500 부지경계선 20 이하 15 이하 15 20 10 15 2. 지정악취물질 구 분 배출허용기준 (ppm) 엄격한배출허용기준의범위 (ppm) 공업지역기타지역공업지역 1 암모니아 2 이하 1 이하 1 ~ 2 2 메틸머캅탄 0.004 이하 0.002 이하 0.002 ~ 0.004 3 황화수소 0.06 이하 0.02 이하 0.02 ~ 0.06 4 다이메틸설파이드 0.05 이하 0.01 이하 0.01 ~ 0.05 5 다이메틸다이설파이드 0.03 이하 0.009 이하 0.009 ~ 0.03 6 트라이메틸아민 0.02 이하 0.005 이하 0.005 ~ 0.02 7 아세트알데하이드 0.1 이하 0.05 이하 0.05 ~ 0.1 8 스타이렌 0.8 이하 0.4 이하 0.4 ~ 0.8 9 프로피온알데하이드 0.1 이하 0.05 이하 0.05 ~ 0.1 10 뷰티르알데하이드 0.1 이하 0.029 이하 0.029 ~ 0.1 11 n- 발레르알데하이드 0.02 이하 0.009 이하 0.009 ~ 0.02 12 i- 발레르알데하이드 0.006 이하 0.003 이하 0.003 ~ 0.006 우리나라의경우환경악취 ( 부지경계에서의악취 ) 의희석배수에의한규제는모든사업장에대해일률적으로실시하고있어서, 업종에따라서는악취세기 2.5 혹은 3.0의규제기준을초과하는경우도있다. 뿐만아니라희석배수 15배또는 20배는성분농도규제와직접관능법의규제기준보다약한측면이있다고하겠다. 또한미국이나유럽의보고서에의하면희 -33-
석배수 7~8배를넘기시작하면악취민원이발생되기시작하며, 31배를넘을경우대단히짧은시간의악취라도강한악취민원을제기한다는보고가있다. 이러한사실로미루어악취를연구하는전문가들은주거지역의경우희석배수도 7~8배, 주거지역과떨어진공업지역의경우 25~50배로규제하는것이바람직한범위로주장하고있다. < 표 3-7> 우리나라의부지경계선에서의지정악취물질과엄격한악취배출허용기준 악취물질규제기준 (ppm) 적용시기 1 암모니아 1 2 메틸머캅탄 0.002 3 황화수소 0.02 4 다이메틸설파이드 0.01 5 다이메틸다이설파이드 0.009 6 트라이메틸아민 0.005 7 아세트알데하이드 0.05 8 스타이렌 0.4 9 프로피온알데하이드 0.05 10 뷰티르알데하이드 0.029 11 n- 발레르알데하이드 0.009 12 i- 발레르알데하이드 0.003 13 톨루엔 10 14 자일렌 1 15 메틸에틸케톤 13 16 메틸아 i- 뷰틸케톤 1 17 뷰틸아세테이트 1 18 프로피온산 0.03 19 n- 뷰티르산 0.001 20 n- 발레르산 0.0009 21 i- 발레르산 0.001 22 i- 뷰틸알코올 0.9 2005 년 2 월 10 일부터 2008 년 2 월 10 일부터 2010 년 2 월 10 일부터 그러나현실적으로 7~8배의희석배수를측정하는것은기술적으로어려움이있기때문에외국의경우부지경계선상에서는 10배를실질적인규제기준으로삼고있는경우가많으며, 우리의경우도주거지역에서의희석배수를 10으로규정함이바람직할것으로알려져있다. 우리나라의배출구에대한악취에대한희석배수규제는공업지역의경우 1,000배, 기타지역은 500배로규정하고있으며, 악취민원이많은경우에는지자체의장이엄격한규제기준을적용할수있도록함으로써공업지역에대해서도주거지역과동동한수준의악취규제를설정할수있도록하고있다. -34-
3.2.2 악취관리지역설정 우리나라의악취관리는최근까지대기환경보전법에서포괄적으로규정하여대기배출시설관리의일환으로관리하여왔다. 그러나악취와관련한민원이급속히증가하고기존의관리체계만으로는관리에한계가있어대기환경보전법의악취관련사항을독립시키고, 내용을보완하여악취관리에효율성을기하고자악취방지법을제정하게되어 2005년 2월에시행되었다. 예 악취관리지역제정 ( 도지사 ) 아니오 악취관리지역 일반지역 기준설정및조사악취실태조사 / 보고 ( 도지사, 환경부장관 ) 배출허용기준지정 ( 환경부장관 ) 엄격배출허용기준제정 ( 도지사 )` 배출허용기준초과시행정처분개선권고 ( 시장, 군수 ) 조치명령 ( 시장, 군수 ) 사업자악취시설설치신고 ( 도지사 ) 악취방지계획제출 ( 도지사 ) 기준설정및조사개선명령 ( 도지사 ) 사용중지명령 ( 도지사 ) 과징금처분 ( 도지사 ) 위법시설에대한폐쇄명령 ( 도지사 )` < 그림 3-2> 우리나라의악취관리체계 제4조 ( 악취실태조사 ) 1특별시장ㆍ광역시장또는도지사 ( 이하 시ㆍ도지사 라한다 ) 는법제4조제1 항의규정에의한악취발생실태를조사하기위하여조사기관, 조사주기, 조사지점, 조사항목, 조사방법등을포함한계획 ( 이하 악취실태조사계획 이라한다 ) 을수립하여야한다. 2제1항의규정에의한조사주기는분기 1회이상으로하고, 조사지점은악취관리지역및악취관리지역의인근지역중그지역의악취를대표할수있는지점으로하며, 조사항목은당해지역에서발생하는지정악취물질을포함하여야한다. 3시ㆍ도지사는악취실태조사계획에따라실시한악취실태조사결과를다음해 1월 15일까지환경부장관에게보고하여야한다. 악취방지법은악취관리지역을지정하고해당지역의배출시설에서의지정악취물질배출을 허용기준이내로관리하는것이주된목적이다. 악취관리지역의지정및악취실태의모니터 -35-
링, 배출시설의설치, 신고및운영감독등은시ㆍ도지사의권한으로되어있다. 그외에악취검사지정기관의지정요건, 위반사항에따른처분사항등을정하고있으며, 생활악취의원인이되는불법소각을금지하고공공수역의관리의무등을규정하고있다. 악취방지법의악취관리체계는다음 < 그림 3-2> 와같이요약할수있다. 시ㆍ도지사가지정하는악취지역의설정여부가가장중점적인사항이다. 악취관리지역을설정하기위해서는우선지자체의장은관할지역내악취발생실태를조사하여악취배출이지역주민의민원을발생시키고있는정도인지를파악해둘필요가있다 ( 악취방지법제4조 ). 또한악취발생실태조사계획이나조사결과는환경부장관에게보고하도록하고있다. 조사결과를토대로각지자체의장은필요에따라악취관리지역을설정하게되며이때관리지역의설정에대한이해관계자의의견을청취하도록되어있다 ( 악취방지법제6조 ). 제6조 ( 이해관계인의의견수렴 ) 1시ㆍ도지사가법제6조제2항의규정에의한악취관리지역의지정 ( 변경을포함한다. 이하이조에서같다 ) 에대하여이해관계인의의견을듣고자하는때에는다음의사항을일간신문에 2회이상공고하고, 해당특별시ㆍ광역시ㆍ도 ( 이하 시ㆍ도 라한다 ) 의인터넷홈페이지에게시하여야하며, 공고한날부터 14일이상일반인이그내용을열람할수있도록하여야한다. 1. 지정목적 2. 지정대상지역위치및면적 3. 지정대상지역및그인근지역의악취현황 4. 지정대상지역악취배출시설관리계획 5. 열람장소 2악취관리지역지정에대하여의견이있는자는제1항의규정에의한열람기간내에시ㆍ도지사에게그의견을서면또는전자문서로제출하여야한다. 3시ㆍ도지사는제2항의규정에의하여제출된이해관계인의의견을반영할것인지여부를검토하여그결과를당해의견을제출한자에게통보하여야한다. 악취관리지역의지정기준은악취방지법 7조에나타낸바와같이악취민원이 3년이상지속되고악취배출허용기준을초과하는경우, 악취민원이집단적으로발생하여지자체의장이주민의생활환경보전에필요하다고인정하는경우에제정할수있다. 악취관리지역으로지정되면해당지역의악취배출시설사업자는악취방지계획을수립ㆍ제출하고시행하여야하며시ㆍ도지사는주기적으로악취실태를조사하여야한다. 또, 배출허용기준을보다엄격하게적용할수있고배출허용기준을초과할경우개선, 사용중지, 폐쇄명령, 과징금처분등을통한규제가가능하다. 악취관리지역이외의악취배출시설에서는시장, 군수가개선권고를할수있고그럼에도불구하고개선이되지않을경우필요한조치를명할수있도록규정하고있다. -36-
제7조 ( 악취관리지역의지정기준 ) 법제6조제5항의규정에의한악취관리지역의지정기준은다음과같다. 1. 악취민원이 3년이상지속되고인근지역의악취가별표 3의규정에의한배출허용기준의기타지역기준을초과하는경우 2. 다음의지역중악취민원이집단적으로발생하거나지역내의악취가별표 3의규정에의한배출허용기준의기타지역기준을초과하는지역으로서시ㆍ도지사가주민의건강과생활환경보전을위하여필요하다고인정하는경우가. 산업입지및개발에관한법률 제6조ㆍ제7 조ㆍ제7 조의 2 및제8조의규정에의한국가산업단지ㆍ일반지방산업단지ㆍ도시첨단산업단지및농공단지나. 국토의계획및이용에관한법률시행령 제30조제3호가목의규정에의한전용공업지역다. 국토의계획및이용에관한법률시행령 제30조제3호나목의규정에의한일반공업지역 ( 자유무역지역의지정및운영에관한법률 제4조의규정에의한자유무역지역에한한다 ) 3.3 일본의악취규제제도 3.3.1 악취규제기준 일본은지방자치단체의장 ( 도지사또는광역시장 ) 은중앙정부에서정한악취에관한규제농도범위중에서규제기준 ( 성분별농도및관능적악취세기 ) 을선택하여, 각지역을세분하고자연적ㆍ사회적상황을고려하여알맞는기준을설정할수있도록하고있다. 특히연돌등에서배출되는악취물질은사업장부지경계에서는악취가없어도부지밖의멀리떨어진곳에서악취가가장강하게날수있기때문에, 배출구악취에대해서는, 악취물질이대기중에확산되어지표면에착지할때의농도는주거지역혹은공업지역의부지경계에서의악취규제농도를만족할수있도록하여야함을명시하고있다. 다시말해, 각악취배출원에서의악취배출량은착지지점에서민원이발생하지않을정도의악취배출량이최대로허용되는악취배출량이라할수있다. 그리고악취물질의배출원을규제하기위해서는부지밖의멀리떨어진곳에서측정하는것보다각사업장내의배출구등악취물질의배출원에서측정하는것이, 악취물질의농도가높기때문에, 검지관등간이측정법에의해서도측정할수있다는장점이있어서배출원에서의악취원인성분의농도를규제하는경우도흔히있다. 특히일본의경우연돌등과같은배출구에서의악취규제기준은, 착지지점에서의규제농도를기초하여배출구의높이즉악취물질의대기중에의확산을고려하여이론적으로공인된환산식에따라산출한규제기준을마련하고있다. -37-
< 표 3-8> 일본지자체의희석배수규제에의한악취규제예 ( 치바현의경우 ) 지역 지역의구분 해당지역 배출구 부지경계 주거계지역제 1 종주거전용지역, 주거지역 500 정도 15 정도 공장, 상점, 주거혼재지역 근린상업지역, 상업지역, 준공업지역 미지정지역 ( 공업단지를제외한 ) 1,000 정도 20 정도 공업계지역공업지역, 공업전용지역, 공단지역 2,000 정도 25 정도 < 표 3-8> 과 < 표 3-9> 는일본치바현 ( 千葉縣 ) 의예로서, 이지자체 ( 치바현 ) 의경우배출구와부지경계선상에서는희석배수를주거지역, 상가지역, 공업지역으로나누어규제치를마련하고있으며, 배출구에서는악취의원인이되는물질에대한배출량을높이함수로서규제하고있다. 아울러 < 표 3-10> 에일본몇몇지자체의후각측정법에의한규제의예를나타내었다 18). < 표 3-9> 일본지자체의배출구에서의악취물질배출량규제 ( 치바현의경우 ) 물질명 기체배출구의기체배출구의물질명규제배출량 (Nm3/h) 규제배출량 (Nm3/h) 암모니아 0.108 1 He 2 i-발레르알데하이드 0.108 0.03 He 2 황화수소 0.108 0.02 He 2 i-부탄올 0.108 0.9 He 2 트리메틸아민 0.108 0.005 He 2 아세트산에틸 0.108 3 He 2 프로피온알데하이드 0.108 10.05He 2 메틸 i-뷰틸케톤 0.108 1 He 2 n-뷰틸알데하이드 0.108 0.009 He 2 톨루엔 0.108 10 He 2 i-뷰틸알데하이드 0.108 0.02 He 2 자일렌 0.108 1 He 2 n-발레르알데하이드 0.108 0.009 He 2 He : 유효배출구혹은연돌높이 18) 양성봉외, 악취물질발생원관리방안개선을위한조사연구, p.352, 환경부, 2001 년 -38-
< 표 3-10> 일본지자체에서의후각측정법에의한규제의예 ( 조례ㆍ요강등 ) 1995 년 12 월현재 지자체명소카시, 동경도사가미하라시오사카시쿠사츠시니가타현아시카시 특징대도시및근교 Bed town 대도시위성도시전원지역지방중소도시 시행년월 측정법 1973 년, 1977 년 ( 개정 1983 년 ) 삼점비교식 봉지법 1979 년 1986 년 1981 년 1982 년 1979 년 삼점비교식 봉지법 삼점비교식 봉지법 삼점비교식 봉지법 삼점비교식 봉지법 삼점비교식 봉지법 대상지역전역전역전역전역규제지역전역 대상 발생원 대상시설 의지정 특정공장, 측정작업장 없음 규제기준환경악취, 배출구악취 기준치 환경악취농도 제 1 종구역 10 제 2 종구역 15 제 3 종구역 20 배출구희석배수 제 1 종구역 300 제 2 종구역 500 제 3 종구역 1000 전업종 악취발생 시설 배출구 악취 배출구 희석배수 300 악취 배출공장등 없음 환경악취, 배출구악취 환경악취농도 10 배출구희석배수 높이에따라 11) 150~1000 특정공장 특정작업장 없음 환경악취, 배출구악취 환경희석배수 제 1 종지역 10 제 2 종지역 15 제 3 종지역 20 배출구희석배수 제 1 종지역 300 제 2 종지역 500 제 3 종지역 1000 지정업종 닭 돼지 소 사육시설, 도장분무시설 등특정시설 환경악취, 배출구악취 환경악취농도 제 1 종지역 10 제 2 종지역 15 제 3 종지역 20 배출구희석배수 제 1 종지역 1000 제 2 종지역 2000 제 3 종지역 3000 지정업종 없음 환경악취, 배출구악취 환경악취농도 제 1 종구역 10 제 2 종구역 15 제 3 종구역 20 배출구희석배수 제 1 종구역 300 제 2 종구역 500 제 3 종구역 1000 Total O.E.R. 제 1 종 10 5 제 2 종 5 x 10 5 제 3 종 10 6 3.3.2 일본과우리나라의악취방지법비교 일본은 2차대전후급속한공업화로인해 1960년대부터악취민원이급증하게되었다. 특히 1968년의동경올림픽후에악취민원이폭발하여당시국회는공해문제를해결하기위한논란이많았다고한다. 일본은석유화학단지가있는미에현요카이치시 ( 四日市 ) 에서는광범위한지역에대기오염이발생하여많은호흡기환자가발생하였다. 19) 당시지역주민에게는악취오염의형태로나타났다. 19) 요카이치시 ( 四日市 ) 공해 환경개선의역사. ( 지구환경의공헌을목표하여 ), ( 재 ) 국제환경기술이전연구센터, 1993-39-
< 표 3-11> 부지경계선상 ( 공업지역 ) 기준 지역의구분 (a) : 주로공업용으로사용되는지역과특정악취에대해순응을보이는지역 ( 단위 :ppm) 규제농도 규제농도 물질명 물질명 ( 한국 ) ( 일본 ) ( 한국 ) ( 일본 ) 암모니아 2 2~5 i-발레르알데하이드 0.006 0.006~0.01 메틸머캅탄 0.04 0.004~0.01 i-부탄올 - 4~20 황화수소 0.06 0.06~0.2 에틸아세테이트 - 3~20 다이메틸설파이드 0.05 0.05~0.2 메틸i-뷰틸케톤 - 3~6 다이메틸다이설파이드 0.03 0.03~0.1 톨루엔 - 30~60 트리메틸아민 0.02 0.02~0.07 스타이렌 0.8 0.8~2 아세트알데하이드 0.1 0.1~0.5 자일렌 ( 크실렌 ) - 2~5 프로피온알데하이드 0.1 0.1~0.5 프로피온산 - 0.07~0.2 노르말뷰틸알데하이드 0.03 0.03~0.08 n-뷰틸산 - 0.002~0.006 i-뷰틸알데하이드 0.07 0.07~0.2 n-발레르산 - 0.002~0.004 n-발레르알데하이드 0.02 0.02~0.05 i-발레르산 - 0.004~0.01 물질명 < 표 3-12> 부지경계선상기준 ( 일반지역 ) 지역의구분 (b) : (a) 이외의지역 규제농도규제농도물질명 ( 한국 ) ( 일본 ) ( 한국 ) ( 일본 ) ( 단위 :ppm) 암모니아 1 1~2 i-발레르알데하이드 0.003 0.003~0.006 메틸머캅탄 0.002 0.002~0.004 i-부탄올 - 0.9~4 황화수소 0.02 0.02~0.06 에틸아세테이트 - 3~7 다이메틸설파이드 0.01 0.01~0.05 메틸i-뷰틸케톤 - 1~3 다이메틸다이설파이드 0.009 0.009~0.03 톨루엔 - 10~30 트리메틸아민 0.005 0.005~0.02 스타이렌 0.4 0.4~0.8 아세트알데하이드 0.05 0.05~0.1 자일렌 ( 크실렌 ) - 1~2 프로피온알데하이드 0.05 0.05~0.1 프로피온산 - 0.03~0.07 노르말뷰틸알데하이드 0.009 0.009~0.03 n-뷰틸산 - 0.001~0.002 i-뷰틸알데하이드 0.02 0.02~0.07 n-발레르산 - 0.0009~0.002 n-발레르알데하이드 0.009 0.009~0.02 i-발레르산 - 0.001~0.004 일본은악취공해를환경법제정당시부터전형적인공해로취급하였으며 1973년세계에서처음으로엄격한악취규제제도를마련하였다. 그후계속적인보완수정작업을통해악취에대한방대한규제제도 20) 가운영되고있다. 그럼에도불구하고여전히연간 2만건이상의악취민원이발생되고있다고한다. 20) 악취방지법 Handbook, 일본환경청대기보전국대기생활실, 악취법령연구회, 1997-40-
부지경계선상에서의악취물질허용농도 : 일본에서는악취에대해중앙정부에서정한규제기준이있으며또한각지방자치단체에서다시나름대로조례, 지도지침등의방법으로악취규제를명시하고있다. 중앙정부에서정한악취규제제도는악취방지법으로명시되고있으며그기본골격은부지경계산상에서의악취에대한규제기준범위를규제지역의주민이대다수가악취에의한불쾌감을느끼지않은농도의범위로규정하고있다. 이는조향사에의한후각시험을근거하여 6단계냄새세기표시법에의한것으로그하한은악취세기 2.5 도에대응되는농도를의미하며, 그상한은지역의자연적ㆍ사회적조건에따라악취에대한적응이있을것을예상되는경우가있을때의최대허용농도를의미하고악취세기 3.5에해당하는농도범위로규제하고있다 (< 표 3-11> 및 < 표 3-12>). 배출구악취물질의허용배출유량 : 일본에있어서배출구가스에대한규제기준은, 특정악취물질 ( 암모니아, 황화수소, 트리메틸아민, 프로피온알데하이드, n-뷰틸알데하이드, i-뷰틸알데하이드, n-발레르알데하이드, i-발레르알데하이드, i-부탄올, 에틸아세테이트, 메틸 i-뷰틸케톤, 톨루엔, 자일렌의 13가지물질 ) 에대해다음산출식에의해산출된배출가스의최대허용유량으로서규제를하고있다. 배출구의규제기준 ( 유량 ) 의산출식 q = 0.108 He 2 Cm q : 유량 ( 단위m3N/hr) - 규제기준치 He : 배출구의높이보정값 ( 단위 m) - 유효연돌높이 Cm : 악취물질마다지역별로정해진부지경계선규제기준치 ( 단위 ppm) 배출구의높이보정 ( 유효연돌높이의계산 ) He = Ho + 0.65(Hm+Ht) 0.795 Q V Hm = 1+ 2.58 V Ht = 2.01 10-3 Q (T-288) (2.301logJ + 1/J - 1) 1 J = Q V ( 1460-296 V T-288 )+ 1 He : 보정된배출구의높이 ( 단위 m) - 유효연돌높이 Ho : 배출구의실제높이이다 ( 단위 m) Q : 습도 15 에서의배출가스의유량 ( 단위m3 / 초 ) V : 배출가스의배출속도 ( 단위 m/ 초 ) T : 배출가스의온도 ( 단위 K) * 다만유효연돌높이 (He) 가 5m미만인경우에는이규칙은적용되지않는다. 배출수중악취성분허용농도 : 일본에서는사업장에서외부로보내는방류수중의 악취성분의농도를방류량에따라다음표와같은농도기준을정하고있다. 21) 21) 특집배출수의악취지수에의한규제방법, pp 1~24, J. Odor Research and Eng. Vol. 31, No. 5, 2000-41-
< 표 3-13> 일본의배출수중악취물질의허용농도 배출수중 ( m3 / 초 ) 물질명 Q 0.001 0.001<Q 0.1 0.1<Q 메틸머캅탄 0.03mg/l 0.007mg/l 0.002mg/l 황화수소 0.1mg/l 0.02mg/l 0.005mg/l 다이메틸설파이드 0.3mg/l 0.07mg/l 0.01mg/l 다이메틸다이설파이드 0.6mg/l 0.1mg/l 0.03mg/l ( 주 ) (1) Q : 해당사업장의배출수량 (2) 유효숫자는 1자리수 부지경계선상에서의희석배수규제 : 1980년대에이르러소득의향상에따라악취민원의형태가생산시설에서발생되는악취보다음식점, 세탁소, 병원등생활형악취에대한불만이늘어, 이러한악취가대단히많은악취성분으로구성되어성분별농도규제로는효율적인대응을할수없다는이유로관능적으로직접악취를평가하는희석배수에의한규제가도입되었다 (< 표 3-14>). 이를후각측정법에의한규제라고하며물질농도규제는주로단일성분악취물질에효과적이며, 악취농도규제는복합성분악취에효과적이라고할수있다. < 표 3-14> 부지경계선상에서의희석배수규제 지역의구분 ( 구역 ) 목표로하는악취세기희석배수 ( 희석배수 ) 주로공업용으로사용되는지역과특정악취에대해순응이인정되는지역 3.0~3.5 12~21 위이외의구역 2.5~3.0 10~18 기체배출구에대한희석배수규제 22) : 1995년일본은희석배수즉악취의희석배수에의한규제의정도관리를위해악취판정사제도를하고이들에게관능측정을위임하도록하였다. 부지경계선상에서의희석배수측정에대한측정자료가축적되고희석관능법에대한정도관리에의해관능측정법도악취물질의성분별기기측정만큼신뢰성이있음이확인되어기체배출구에대한희석배수규제도할수있게되었다. 배출구배가스의희석배수는기체배출구로부터확산되어부지경계선밖의지표면의 1.5m 높이에서의최대농도가해당부지경계선상에서의규제희석배수를초과하지않도록정하였다. 이때배출시설의성격을반영하여허용희석배수를산출하도록하였으며다음처럼기체배출구가 15m 이상의경우와미만의경우로나누어규제하도록하고있다. 22) 기체배출구에있어서악취지수규제에관한강습회, 1999, ( 사 ) 취기대책연구협회 -42-
3.4 다른나라의악취규제제도 악취규제는국가마다사정이달라다양한규제제도 23) 가마련되고있지만, 일본처럼중앙정부에서는악취방지법을, 지방에서는악취방지법과함께다시조례와악취에대한규제기준을정하고있는곳이대부분이다. 대만은우리처럼배출구악취기준이나환경악취기준에의해규제를하고있는나라도있다. 그러나악취문제는국지적인문제라는것으로, 국가레벨에서의법제도로는이르지않는나라도많다. 대체로미국이나호주처럼국토가넓은나라에서는악취발생사업장은당초에주거지역부터먼곳에위치하여설립되어사업장악취가주거지까지흘러악취민원을야기시키는예는매우드물다고한다. 따라서옛부터멀리까지악취가날아가문제가된펄프공장이나상가지역의음식점등의악취가문제되는경우가있으며우리의실정과는다르다. 반면우리나라나일본은인구밀도가높고사업장과주거지가근접할수밖에없는상황에이르는경우가생겨악취가사회적인문제가되어이를해결하기위한법체제가정비되기마련이다. 유럽의경우는대체로축산산업의악취가거론이되는예 24) 가많으며이에대한연구및규제제도가정비되어있다. 3.4.1 독일의악취규제 환경대기의질에관한법률로서는, 연방침해방지법 ( 聯邦侵害防止法, BImSchG) 25) 과공기질제어에관한기술지침 (TA Luft) 26) 을들수있다. BImSchG의제3장에는공장에기인하는냄새는모두불쾌감을주는것으로소개하였으며, 공장으로인한냄새가주민생활의중대한방해가될정도로피해를주고있는것인가 ( 피해에대한타당성 ) 라는점도아울러언급하고있다. 1986년에는냄새의허용한계값이라는것이제시되었으며, 이에관련된인자로서 1년동안냄새를느낄수있는시간 ( 악취빈도 = 환경냄새의특성을나타내는지표 ) 이도입되었지만, 측정방법에대해서는정해져있지않았다. 이후행정규제인 환경대기중냄새에관한지령 27) 으로기존의악취발생원에기인하는악취부하의측정방법으로부터, 장래에예상되는악취부하의예측계산방법, 그지역의환경대기질로서요구되는최대허용악취빈도의결정에이르기까지일괄된시스템을제시하였다. 23) 제외국의악취규제사정, 시가현립대학, 이시가와, pp40~41, 제 12 회일본취기학회, 1999 24) Odour and Ammonia Emissions from Livestock Farming V.C. Nielsen, etal, Elserier Applied Science, 1991 25) Federal Immision Control Act.(Bundes-Immissionschutzgesetz-BImSchG) Federal Ministry for Environment, Nature Conservation and Reactor Safety, Bonn 1990(BGB 1. I p. 880). 26) Technical Instruction on Air Quality Control. (Erste Allgemeine Vewaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionschtzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft-TA Luft) Federal Ministry for Environment, Nature Conservation and Reactor Safety, Bonn 1986 (GMB 1. p. 95). 27) Determination and Evaluation of Odour Immisions-Directive on Odour. (Feststellung und Beurteilung von Geruchsimmisionen-Geruchsimmissions- Richtlinie) Länderrausschuβ für Immissionschutz, LAI-Schriftenreihe No. 5, Berlin 1994. -43-
냄새에관한지령 에서는환경대기의악취빈도를구하는기본적인방법 2가지가제시되고있으며, 첫번째방법으로판정원에의한현장측정과두번째는확산모델을이용하는것이다. 확산모델을이용하는방법에는후각측정, 유량측정, 기상관측도포함된다. 이방법의목적은어떤지역에있어서감지 식별할수있는냄새의빈도를계산하는것이다. 어느정도현장의상황과일치하는정확한결과를얻을수있는가에대해서는확산모델과이와관련된파라미터에의존하고있으며, 확산모델이일반적으로적용되는것은새롭게건설되는공장에서발생되는악취빈도를추정하려고할때이다. 만일냄새배출빈도를이미알고있다면, 기존의공장으로부터발생되는냄새에적용시키는것도가능하다. 그러나어느쪽이든확산모델에의한결과는단순히추정에불과하다는것을강조하고있다 28). 이에비해, 판정원에의한현장측정의목적은, 분명히실제상황에있어서감지 식별되는냄새를기록하는것이다. 따라서현장측정의결과는그지역에존재하는냄새부하를검토하는것이된다. 악취민원의원인이되는악취발생원이여러개가있을경우에는다른방법보다유효하다고한다. 판정원에의한현장측정 확산모델 후각측정 유량측정에근거한추정결과 현장측정결과 후각측정 환경냄새특성값 ( 냄새발생시간의퍼센트 - 냄새빈도 ) 환경냄새특성값의평가 ( 한계값과의대응 ) < 그림 3-3> 냄새에관한지도서 에서언급된 데이터수집 분석시스템 < 그림 3-3> 에 냄새에관한지령 에근거한데이터수집 분석에대한개략을나타내었 다. 이러한방법으로얻어진결과 ( 확산모델을이용한방법으로는추정값, 현장측정에서는어 느시점있어서의측정결과 ) 는환경대기중의냄새의특성을나타내는것이된다. 그러나어 떤경우가적용되어도항상최우선의선택은판정원에의한현장측정의결과이며, 그것이 다른방법에의한목적값이된다. 현장측정의중요성을나타내기위해 < 그림 3-1> 에서는확 산모델을이용한방법의위에현장측정을두었다. 현장측정의결과는언제까지나실제상황 28) Determination and assessment of odour in ambient air (Guideline on odour in ambient air/ GOAA)" 13th May, 1998-44-
을나타내고있는것으로볼수있다. 악취부하의평가에앞서서감독관청은굴뚝높이가 냄새에관한지령 에적합한지어떤지에대해서와최신의배출삭감기술이이용되고있는가를검증하지않으면안된다. 여기서최소굴뚝높이는, 조사지역의악취부하예측에근거하여환경냄새특성값 ( 악취빈도 ) 이 0.06(6%) 을넘지않도록설정하고있다. 냄새에관한지령 에서는환경대기질의한계값을 < 표 3-15> 와같이정하고있다. 이들수치는공장으로부터악취발생량을제한한것이다. 여기서, 주택 혼합지역과상업 공장지역에서는다른수치가설정되고있으며, 기타주거지역은두기준중한쪽에나뉘어져있다. < 표 3-15> 환경대기중냄새에대한한계값 주택 혼합지역 상업 공장지역 상대빈도 % 상대빈도 % 0.10 10 0.15 15 그리고, 허가수속에대해서는소위말하는, 부적절기준 이있어서, 주거지역에대한공장의 악취부하예측값이 0.02(%) 을넘지않는범위내에서그공장의설치가허가되고있다. 이 不適 切기준 은, 현장의상황과는관계없이그이상의조사가필요하지않게된다는점에서유효하다 고할수있다. 3.4.2 미국의악취규제제도 (1) 생활방해 (public nuisance) 의체계 : 생활방해가있다고인정되는경우, 규제조치가이루어지는방식으로, 가장널리실시되고있고 50주중에 40주가이방식이다. 생활방해에대한설명으로이유없이생명재산의행사에위협받는상태라고밖에정의되지않는경우가많다. (2) 악취민원을근거로한규제 : 몇몇주는정당한민원의수또는인구에대한민원의비율로악취공해를정하는방식을채용하고있다. (3) 환경중의악취기준에의한규제 : 약 15의주와도시가무취에이르기까지의희석배수를기초로하여환경악취의기준을정하여악취공해를정의하고있다. Scentometer법에의한희석배수 7을주거지역이나상업지역에서의한도로정한곳이많다. ( 각주의상황 ) 1995년에실시된 50주의악취규제담당부국에대한앙케이트결과로는, 31주가악취규제에관한규정을가지고있다. 주의악취정의는대기오염 (Air pollution) 을일으키는것, 생활방해 (Nuisance) 가되는것, 불평의원인 (Objedionable) 이되는것의 3종류로되어있다 29). -45-
대기오염 : 앨리배마, 알래스카, 아리조나, 아칸사스, 데라웨어, 아이다호, 켄사스, 메릴랜드, 메사츄세츠, 미시간, 미시시피, 뉴저지, 뉴욕, 오하이오, 워싱턴생활방해 : 캘리포니아, Connecticut, 일리노이즈, 몬태나, 오클라호마, 오리곤, 텍사스민원 : 플로리다, 네바다, North Dakota, 펜실베니아, Rhode Island, Vetmont, 버지니아, 웨스트버지니아, 위스콘신. 또 13주는규정을가지고있지않지만, 군 도시등의레벨에서생활방해로서의규정을가지는곳도있다 ( 아이오와, 메인, South 다코타, 테네시 ). 또인디아나주에서는, 주의대기오염방지조례에위반하는것이라면주가대응하고있다 30). 또, 11주에서는환경에서의악취의기준을명시하고있으며, sentometer를사용하여최소감지농도까지의희석율을구하는곳이 10주, 주사기를사용하고최소감지값까지의희석율을구하는것이 1주가있다. 기준으로서는희석배율 7로설정되어있다. 미국에서의악취의주요한발생원은농업, 하수, 도장등이며, 농업중에는가축이대부분을차지하고있다. 농업 ( 가축 Feedlot, 비료 Manufacture, 기타 ), 하수처리장 (Sewage plant), 도장 (Painting), 석유정제 (Refining), 축산육처리 (Rendering), 펄프, 플라스틱제조, 야외소각, 매립등이악취발생원으로서알려져있다. 미국에서는각주마다독자적인방법이채용되고있어서, 언어표현에의한것이 17개주, 환경대기기준에의한판정기준을마련하고있는주가 6개주, 관능시험법에의한규제는 10 개주, 발생원에방지시설을설치하도록한곳이 9개주, 기기분석법에의한농도규제가 1개주, 행정지도를하고있는곳이 2개주가있지만악취오염사고가발생하여심각했던주또는군은다음표에나타낸바와같이관능시험법에의한구제를실시하고있다. 그리고희석배수 7~8배를넘는악취에대한민원도있었으며짧은시간이라도희석배수가 31배를넘으면심각한악취민원이발생하므로가장타당한일반환경에서의구제기준은다음과같이보고하고있다. 주택지역희석배수 7~8배공업지역희석배수 25~50배악취의판정에있어서도 3인이상의판정원이면가능한곳도있으며대체로 6~8명이바람직하다고명시하고있다. 29) Tomas Dean Mahin, "Measurement and Regulation of Odors in the USA", Odor Measurement Review, Office of Odor, Noise and Vibration Environmental Management Bureau, Ministry of the Environment, Government of Japan, 2003 30) 소 탈취기술의진보와실무, pp 175~178, 종합기술센터, 1992-46-
< 표 3-16> 외국에서의악취규제와측정법 국가 주 지역 희석배수 ( 환경중 ) 규제치 희석배수 ( 배출구 ) 측정법 콜로라도주 7~127 센토미터법 워싱톤DC 1 " 비고 미 국 8~16 이리노이주 120 ASTM 주사기법화제장제외 켄터키주 7 센토미터법 1~4 미네소타주 25~150 ASTM 주사기법 네바다주 8 센토미터법 와이오밍주 7 미조리주 7 센트루이스주 4~20 콜로비아APCD 8~32 " 코네틱컷트주 120 ASTM 주사기법 센프란시스코APCD 1,000~50,000 올팩토미터법 물질규제를병용 프랑스 200 100 万 ( m3 /h) 올팩토미터법 네델란드 1~10 올팩토미터법 스웨덴 10,000 공기희석법 펄프공장제외 대만 50 1,500~55,000 삼점비교식냄새봉지법 주 ) 희석배수의정의는측정법에따라다소차이가있으므로규제치의단순비교는할수없다. * 센토미터법 : 크기 5in. 6in. 2.5in의상자모양의측정기를사용하여, 구멍의크기를선택함에따라희석배수를변경, 현장에서환경악취를측정하는방법. * ASTM주사기법 : 미국의 ASTM(American Society of Testing Materials) 에서규정하고있는측정법. 주사기를사용하여악취를적당히희석한후, 그희석한악취를내보내냄새를맡은다음냄새의유무를판정하는방법 * 올팩토미터법 : 올팩토미터 ( 기기조작에의해농도를조정하여냄새를내보내는장치 ) 를사용하여악취를맡은다음냄새의유무를판정하는방법. < 표 3-17> 과 < 표 3-18> 은미국에있어서악취를규제하고있는주의예를나타냈으며, 대부분이센토미터법을이용하고있음을알수있다 31). 또한희석배수에의한규제도상당히엄격하여주거지의경우 0배 ( 전혀냄새가없어야함 ) 를기준치로삼고있는곳도있다. 그리고주민들의불쾌도를반영하고있는곳도있어서 Iowa주 Polk군의경우 30인의판정원중 30% 이상이불쾌감을나타내면규제할수있도록하고있다. 31) Status quo and future developments of odor measurement method by olfaction, K. Takahashi, 31, 3, 2000, J. Odor Research & Eng.. -47-
< 표 3-17> 미국에서악취오염사건이발생되었던주에서의악취규제의예 (1) 주명지역유형환경기준값 Colorado Washington D.C. Illionoids 주거 상업기타전역 7 15 127-1 주거 공공공업기타 8 24 16 빈도, 계속시간의측정 측정자수 사용기기 있음 - 센토미터 3 인이상의민원이있을때 있음 - 센토미터 3 인중 2 명이일치할때 센토미터 Kentucky - 7 - - 센토미터 Minnesota 주거 공공경공업기타 1 악취단위 2 악취단위 4 악취단위 - 6~8 명주사기 Missouri - 7 있음 - 센토미터 Nevada - 8 있음 - 센토미터 Wyoming - 7 있음 - 센토미터 1) 희석배수표시 2) 1 시간내에 15 분이상의간격을두고 2 회측정 < 표 3-18> 미국에서악취오염사건이발생되었던주에서의악취규제의예 (2) 민원처리환경기준지구불쾌성의판단기준측정방법건수지역유형기준치 Polk Iowa - >30%(30인 ) 센토미터법 - 7 >30%(>30인 ) 주거지 4 Cedar Rapids 센토미터 1 또는공업지 20 Iowa 또는동등한것 >75%(<30인 ) 기타 8 Saint Louis Missouri Omaha Nebraska Ohattanooga, Hamilton Tennessee Milwaukee Wisconsin - >30%(>20인 ) 또는 >75%(<20인 ) 조례에설정된분류에의한발생원또는실질적인민원건수 - 센토미터또는 Mills-ASTM 법 - >15%(>20 인 ) - >3 관찰또는 >67%(>9 인 ) 주거지 0 공업지 20 기 타 4 주거지 4 공업지 20 기 타 8 주거지 0 기타 4 없 음 3.4.3 네덜란드에서의악취에관한법제도 네덜란드에서는 1980년이래, 대기질가이드라인을설정하고, 이것을기준으로하여악취를평가한다고하는정량적인방식이채택되고있다. 1992년에포괄적인악취대책이 PDOO(Policy Document on Offensive Odor) 로서정리되었고다시 1994년 ROPD(Revised Odor Policy Document) 로개정되었다. 이 ROPD의원칙은 ALARA(as low as resonably -48-
achievable, 실시가능한범위 ) 이며, 이원칙아래대기질가이드라인, 패널에의한현지측정, 전화앙케이트에의한주민피해율조사의 3가지수단에의해평가를하고있다. 대기질가이드라인에서는기설발생원과신설발생원에대해서한도치가 ou(odor unit) 를단위로하여, 98 percentile값이나 99.5 percentile값에의해설정되고있다. 3.4.4 중국의악취규제 오스트레일리아에서는국가레벨의악취규제법은없지만, New South Wales주의대기오염방지법중에악취규제규정이있다. ( 참고 ODORS Indoor and Environmental Air, A&WMA, 1995, USA.) 또한대만의경우는비교적일찍악취에대한규제법이마련되었으며배출구높이에따라희석배수를달리하고부지경계선에서의규제는우리와유사한희석배수에의해규제하고있다 (< 표 3-19>). < 표 3-19> 대만의고정오염원공기오염물배출기준 공기오염물 악취성 혐오성 물질 높이 (m) 배출기준환산계수시행시기 배출구부지경계 a1 a2 악취농도 0~9 1000 18~30 3000 30~55 9000 55이상 30000 50000 희석구역별배수공업 50 지역 공업지역외지역 10 - - 신규 신설 79/7/1 년부터 기존 시설 82/7/1 년부터 측정방법 악취및 이취미 관능측정법 ( 삼점비교식 냄새봉지법 ) 비고악취및혐오성이취미는희석배수로산정된값으로단위가없다. 중국의경우아직국가적인악취규제는없지만지방자치단체에서나름대로규제제도를마 련하는추세에있다 (< 표 3-20>) 물질명 높이 (m) 규제값 (N m3 /h) < 표 3-20> 중국천진시악취배출기준 15 25 35 40 50 60 황화수소 H 2S 0.08 0.22 0.44 0.57 0.91 1.29 암모니아 NH 3 4.15 10.95 22.18 28.58 45.51 64.30 다이메틸설파이드 (CH3)2S 0.14 0.37 0.74 0.95 1.52 2.14 트리메틸아민 (CH 3) 3N 0.07 0.18 0.37 0.48 0.76 1.07 메틸메르캅탄 CH 3SH 0.03 0.07 0.15 0.19 0.30 0.43 희석배수 2000 6000 15000 20000 40000 60000-49-
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제 4 장악취의측정 4.1 악취조사 일단설정된악취관리지역은관리지역을포함하여관리지역내의악취발생으로인해영향받을것으로예상되는인근주거지역에걸쳐서악취조사를실시하게된다. 실제악취민원이발생되고있는지역에서, 주거지역으로서느끼는악취의정도, 악취민원이된악취의질, 악취원인성분, 악취민원이될정도의악취세기그리고민원지역에서관측되는악취출현의빈도등많은부분이조사되어야할것이다. 그리고최종적으로는악취조사의목적이악취저감이나악취피해규명에있으므로악취발생원의수색도필요하게될것이다. 그러나악취민원을발생시키게된공단지역혹은사업장에대한악취조사는, 악취발생원이될수있는시설이대단히많을경우, 모든배출시설에대해일일이점검하기란대단히힘들것이다. 따라서악취발생원수색과악취발생의정도및영향권을파악하기위해서는사전에악취민원발생지역에서의주민을상대로한악취발생과빈도에대한앙케이트조사가실시된다. 이때악취민원의원인이될것으로예상되는지역내의각사업장의대기배출시설, 폐기물, 폐수, 원료, 제품등악취와관련되는정보를수집하여 data base화해두고이를토대로실제로악취배출량이많은배출원부터악취배출의정도를확인해나가야할것이다 32). 여기서는악취관리지역의실태조사기법에대해검토해보도록한다. 4.1.1 정성적인환경악취의조사 악취피해지역을파악하기위해서거나혹은악취관리지역내및인근지역에대한환경악취조사를할때는, 후각측정에의한것과기기분석을위한악취측정이있다. 기기분석은시료를채취하고난후분석이완료될때까지시간이걸리므로 1단계의조사로서는후각에의한직접관능법이실질적인경우가많다. 후각조사는후각이정상이며특히, 직장에근무함으로써평소악취물질을접하게되어후각이저하하고있지않는직종, 예를들면사무실사무원과같은사람들을패널 ( 판정원 ) 로서선발하여여러명에의한조사반을조직한다. 일단선정된패널 ( 판정원 ) 은냄새종류의차별능력, 농도기준, 검지한도의레벨등, 각자에대해서동일한레벨을기억하도록사전에악취표준시료를사용하여훈련해둘필요가있다. 악취세기는 6단계악취세기표시법을이용한다. 패널 ( 판정원 ) 은훈련시켜도냄새에대한표현은여전히개인차가있기때문에 5 ~ 6명의판정결과에대해최상위와최하위를빼고 4명의평균값을잡아오차를적게하여재현성있 32) 국립환경연구원, 시화ㆍ반월지역악취배출원조사및저감방안연구, 2002년 -51-
는결과를얻도록한다. 표준악취는후각에이상이없음을확인할수있는표준냄새와조사지역의악취발생시설에서가져온냄새물질혹은배출가스를의미하며, 이들냄새를기억시켜일반환경에서의냄새로부터발생원을예상할수있도록훈련시킨다. 조사반은사전에검토된조사대상지역내경로에따라공업지역내ㆍ외를도보또는차량으로순찰하고 악취를감지한장소, 세기, 종류, 시각을예로 < 표 4-1> 에나타낸형식에따라조사용지에기입하고순회후보고한다. 이때가능하다면휴대용기상관측장비에의해악취를감지했을당시의풍향ㆍ풍속ㆍ온도ㆍ습도ㆍ기압ㆍ관측시간등도함께기록한다. 보고내용에는조사대상지역혹은인근기상대의자료로부터조사당시의풍향, 풍속, 날씨, 기온, 사업장내의공장가동상황, 저장탱크의하역및제품의출하상황등을기입하고주기적으로집계조사표 < 그림 4-1> 악취조사지역시설물배치도의예 < 표 4-1> 관리지역악취조사표의예 악취의세기 악취의종류 1 2 3 4 0 암모니아냄새자극적인냄새기름냄새 12...6 를모은다. 조사반을여러조로결성하고일정기간마다적절히패널 ( 판정원 ) 을바꾸어개인차또는그룹차를적게하고가능한공정한조사결과를얻을수있도록해야할필요하다. 또연령별, 성별, 개인차, 컨디션에따라그때의후각능력이달라지는것으로알려져있기때문에감기나식후등후각판별력이현저히떨어질것으로예상되는패널에대해서는교체가요망된다. 또한가능하다면조사반은연령분포를널리편성하는것이좋다. 이렇게하여몇차례에걸쳐얻어진조사결과를토대로 < 그림 4-2> 와같은악취분포도를제작한다. 단, 이것은어디까지나정성적인것으로대략적인발생원은알수있지만농도나성분혹은발생량은알수없다. 따라서제2단계의조사는제1단계에서조사한분포도를토대로환경악취를채취하고농축하여기기분석과희석배수 ( 공기희석배수 ) 를측정한다. 즉, 추정되는악취물질을농축하여가스 chromatography에의해환경중악취성분을최소감지농도정도까지검출하고악취원인물질을밝힌다. 또한배출구희석배수측정결과그 -52-
값이큰경우는배출가스에대해악취성분을분석하고각시설에서배출되는악취물질, 농도, 배출속도, 배출구의높이등배출량관련자료를자료화 (data base) 해둔다. 탱크 악취물질저장탱크 (A) 탱크 야적장 (A) (A) 도로 (A) 사무실공장 (C) 소각로 (C) 증류탑 공장등 (C) (C) 폐수처리장 폐유탱크 (D) 간신히나는냄새 : 냄새세기 1 분명히나는냄새 : 냄새강도 2 (A) 황화합물냄새 (B) 걸레냄새 (C) 자극적인냄새 (D) 기름냄새 < 그림 4-2> 사업장내악취조사결과보고의예 4.2 악취피해지역에대한악취조사횟수와조사지점 악취피해지역을조사함에있어서피해지역혹은피해지역인근에악취관리지역이설정되어있다면악취방지법에악취실태조사에관한지침이마련되어있으므로이를참고하도록한다. 악취관리지역에대한실태조사는주기적으로악취관리지역및인근주거지역에대해악취조사를하도록명시하고있으며, 조사주기를분기 1회이상또한조사지점에대해서는악취관리지역및악취관리지역의인근지역중그지역의악취를대표할수있는지점으로하고있다. 그리고조사항목은당해지역에서발생하는지정악취물질을포함하도록되어있다. 우리나라의경우대부분악취를발생시키는사업장을포함하는공업지역을악취관리지역으로규정하는경우가많지만, 악취피해지역에해당되는주거지역에서의악취에대한조사기법은악취관리지역에서의조사기법과동일하다고할수있다. 악취관리지역으로서의악취조사는분기에 1회실시되어야하고이때, 악취관리지역내및인근악취민원지역의대표적인지점에대해계절별 1회를의미하고있다. 따라서연간적어도 4회이상악취에대해측정이실시되어야함을의미한다. 그러나일반적으로주거지에서의악취민원이 1년내내지속되는경우는많지않으며, 지역에따라다르기는하지만대체로봄ㆍ여름철에악취민원이많이발생되는경향이있다. 또한지역에따라풍향이나풍속의변화에의해악취민원의발생빈도도밀접한관계가있기때문에이를알아내기위해서는적어도계절별혹은풍향별로악취조사가실시되어야함을의미한다. -53-
그리고악취측정지점은관리지역내환경악취 ( 배출구등고농도악취배출원이아닌일반적으로사람이숨을위고있는바깥공기의냄새 ) 를대표할수있는지점과인근악취민원지역을대표하는지점을주로의미하고있다. 우리나라에서설정된악취관리지역은주거지를포함하면서악취배출시설이있는지역까지설정하는외국과는달리현재까지는공업단지만을설정하는경향이있다. 그러나악취민원의원인을규명하기위해서는비록악취관리지역으로설정하지않더라도악취민원이발생되거나악취피해가예상되는지역까지악취조사를할필요가있을것이다. 뚜렷한악취배출원이없는대도악취민원이발생되는일반적인주거지의경우는인근악취배출시설로부터악취로인한피해가있음을증명하기위해서도민원지역혹은피해지역의조사는필수적이라할수있다. 즉악취민원이나피해의정도를확인하기위해서는피해지역혹은민원발생지역을대표하는지점에대한조사가필요한것이다. < 그림 4-3> 은과거에악취민원의발생과악취영향의정도를조사한사례중조사지점부분만을발췌해서나타낸것으로, 여기서악취조사사례를소개하고자한다. 이그림에서붉은선내부가악취발생시설이포함된공업지역을나타내고있으며주변에주거지, 상업지역등이자리잡고있다. A, B, C, D는주거지혹은마을로과거에악취민원이있었던지역이다. 그러나공업지역내악취배출시설에대해악취방지시설을마련한후이들지역에거주하는주민에의한악취민원은현저히줄어든상황이었다. 여기서이지역에대해악취관리지역의설정은만일과거에악취조사가한번도이루어지지않았더라면악취관리지역으로설정하기위한지역내의악취배출원에대해조사가이루어져야할것이다. 즉이그림에서는붉은선내부에대한지역에대해악취발생원의유무와악취배출의정도를확인해야할것이다. 만일악취배출원이대단히많다면각사업장에서제출된자료에의해배출원을검토하고그중악취배출량이많을것으로예상되는순으로악취배출원에대해서확인하게된다. 이때는직접관능법에의한조사가먼저시작될것이다. 다음은관리지역혹은관리지역으로설정하고자하는지역내에악취배출원이있고그러한배출원으로부터배출된악취로인해해당지역내의환경중악취가악취규제기준에적합한지혹은관리구역및악취관리지역으로설정하려는지역의바깥지역의주거지에서주거지역의악취규제기준을만족하고있는지확인해볼필요가있을것이다. 따라서환경악취에대해서는배출원을중심으로거리에다라대표지점을설정하게되는데이때도풍향과풍속을고려하여측정지점이선정되어야한다. 만일악취민원지역이위그림에서 A 지점이라할때배출원은 A에서볼때북쪽혹은북동쪽에위치하므로북풍혹은북동풍이불때 A지점의악취세기의평가나악취관련조사가이루어져야할것이다. 악취배출원인근주민의입장에서는야간에집에머무는경우가많고또한새벽에역전층이발생하여악취의확산이안되어악취피해를볼수있기때문에주민의악취피해상황이나악취발생시기에대한사잔정보가필수적이라하겠다. -54-
< 그림 4-3> 악취발생사업장또는관리지역내및인근지역의조사지점예 4.3 순회활동을통한악취조사결과작성예 순회활동을통해조사된조사대상지역에대한결과의작성예를 < 표 4-2> 처럼나타내었다. 각지점의접근은보통도보혹은차량이이용된다. 조사대상지역내의순회활동중악취를감지한지점에서 10분정도멈춘다음조사원 ( 보통 2명이상 ) 이함께냄새를맡아 6단계악취세기기준에다른악취세기를평가하고멈추고있을동안에냄새의변동, 냄새질, 냄새의지속시간등에대한관측을한다. 이때관측시간, 일기, 온ㆍ습도를기록하고풍향과 < 그림 4-4> 휴대용풍향ㆍ풍속계 -55-
풍속은나중에관측지점에서제일가까운기상대의관측시점에서의자료를기록해두거나아니면 < 그림 4-4> 와같은휴대용풍향ㆍ풍속계의수치를기록해둔다. < 표 4-2> 는 1차와 2차조사기간동안순회활동에의한측정결과를정리한예로 Freq은악취를느낄때풍속이나바람의방향에따라악취세기가심하게변화됨을의미하며 Cont는지속적으로냄개가남을의미하며 Scare는풍향이나풍속의변화에따라매우짧은시간 ( 수초 ) 동안냄새를느낄수있었음을의미한다. < 표 4-2> 4 명의조사자에의한악취관리예정지역및인근주거지에서의악취조사표예 ( 조사기간 : 20 년 월 일 ~ 월 일 ) 위치 A B C,R D E F G H I J K L 악취발생시 풍향 NNE SEE E SSW NNE NE NEE NE NNE NNE NE NW 풍속 0~3 0~5 0~5 0~3 0~5 0~2 0~8 0~2 0~3 0~2 0~2 0~5 악취세기 0~2 0~2 0~2 0~2 0~2 0~1 0~3 0 0~2 0 0 0~2 악취발생빈도 Cont. Freq. Freq Freq Freq Scare Freq None Freq None None Scare ( 조사기간 : 20 년 월 일 ~ 월 일 ) 위치 A B C,R D E F G H I J K L 악취발생시풍향 - SSE E SSE NNE NE NNE NE NNE NNE NE - 풍속 - 0~3 0~2 0~2 0~2 0~1 0~1 0~2 0~1 0~2 0~3 - 악취세기 - 0~1 0~1 0~2 0~2 0~2 0~3 0~1 0~3 0~2 0 - 악취발생빈도 - Scare Scare Freq Freq Freq Freq Scare Freq Freq None - 4.4 악취측정을위한기체시료채취방법 악취관리지역과인근지역의악취조사혹은악취관리지역설정을위한악취조사에서는환경중악취에대한평가가이루어지게된다. 즉 < 표 4-2> 처럼조사대상지역에서의순회활동중악취조사원은악취를느꼈을때멈추어악취를평가하게되는데그때냄새의세기가해당지역의규제기준즉악취도 2.5( 주거지역 ) 혹은 3.0( 공업지역 ) 이상일경우에는조사표에기록하게되며경우에따라서는악취시료를채취하게된다. 이때희석배수측정을위해서는무취성이강한봉지 ( 폴리에스터백등 ) 에황화합물이나유기용제를측정하기위해서는관찰하고자하는성분에대해방해성분이없는봉지 ( 테드러백등 ) 를사용하여냄새가가장 -56-
많이나고있다고느끼는시점에봉지에순간적으로채취하도록하고있다. 또한암모니아나아민의경우는황산수용액이나악취공정시험법에명시된황산여지법등을이용하여반응농축시키거나알데하이드의경우는 DNPH 카트리지를이용하여짧은시간동안에필요한만큼의공기를흡수반응시키게된다. < 표 4-3> 은측정항목과시료채취방법의개략에대해나타낸것이다. < 표 4-3> 기체시료의포집방법 1) 의예와이용장비 측정항목악취채취방법분석에이용된장비 희석배수황계악취유기용제계 ( 톨루엔등 ) 알데하이드류 암모니아 봉지 ( 폴리에스터 ) 채취, 10~20l/ 분유량으로 6~30 초간흡인 ( 테드러백등 ) ( 폴리에스터백 ) 봉지채취 ( 테드러백 ), 10~20l/ 분유량으로 5 분간흡인 흡수법 ( 붕산용액 20 ml 2 연식 ) 및검지관법 10l/ 분, 50l, 5 분간 ( 검지관법의경우 100 ml ) 무취공기제조장치저온농축기 -GC(FPD) 저온농축지 -GC/MSD Evaporator-GC(NPD) UV-VIS 분광광도계 트리메틸아민흡수법 ( 황산용액 20 ml 2 연식 ) 10l/ 분, 50l, 5 분간저온농축기 -GC(NPD) 저급지방산흡수법 ( 알칼리비즈법 ) 10l/ 분, 50l, 5 분간 GC(FID) 위표에서나타낸것과같이일반대기의채취는악취용봉지에채취하는방법과측정하고싶은특정악취불질만을흡수하거나흡착하는것에의해가스자체에서매체로이동시켜채취하는방법으로크게구분된다. 봉지로채취한경우에는함유되는악취물질이불안정하고서서히그농도가저하하기때문에채취후될 < 그림 4-5> 가스세척병을이용한암모니아및수있는한빨리다음분석작업또는희아민농축모습석배수측정등을할필요가있다. 사용하는봉지는무취성, 보존성이높은것을사용할필요성이있으며현재폴리에스터백이흔히사용되고있다. 우리나라의악취공정시험법은악취측정을위한공기채취는간접방식에의한시료채취만인정하고있으며 < 그림 4-6> 은암모니아, 아민 ( 흡수병 ) 및흡인상자의모습 33) 을나타낸것이다. 배출구가스채취에서는덕트내부가부압상태이거나, 가스가고온일경우수분이과포 < 그림 4-6> 환경악취채취용장비화상태일경우, 또한채취장소가높아위험성이있기때문에통상고성능펌프에의한방 33) www,odordesign.com -57-
법이사용되고있다. 그리고악취의농도도환경시료와비교하여높아봉지나도관의오염에대해환경시료보다신경쓸필요는없다. 가스의채취량도환경시료때보다적어도된다. 채취한시료는직사광선을피하고온도가높아지지않도록운반하지않으면안된다. 또한그보존은상온이하약간어두운장소를선택할필요가있다. 환경시료채취는악취피해가발생했을때와유사조건일때를선정하여시 < 그림 4-7> 아민시료채취모습행한다. 채취장소는사업장에서부터악취가근접, 주민에게가장영향을끼치는지점으로부지경계선에서지상 2m 이내로한다. 냄새의농도변동이두드러질경우에는냄새가가장강하다고느껴질때, 단시간내에적절하게시료를채취하도록한다 34). < 표 4-4> 악취시료의채취기법 방법시료채취장비와채취요령 간접채취법 흡인케이스 (15~35l) 에시료봉지내장, 펌프가필요에어펌프케이스내부를감압하여간접적으로가스포집케이스내부를볼수있고, 기밀성일것, 펌프가오염되는것에걱정하지않아도된다. < 표 4-5> 배출구시료의채취기법 문제점 수분이많은가스 대처방법 펌프앞에응축수트랩 (trap) 을사용 Dust 가많은가스시료채취관안에먼지제거용필터를단다. 고온가스 (300 이상 ) 시료채취관용으로유리나스텐레스등의내열성이높은도관을사용한다. 또한, 가능한한관을길게하여냉각한다. 화상방지를위해내열장갑을사용한다. 배출구의가스채취에서는위험성도많으므로충분히주의해야할필요가있다. < 표 4-5 에는배출가스의채취상문제점과그대책을정리하였다 35). 34) 악취방지행정 Guide book, 일본환경청대기보전국대기생활환경교실, 1996 35) " 배출가스중지정물질의측정법메뉴얼, 일본환경청대기보전국대기규제과, 1997-58-
4.5 악취의채취시간 현재우리나라의악취방지법에는악취의측정법으로서희석배수측정법을주시험법으로정하고있다. 즉배출구에서채취된악취공기를관능측정실에운반하여무취공기로냄새가사라질때까지의희석배수값에대해기준치를마련하고있는것이다. 채취된시료가주거지에설치된배출구에서채취된것이라면 500배묽혔을때냄새가나지말아야할것이며, 공업지역내의배출구시료라면 1000배로희석시켜냄새가나지않아야적법이라할수있다. 또한지자체의장은공업지역인근주민들이악취로인해고통을받고있다고판정되면공업지역내에위치하고있더라도배출구에서채취된악취의희석배수기준을 500까지강화시켜규제할수있는재량권을부여받고있다. 또한사업장부지경계밖에서채취된공기에대해서도 15배 ( 주거지역 ) 20배( 공업지역 ) 이상묽혀도계속냄새가난다면불법으로간주하고있다. 일반대기중에확산된악취는바람의영향으로그세기가수시로변함은우리모두가체험으로도알고있을것이다. 악취에대한주민들의불평은일반대기중에주민이느끼는악취에대한빈도와악취가발생했을때가장강했던시점에서의악취세기에대한표현을나타낸것이다. 따라서민원지역에서의악취발생이정말주민에게심각한피해를주고있는가를평가하려면당연민원지역에서의가장강했던악취를채취해야함이옳을것이다. 또한불쾌감을일으키는빈도가어느정도인가에대한평가도이루어져야할것이다. 유럽에서의악취평가는이러한악취세기와악취의평가가함께고려되고있는반면우리를포함한극동아시아에서는악취세기만을법적평가항목에반영하고있다. 이러한이유로우리나라에서는사업장밖에서의악취를평가하고자한다면악취가가장강한시점이언제인가를관찰하고악취가빈번히발생할때를기다리면서여러차례발생한악취중냄새가심할것으로판단될그때의시료를채취해야할것이다. 하루중에서도가장강한악취는하루를관측해보아야하므로하루에도악취가여러차례발생하는곳이라면채취된악취시료는여러개가될것이다. 그리고악취는악취가강한시점에서채취되어야하므로가장강하게악취를느끼는시간이란매우짧기때문에악취의채취는가능한한짧은시간동안에채취되어야할것이다. 4.6 악취판정원 (panelist) 의선발 악취를조사하는사람은냄새를지나치게잘받는사람 ( 개코 ) 이어서도안되며물론냄새를못느끼는사람 ( 후맹 ) 도안될것이다. 원래인간의후력이란사람키처럼사람마다차이가있어악취를평가함에있어서는인간의평균적인후력을갖는사람이평가하는것이이상적인것이다. 그러나실제로누가평균적인후력을갖는사람인지알수없으므로악취측정에는우선냄새를못맡는사람을제외시키는것이일반적이다. 그래서악취조사나또는악취에대한희석배수측정에임하는사람은후맹인사람을제외시켜구성하게된다. 후 -59-
맹을골라내는방법은나라마다차이가있는데대부분특정물질의감지농도 ( 악취세기 1도 ) 혹은인지농도 ( 악취세기 2도 ) 로조제한시약을맡게하여구별하고있으며, 유럽의경우 n-butyl alcohol을, 일본의경우냄새질이다른 5종의물질을이용하고있다 36). 이들나라에서는악취의관능측정에임하는사람은이들물질을종이에조금묻혀존재유무를물어맞추지못할경우후각측정업무에임하지못하게하고있다. < 표 4-6> 우리나라악취방지법에서의판정인선발용시약 시험액 농도 냄새의성격 Acetic acid 1.0 wt% 식초냄새 Trimethyl amine 0.1 wt% 생선썩는냄새 Methyl cyclopentenolone 3.2 wt% 달콤한, 설탕타는냄새 β-phenylethyl alcohol 1.0 wt% 장미향냄새 이처럼대부분의국가에서악취측정에임하는자를선발하기위해국가에서지정한냄새물질의유무를판정하게하여후맹을제외시키는방법을쓰고있는반면, 우리나라에서는비교적높은농도 ( 악취세기 3~4도 ) 의냄새물질 (< 표 4-6>) 을맡게하여 3도혹은 4도를묻는방법으로정상후각자를선발하고있으며, 우리나라만의독특한방법이라할수있다 37). 4.7 현행악취희석배수의측정절차 우리나라의악취측정에관한공정시험법중희석배수측정을요약한다면다음과같다. 복합악취즉희석배수측정을위한시료채취는 5l 혹은 10l의폴리에스터봉지에감압상자를이용하여악취를느끼는동안에재빨리공기를봉지내에흡인하여채취한다. 복합악취측정을위해폴리에스터백에채취된시료는관능측정실에운반되어희석배수가측정된다. 희석배울측정은다음과같은순서에의해측정한다. 1 정상후력을가진 5명의판정원을선발한다. 2 활성탄이든상자를거친냄새가나지않는무취공기를냄새봉지에채운다. 3 조사대상지역현장에서폴리에스터백에채취된냄새시료중일부를주사기로받아서무취공기가채워진냄새봉지에주입하여적당히희석한냄새봉지를준비한다. 4 2의무취공기가든냄새봉지 2개와 3의현장시료냄새가희석된냄새봉지를 1조로하여판정원에게제시하고이중냄새가나는봉지 1개를찾도록한다. 36) Yoshiharu Iwasaki, "The History of Odor Measurement in Japan and Triangle Odor Bag Method", Odor Measurement Review, Office of Odor, Noise and Vibration, Environmental Management Burae, Ministry of the Environment, Government of Japan 37) ( 사 ) 한국냄새환경학회, 제 1 차악취측정및분석기술교육과정, 2005 년 2 월 -60-
5 판정원이냄새가나는봉지를찾아맞추는경우일정배율로더묽혀냄새봉지 1 조를 제시하여냄새봉지를찾지못할때까지조작을반복한다. 6 결과의처리는악취방지법에명시된계산법에따라희석배수를산정한다. < 그림 4-8> 희석배수판정에 이용되는장비 < 그림 4-9> 판정원후각시험 < 그림 4-10> 희석된시료공기가든 냄새봉지제조모습 < 그림 4-11> 판정원이냄새를맡고 있는모습 < 표 4-7> 희석배수측정개략도 복합악취측정의순서 수치화 희석시료의조제 1 채취된악취시 2 5명의패널에 3개료를희석시킨봉로된봉지세트중지1개무취봉지의 냄새가있는봉지를 2개의봉지세트를선택하게한다 ( 같은 5명분 회분으로농도로 3회반복 ). 조제한다. 3 맞춘경우다시 희석된공기를채운냄새봉지제공 측정결과를 정리하여측정값을산출 -61-
4.8 지정악취물질의측정 4.8.1 지정악취물질의종류 우리나라는일본, 중국등과마찬가지로사업장부지경계에서의지정악취물질의농도에대해규제하고있으며현재까지지정된악취물질과향후추가될것으로예정된악취성분을 < 표 4-8> 에나타내었다. 이표에서의규제기준이란주거지에위치한사업장이나엄격한규제기준이설정된공업지역내사업장의부지경계선상에서의최대허용농도를나타내고있다. 이들농도는해당성분의 6단계악취세기로 2.5도에해당하는농도이다 38). 4.8.2 한일지정악취물질의비교 우리나라의악취방지법 39) 및악취에관한공정시험법은일본의그것 40) 을많이참고로하였을것으로예상된다. 여기서현재우리나라와일본의지정악취물질과이들물질의공정시험법에대해검토를해보았다. 우선두나라의지정악취물질의종류를다음 < 표 4-8> 에나타내었다. 둘다 22가지악취성분을지정하였거나할예정에있는데자세히살펴보면우리나라의경우두가지이성질체가있는 butyraldehyde를하나로간주하고있으며일본에서는 n-과 i-의이들이성질체에대해각각지정을하고규제농도를달리하고있다. 그배경에는우리나라에서는 HPLC에의한분석법을악취공정시험법으로인정하고있으나, 일본의경우 HPLC법을악취성분측정법으로인정하지않는것에차이가있다. 일반적으로 capillary column을이용한 GC법이여러성분을분리하는데유리한면이있어, 일본의경우 GC법만을 aldehyde 성분의분석법으로인정하고있기때문이다. 반면 HPLC법은분리능에있어서 GC법보다떨어지기는하나감도가우수하여검출한계가낮다는것으로 HPLC법을더높이평가하는한국에서는이들두이성질체가분리되지않더라도 HPLC법의장점을살리기위해이두성분을묶어지정악취물질로삼은것으로추정된다. 그리고우리나라에서는 MEK와뷰틸아세테이트를지정악취물질로삼고있으나일본의경우이들두물질대신에틸아세테이트만을지정하고있다. 이것은우리나라에서는에틸아세테이트보다이들두성분이악취의원인이되는경우가많다는것을의미하고있다. 38) 일본환경청대기보전국대기생활환경실, 신개편악취방지법 Handbook", 교세이, 1996 년, 동경 39) 동아시아에서의악취측정법비교 : http://www.env.go.jp/en/air/odor/measure-w.html 40) 일본의악취방지법영문판 : http://www.env.go.jp/en/air/odor/regulation.html 일본의악취공정시험법 : http://www.env.go.jp/en/air/odor/om_method.html 일본의악취방지법해설 : http://www.env.go.jp/en/air/odor/laws.html -62-
< 표 4-8> 우리나라와일본에서의지정악취물질 ( 규제농도단위 : ppm) 관리물질 우리나라 주거지역기준 관리물질 일본 주거지역기준 1 암모니아 1 암모니아 1~2 2 황화수소 0.02 황화수소 0.02~0.06 3 메틸머캅탄 0.002 메틸머캅탄 0.002~0.004 4 다이메틸설파이드 0.01 다이메틸설파이드 0.01~0.05 5 다이메틸다이설파이드 0.009 다이메틸다이설파이드 0.009~0.03 6 트라이메틸아민 0.005 트라이메틸아민 0.005~0.02 7 아세트알데하이드 0.05 아세트알데하이드 0.05~0.1 8 프로피온알데하이드 0.05 프로피온알데하이드 0.05~0.1 9 뷰티르알데하이드 0.029 n- 뷰틸알데하이드 0.009~0.03 i- 뷰틸알데하이드 0.02~0.07 10 n- 발레르알데하이드 0.009 n- 발레르알데하이드 0.009~0.02 11 i- 발레르알데하이드 0.003 i- 발레르알데하이드 0.003~0.006 12 톨루엔 10 톨루엔 10~30 13 스타이렌 0.4 스타이렌 0.4~0.8 14 자일렌 1 자일렌 1~2 15 메틸에틸케톤 (MEK) 13 - - 16 메틸 i- 뷰틸케톤 (MIBK) 1 메틸아 i- 뷰틸케톤 (MIBK) 1~3 17 뷰틸아세테이트 1 에틸아세테이트 3~7 18 프로피온산 0.03 프로피온산 0.03~0.07 19 n- 뷰티르산 0.001 n- 뷰티르산 0.001~0.002 20 n- 발레르산 0.0009 n- 발레르산 0.0009~0.002 21 i- 발레르산 0.001 i- 발레르산 0.001~0.004 22 i- 뷰틸알코올 0.9 i- 뷰틸알코올 0.9~4 4.8.3 한일악취측정공정시험법비교 한편이들성분에관한두나라의공정시험법을요약하여다음 < 표 4-9> 에나타내었다. 1971년에악취방지법을제정한일본의경우아귀물질에대한측정법도비교적일찍마련되었다. Capillary column의보급이많지않았던일본에서는악취측정법이 1970년대와 1980년대에주로만들어졌으며따라서당시제정된측정법은 packed column을이용한 GC법이측정법의주내용이다. 반면 200년대들어악취측정에관한연구가활발해진한국의경우이미많이보급된 capillary column을이용한악취측정법을개발하여결국일본의 packed column을이용한측정법과 capillary column을이용한측정법이함께명시되어있는것이특징이다. -63-
< 표 4-9> 우리나라와일본의악취측정에관한공정시험법요약 물질명우리나라일본 황계 질소계 알데하이드류 방향족 케톤 에스터 지방산 황화수소 메틸머캅탄 다이메틸설파이드 다이메틸다이설파이드 Bag 채취 저온농축 GC/PPD, PFPD Packed or Capillary column 암모니아 붕산흡수액, UV spec. 정량 좌동 트라이메틸아민 아세트알데하이드 프로피온알데하이드 뷰티르알데하이드 n- 발레르알데하이드 i- 발레르알데하이드 톨루엔 스타이렌 자일렌 황산흡수액 저온농축 /GC/FID, NPD 또는 SPME/GC/FID Packed or Capillary column 2,4-DNPH cartridge HPLC/UV 또는 GC/NPD Capillary column 현재공정시험법개발중이나다음이예상됨 Canister 또는흡착관 진공병채취 저온농축 GC/FPD Packed column 황산흡수액 저온농축 /GC/FID Packed column 2,4-DNPH cartridge 또는흡착관 GC/NPD 또는 GC/MS Capillary column 흡착관 GC/FID 또는 MS Capillary column 메틸에틸케톤 (MEK) 저온농축 /GC/FID 혹은 MS 규제대상아님 Capillary column 메틸아 i- 뷰틸케톤 (MIBK) 뷰틸아세테이트 메틸아세테이트 프로피온산 n- 뷰티르산 n- 발레르산 i- 발레르산 i- 뷰틸알코올 규제대상아님 현재공정시험법개발중이나다음이예상됨 SPME/GC/FID Capillary column 흡착관 /GC/FID 또는 MS Capillary column 알카리비즈관 /GC/FID Packed column 일본의경우톨루엔이나 MIBK와같은 VOC류그리고알데하이드류에대해서는 capillary column( 모세관컬럼 ) 을이용한공정시험법을명시하고있다. 특히우리나라는 1990년에들어서활발히연구된 SPME를이용한측정법을과감히공정시험법에도입하고있어서이들공정시험법이정말공정시험법으로자리자리잡을수있는지국외의관련분야의전문가로부터많은관심을받고있다. -64-
4.8.4 악취측정기관 현재우리나라의악취방지법에는악취를측정할수있는시설이나장비를갖춘기관에대해서는국립환경과학원에서악취측정기관으로지정하고있다. 국립환경연구원에서지정한악취측정기관에서측정한결과에대해서는국립환경연구원에서인정함을의미한다. 이러한기관으로서는당초각시도의보건환경연구원이나악취측정에대한설비를갖추고있으면서측정경험이많은대학을지정할계획이었다. 다음표는 2006년 11월말까지지정된측정기관이다. < 표 4-10> 국립환경과학원지정악취측정기관 번호 지정기관명 지정일 측정항목복합악취지정악취 1 경남보건환경연구원 2005.3.14 2 그린전남환경종합센터 ( 순천제일대학부설 ) 2005.3.14 3 전북보건환경연구원 2005.3.14 4 인천광역시보건환경연구원 2005.3.14 5 경기도보건환경연구원북부지원 2005.3.18 6 경기도보건환경연구원 2005.3.22 7 울산시보건환경연구원 2005.3.28 8 부산시보건환경연구원 2005. 3.28 9 대전시보건환경연구원 2005. 3.30 10 서울시보건환경연구원 2005.4.2 11 전북대학교부설공학연구원악취 대기질분석센타 2005.4.2 12 경상북도보건환경연구원 2005.4.8 13 대구광역시보건환경연구원 2005.4.8 14 산업기술시험원 2005.4.13 15 ( 재 ) 서해환경과학연구소 2005.5.7 16 전라남도보건환경연구원 2005.5.7 17 광주광역시보건환경연구원 2005.5.19 18 강원대학교 ( 부설환경연구소 ) 2005.8.5 19 충남보건환경연구원 2005.8.10 20 울산대학교 ( 부설공동기기센터 ) 2005.8.23 21 제주도보건환경연구원 2005.9.29 22 수원대학교 ( 부속환경청정기술연구센터 ) 2005.9.29 23 환경관리공단 2005.10.5 24 금오공과대학교 ( 산학협력단 ) 2005.10.24 25 ( 주 ) 산업공해연구소 2005.11.10 26 충청북도보건환경연구원 2005.12.26 27 ( 재 ) 한국건자재시험연구원 2006.2.10 28 강원도보건환경연구원 2006.3.21 29 서울보건대학 2006.3.27 30 우송대학교 2006.3.27 31 ( 주 ) 한국종합공해시험연구소 2006.4.3 32 성균관대학교 ( 부설무배출환경설비지원센터 공동기기원 ) 2006.5.24 33 세종대학교 ( 부설환경 에너지연구소 ) 2006.5.24 34 계명대학교 ( 부설낙동강환경원 ) 2006.7.24 35 태성환경연구소 2006.7.24-65-
이들측정기관이대상이되는악취는지자체에서채취된악취시료를측정하는것을주업 무로하고있으며악취측정에소요되는비용도명시되고있다 (< 표 4-11>). < 표 4-11> 국립환경과학원지정검사수수료고시단가 (2005 년고시단가 ) 복합악취 36,500원 지정악취물질암모니아 34,400원 아세트알데하이드 50,100원 황화수소 83,000원 프로피온알데하이드 50,100원 메틸머캅탄 83,000원 뷰틸알데하이드 50,100원 다이메틸설파이드 83,000원 i-발레르알데하이드 50,100원 다이메틸다이설파이드 83,000원 n-발레르알데하이드 50,100원 트라이메틸아민 53,900원 스타이렌 48,000원 4.9 악취시료로부터악취원인성분의예측 배출구에서배출된가스혹은또는환경중공기에서악취를느낄때악취의원인성분을규명하거나악취농도를측정하기위해악취시료가채취된다. 채취된악취공기중모든가스상성분이기기측정법에의해그농도가밝혀진다면앞서악취의원인성분이나희석배수를비교적정확히예상할수있을것이다. 그러나실제악취조사에있어서채취된악취시료마다모든가스상화학성분에대해분석하기에는많은경비가발생되므로악취시료의냄새를맡아본다음 C i/th i 가 1을넘을것으로예상되는물질혹은악취발생원의특징으로볼때악취원인성분이될만한성분만분석하게된다. < 표 4-12> 은폐기물업소에서채취된악취시료를분석한사례로서냄새의질이유기용제와같은냄새로여겨져 GC/MSD 로분석한결과를나타낸것이다. < 그림 4-12> 50L 테드러백을 이용한악취채취 -66-
< 표 4-12> 폐기물업소에서채취된악취시료의 GC/MS 에의한분석결과와 실측된희석배수 시료채취지점 액상폐기물저장장근처 실측희석배수 448 (700) 악취의질 C i/th i>1 의성분성분농도 (ppb) C i/th i 용제냄새 iso-propanol 42.3 3 iso-butyraldehyde 14.2 16 MEK 5505 13 MIBK 1948 11 n-butyl acetate 147.4 9 m,p-xylene 916.2 22 o-xylene 436.6 2 C i/th i 76 이표에서실측희석배수란채취되어실험실에운반되어온악취시료에대해 5명의판정원에의해평가된각개인별최소농도까지의희석배수에대해최대ㆍ최소를제외한나머지결과로부터우리나라의산정방식으로계산한희석배수즉우리나라의악취배출허용기준상의희석배수을의미하고있다. 그리고괄호내에있는 700이라는값은 5명의판정원에또다른 1명의판정원을동원하여총 6명의평가결과중최대ㆍ최소를제외한 4명의최소농도까지의희석배수결과로부터일본식계산법으로산정한희석배수를의미하고있다. 한시료에대해우리나라방식으로계산된희석배수보다일본식방식에의해계산된결과가평균 1.8배정도높게계산된다는사실은본 4장의참고문헌 4) 에서설명한바가있다. 이표에서 GC/MS에의해서만악취성분을분석한것은악취시료가폐기물업소의액상폐기물이주로폐유기용제라는점과채취된시료의냄새질이유기용제냄새라는점에서톨루엔이나 MEK와같은성분이악취원인이되었으며이러한성분은 GC/MS에의해확실히최소감지농도까지검출할수있다는점과분석대상의악취시료에서머캅탄과같은황계악취를느낄수없었기때문이다. 이표중 C i/th i>1의성분은 GC/MS로검출된수많은성분중냄새를느낄수있는최소의농도즉 C i 가 Th i 보다큰농도를나타낸성분만표시한것이다. 성분농도는 C i/th i>1의각성분에대한물질농도를 ppb단위로나타낸것으로이값을해당성분의최소감지값으로나눈값이해당성분에의한냄새를없애기위해필요한희석배수즉 C i/th i 를나타내고있다. 본연구에서는정확하지는않지만 < 표 4-12> 은방식에의해대략적인악취농도를예측하였으므로 C i/th i 값의총합, C i/th i 를제일밑칸에나타내었다. 채취된악취시료의모든가스상성분의농도가분석되고각성분의농도로부터 C i/th i 를구했다면이값이실측된희석배수보다는높게나오는것이일반적이다. 그이유로서는아민이나지방산과같은성분은악취조사현장에서산이나염기에의해중화에의해모아져운반과정에서악취물질의농도감소가없는반면악취시료평가를위해현장에서채취된악취공기의경우시료채취봉지등의용기내에서흡착등에의해서서히감소되어운반ㆍ보관중희석배수가줄어들가능성이높고, 또한인공적으로여러가지악취물질을혼합하여복합취를조제했을때희석배수는조합된각성분의 C i/th i 와유사한경우가많다는실험결과를들수있다. 그런데이표의경우 GC/MS의분석결과로부터얻은 C i/th i 가실측된 -67-
희석배수보다작게나타나고있다. 이는 GC/MS로규명된성분외에 GC/MS로는검출되지않은 C i /Th i >1인다른악취원인성분이존재함을암시하고있다. GC/MS 측정은대체로검출되는물질을분자량과물질량에비례하여나타내게됨으로최소감지농도가반영되어야할악취원인성분을규명하기위해서는최소감지값이매우낮은성분의분석에는적당하지않을경우가많다. 그예로분자량이매우낮은황화수소나암모니아혹은포름알데하이드의검출은대기중에다량으로존재하는이산화탄소등의영향으로이들성분의최소감지농도로까지검출할수없으며, 또한트리메틸아민, 아세트알데하이드와같이휘발성이강하고 ( 끓은점이매우낮은 ) 최소감지농도가극히낮은물질은 Tenax 등에대한흡착률이떨어져이들성분에대한정량은정확하지않게된다. 그리고메틸머캅탄과같은물질은최소감지값이낮아 GC/MS로최소감지농도까지정량하기위해서는미세한피크까지면밀히검토해야할어려움이있다. 뿐만아니라지방산의경우톨루엔과같은비극성물질을분석하는컬럼을이용하여분석할경우심한 tailing( 꼬리글림현상 ) 으로인해최소감지농도의낮은농도로분석하기에어려움이있다. 이러한이유때문에악취측정에있어서는황계성분, 아민계성분, 지방산류등으로나누어악취를분석하도록공정시험법에명시하게된것이다. 따라서 < 표 4-12> 의예는악취원인성분이충분히규명되지않았음을의미하며악취원인물질을규명하기위해서는 GC/MS에의한분석외에황계, 아민계혹은지방산등에대한분석도이루어져야함을뜻한다. 악취원인성분을규명하기위해악취시료마다 GC/MS에의한분석뿐만아니라암모니아, 아민계, 황계, 알데하이드류, 지방산류등공정시험법에명시된모든성분에대해측정한다면많은경비가시간이소요될것이다. 악취원인성분은악취물질의질로부터판단하여원인물질을추정하고추정된성분에대한측정만으로 C i /Th i >1이되는성분을맞출수있는훈련이필요하며, 이를위해서는이분야의전문인력양성이필요할것으로사료된다. 4.10 법정악취성분과악취원인물질 현재우리나라의경우 17가지, 일본의경우는 22가지물질에대해사업장부지경계선상에서의규제농도를명시하고있다. 일본은악취방지법을제정하는처음시기에는 5가지를규제대상악취물질로지정하였지만 1978년 8가지로늘렸으며점차그후가늘어현재 22가지로확대되었다. 이는악취방지법을제정하는당시악취민원의대상이되었던시설이분뇨처리장, 하수처리장, 양계장, 생선처리장, 도축장, 피혁관련, 사료공장등으로이들업종에서배출되는악취의원인성분이황화수소, 메틸메르캅탄, 아세트알데하이드, 암모니아, 트리메틸아민이어서이들성분을규제하면될것으로예상하였기때문이다. 그러나그후 FRP공장, 스티렌공장, 합성고무공장등화학관련업체에서배출된악취의경우스티렌이원인이됨이밝혀져스티렌을그리고페인트공장, 도장공장, 탄냄새등의악취원인이톨루엔, 자일렌과같은유기용제가, 또한매립장, 퇴비화시설에서도아세트알데하이드, 뷰틸알데하이드 -68-
와같은알데하이드류가그리고유지, 식품등에서지방산류도악취원인이됨이밝혀져악취규제대상성분의수는점차늘게된것이다. 우리나라의 17가지악취규제성분즉, 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드, 암모니아, 트리메틸아민, 아세트알데하이드, 스티렌은이러한성분이악취원인이되는것으로문헌이나실측에의해이미알려진업종의경우이들성분중몇가지에대해측정하면악취원인성분이규명될것이다. 또한사업장측에서도이들물질에대한제어만하면규제농도이하로만족시킬수있을것이다. 그러나이들성분이악취원인이아닌업종의경우는 17가지성분외의성분에대한측정이실시되어야만악취원인성분을규명할수있을것이다. 현재우리생활주변에서악취물질로흔히접할수있는성분은 200가지정도임이알려져있다. 그중에서도사업장에서배출된악취로민원에이를수있는악취원인물질의검출빈도가가장높은성분은우리나라에서지정한 8가지물질일것으로예상된다. 그러나이들 17가지성분만으로우리나라악취민원의대부분으로예상하기어려우며, 5가지가더추가된일본의 22가지악취지정물질은상당부분의악취민원의악취원인성분으로추정된다. 그러나일본은음식점등에서배출되는복합취의경우이들 22가지에포함되지않은악취원인성분도있으며악취원인성분의추가지정은단념하게되었으며그대신악취지수 ( 희석배수의대수값에 10을곱한값 ) 에의한규제와병행하게되었다. 모든복합취에있어서악취원인성분을모두밝힐수있는것은아니지만사업장에서발생되는악취에대해서는 8가지혹은 22가지지정물질의범주에속하는경우가많아여전히악취원인성분의화학적분석은필요할것으로사료된다. 그리고악취원인성분의규명은악취저감기법의수립에중요한자료가되므로희석배수와함께함께발전시켜나가야할부분이라할수있다. 4.11 악취발생원에대한 O.E.R. 예측 4.11.1 환경중악취시료 환경중악취란부지경계선상이나주거지또는사업장부지내라도부지내도로위와같이악취배출원과상당히떨어져있어서일반대기중공기와혼합되어, 배출된악취가상당히희석된악취공기를의미한다. 이러한공기의냄새는악취배출원부터배출되는악취배출량, 거리, 측정시점에서의기상상황등많은변수에의해악취세기가변동하며풍향이나풍속에따라서는초단위로달라질수있다. 이러한악취에대해서는진공병등을이용하여기상조건, 조업상황등을고려하여가장강한악취를느낄때순간 ( 우리나라의경우 5 분정도 ) 채취된악취시료에대해평가함이일반적이다. 환경중에채취된악취시료는희석배수를측정하여부지경계선상에서의규제기준준수여부를판정, 악취민원지역에서의악취평가혹은이들지역에서의악취원인물질규명에이용된다. 따라서일정한방향으로어느정도의유속을갖는, 배출원에서의배출되는악취의단위시간당악취배출의정도를의미하 -69-
는 OER 값은계산되지않는다. 4.11.2 가스배출구및굴뚝악취시료 가스배출구나굴뚝에서배출되는가스중악취가포함될경우배출된악취는대기중에확산되면서퍼져나간다. 그런데배출된가스속의악취농도가커서충분히희석되지않은채지상에도달된경우악취민원을발생시킬수있다. 최근에는굴뚝이나가스배출구와같은점배출원에서배출된악취의희석배수로부터주변의지리적인요건을고려하여최대농도착지지점과그곳에서의희석배수를예측하는프로그램도개발되어이를이용하여민원을일으키지않을정도의농도로악취가주거지역에착지되기위해서허용되는악취배출원의최대허용 OER을예상하여이를해당배출시설의규제치로설정하는나라도있게되었다 41)42). 우리나라의경우도악취배출허용기준에공업지역내에있는사업장의배출구에대해서는 1000배, 기타지역에대해서는 500배를명시하고있다. 따라서굴뚝이나가스배출구에서배출된공기시료는배출구규제의적법성여부를판정하기위해채취되며또한악취원인성분의규명혹은 6장에서설명할악취배출의영향을예측하기위해이용된다. 굴뚝이나가스배출구에서배출되는악취의경우그농도가매우크면주변에미치는영향이크므로철저히조사할필요가있다. 조사대상사업장내에있는굴뚝혹은가스배출구중실제가스가배출되고있는모든배출가스에대해냄새를직접맡아악취를뚜렷이느낄수있는경우 ( 악취도 2도 ) 에한하여봉지와흡인펌프를이용하여시료를채취토록한다. 환경중악취시료가악취를가장강하게느낄때의순간채취인데반해배출가스의시료채취시간은우리나라의경우특별히정한바가없지만일본의경우에는 20 ~ 30분에걸쳐채취하도록하고있다. 그러나악취의피해여부를조사할경우에는채취시간을정하지않고배출구상황을고려하여가능한한빨리 (10 ~ 20분정도 ) 채취하여도무방하다. 봉지에채취된시료는조사지점인근지상에서봉지속공기를일부빼내어냄새를맡아암모니아나황화수소냄새가있을것으로느껴지면검지관등의간이측정기를이용하여이들성분의농도를현장에서바로측정할수도있다. 아민계화합물이악취의원인성분으로예상될경우는황산흡수병에아민성분을흡수하여시험실로운반토록한다. 또한, 알데하이드류화합물이있을것으로추정되면 2,4-DNPH cartridge에바로농축시키고, 지방산냄새를느낄때는 NaOH 흡수액혹은일본의공정시험법인 alkali beads관에지방산을농축시킨다. 그리고희석배수와 VOC( 톨루엔, 자일렌, 에스테르, 알코올, 파라핀등 ) 혹은황계화합물의측정을위해 polyester 봉지속에넣어둔채실험실로운반하도록한다. 이렇게악취공기가담긴봉지혹은각종농축된시료는실험실에운반되어해당측정항목의분석평가가실시된다. 41) 기체배출구에있어서취기지수규제에관한강습회, ( 사 ) 일본취기대책연구협회 (1998) 42) 화학공장 VOCs 진단및저감기술연구, 울산지역환경기술개발센터 (1999) -70-
4.11.3 악취원인물질농도와 OER 악취원인물질이밝혀지면당연히악취원인물질의배출량이증가하면 OER 값도증가된다. 그리고악취원인물질이단일성분에가까울수록 OER과원인물질의배출량과과의상관도는높다고할수있다. < 그림 4-13> 은영국에서측정 43) 된사례로양돈장폐수 ( 주로돼지분뇨 ) 의상등액 (slurry) 을농토에분무했을때, 단위면적에서발생되는 OER과암모니아배출량의경시변화를나타낸것이다. 이그림에의하면 slurry를살포한바로직후에는 OER이 100 10 6 에이르고시간이지남에따라급격히감소하고있다. 암모니아의배출량도살포직후 800g을상회하고 5시간후급격히감소되고있으며 OER과의변화모습과매우비슷한모양을나타내고있음을확인할수있다. 이는암모니아가악취의원인물질임을증명하게되며, 따라서이러한악취배출원에대한 OER의관리는암모니아농도만의제 < 그림 4-13> 돈사폐수상등액의농토분무시어로도악취를관리할수있음을의미암모니아배출량과 OER 한다. < 그림 4-14> 상등액살포후흙뒤집기의방법에 따른 OER 변화와암모니아배출량변화 43) B.F. Pain and T.H. Misselbrook, "Odour and ammonia emissions from livestock farming - Relationships between odour and ammonia emission during and following the application of slurries to land", V.C. Nielsen et al, Elsevier Applied Science(1990) -71-
< 그림 4-14> 는축사폐액의상등액을농토에살포한후세가지방법으로흙을뒤집어준다음단위면적의 OER과암모니아배출량을나타낸그림이다 44). 이그림에서 deep injector는흙을깊이파서미세하게섞어주는방법, 긁은점선은기존의방법그리고 low trajectory는흙을약간판것을의미한다. 전통적인방법혹은얕게흙을뒤집은때는 24시간만에 OER이 30 10 3 까지감소하여그후약간상승하는모습을보이고있다. 반면깊이뒤집은경우는감소후다시 OER이시간이지남에따라상당히올라가고있다. 반면암모니아배출량은살포후급격한감소에이어더이상의증가를보이지않는다고한다. 이그림은축사폐수의 slurry를농토에살포후농토로부터발생되는 OER과암모니아배출량의관계를나타내고있는것으로살포후 24시간까지는암모니아배출량의감소와더불어 OER도급격한감소를보이고있어서 24시간까지는암모니아배출량과 OER의상관관계가깊은반면 24 시간후에는암모니아의배출량과 OER의상관이적어지게되며특히흙을깊이파서뒤집을경우발생되는악취는암모니아와는상관이없음을나타내주고있는것이다. 이렇듯 OER은실제악취의배출상황을나타내는척도로사용되고있으며악취의원인성분분석은 OER의제어를위해악취공기중어떤성분이가장중요한가를파악하기위해필요하다고할수있다. < 표 4-13> 폐기물업소에서채취된악취시료의악취원인성분과 OER 시료채취지점 소각가스 방지시설배가스 실측희석배수 A 448 (700) B 300 (540) 가스배출량 C 382 m3 / 분 D 124 m3 / 분 ( 설계용량 ) 성분농도 OER 근거자료 Ci/Thi>1 성분 (ppb) C i/th i Ammonia 8500 63 Acetaldehyde 140.5 93 G Acetic acid 679.6 113 E i-butyric acid 1.61 1 조사측정 n-valeric acid 0.31 3 1.71 결과 Toluene 8704 9 10 5 m,p-xylene 90.86 22 C i/th i 304 (2.67 10 5 ) F 3.72 10 4 (6.70 10 4 ) H 자가측정자료 I 조사측정자료 Ammonia 9720 65 NO 2 72120 601 SO 2 17540 20 C 6H 5OH 17 3 Ci/Thi 689 iso-propanol 42.3 3 iso-butyraldehyde 14.2 16 MEK 5505 13 MIBK 1948 11 n-butyl acetate 147.4 9 m,p-xylene 916.2 22 o-xylene 436.6 2 Dimethyl amine 20.43 27 Trimethyl amine 56.70 515 C i/th i 618 이론적 OER J 1.16 10 5 K 2.63 10 5 L 7.66 10 4 44) V.R. Philips et al, "Odour and ammonia emissions from livestock farming Factors influencing the odour and ammonia emissions during and after the land spreading of animal slurries", V.R. Nielsen et al, Elsevier Applied Science(1990) -72-
또다른예로 < 표 4-13> 는폐기물처리업소의측정사례로소각가스와방지시설배출가스로부터채취된악취시료의분석결과이다. 이사례는본연구조사에서발생될수있는것으로폐기물처리업에서흔히일어날수있는상황이다. 굴뚝배출가스의냄새를직접맡아냄새를느낄수있어서시료를채취하여악취원인성분을분석한결과가 G이며, 이가스의희석배수즉희석배수을측정한결과가 A이다. 따라서 OER은이굴뚝의가스배출속도C(382m3 / 분 ) 에실측된희석배수, A(448) 을곱하여얻은값으로 1.71 10 5 이다. 여기서괄호내의값은희석배수를일본식계산법으로산정하여얻은것을나타내고있다. 실측된 OER은나중에이배출원의악취영향이나방지대책수립의순위를둘때이용된다. 이배출구의배출가스는실험실에서악취원인물질을분석하게되며그결과를 G의오른쪽칸에나타내었다. 여기서검출된성분으로암모니아, 아세트알데하이드, 지방산류, 톨루엔및자일렌이된것은채취된악취시료의냄새질이신냄새이어서지방산류를검사하게되었으며, 업종이폐기물업체라는것으로폐유기용제가나올수있을것으로추정하여 GC/MS 에의한분석, 그리고쓰레기의부패에서발생될수있는알데하이드류를분석하게되었다. 그리고암모니아와황화수소는악취용검지관으로간단히측정할수있어서측정해본결과암모니아는 8.50ppm으로검출되어 C i /Th i 가 1이상이되어이표에나타내었으며, 황화수소는검지관으로는검출되지않아이표에표시하지않았다. GC/MS에의한 VOC 성분, 지방산류, 2,4-DNP cartridge에의한알데하이드류의분석결과 C i /Th i 이 1이상인성분만이표에나타낸것이다. C i /Th i 의합, C i /Th i = 304는검출된악취성분이이시료의악취원인물질을제대로나타내고있는가를확인하기위해사용되며실측희석배수가 448인데반해 C i /Th i 가 304이므로이표에나타낸물질외에도악취원인성분이있을수있을것임을의미하고있다. 이시료의경우아민류나황계화합물에대한측정은이루어지지않았으므로이들성분이포함되어있을것으로추정할수있다. H칸은이사업소가제시한대기배출시설에대한자가측정자료중악취와관련된성분을나타낸것이다. 암모니아, 황화수소, CS 2, SO 2, NO 2, 페놀등은악취와관련이있는성분으로이들각성분의물질농도가최소감지값을넘길정도로검출된경우에표에나타낸것이다. 즉암모니아 9.72ppm, NO 2 72.12ppm, SO 2 17.54ppm, 페놀 17ppm으로이들농도로부터 C i /Th i 를계산하면각각 65, 601, 20, 3이된다. 자가측정기록부에명시된성분은대기보존법에따라각사업소에서주기적으로측정해야만되는성분으로악취를평가하기위해측정된것은아니다. 그러나실제악취를조사하게되면평소혹은간헐적으로악취가발생되는시설에대해서고의든혹은불의든악취가발생되고있지않은상황이되어, 악취배출시설에대한정확한악취평가가이루어지지않게되는경우가흔히생긴다. 본연구조사에서도조사방문시가동이되고있지않은소각로나배출시설이있었으며, 이러한시설에대한악취평가는자가측정기록부의자료이외에는검토대상이없게된다. 악취조사대상시설이가스를배출하지않은상황이라면악취평가는할수없는것이므로조사대상의시설의 OER을계산하기위해서는가동시측정되었을자가측정자료로부터조사대상시설의 OER을추정할수밖에없을것이다. 소각가스의 NO 2 나 SO 2 농도로부터 OER을예 -73-
측한문헌은아직찾을수없었지만연료를태울때발생되는악취농도는알려져있다. 아마도연료만태워서발생되는냄새는 NO 2 나 SO 2 가원인일것으로추정한다면이러한성분으로부터희석배수를예상할수있을것이다. K는이러한성분의 C i /Th i 값으로부터계산한 OER로서희석배수나악취원인성분농도등의자료가없을경우해당배출시설의 OER 을예축할수있는마지막수단이라할수있다. 그러나이와같은방법으로 OER을추정한사례는아직문헌에서찾지못했음을밝혀두며, 악취원인성분농도로부터예측된 OER보다도더많은차이를보일것임은인정하는바이다. < 표 4-14> 의아래칸에있는것은방지시설배출가스의악취측정사례로서이중 D는조사대상배출시설의실측된가스배출속도가아니라설계풍량을의미한다. 실제악취조사를하게되면배출가스량을유속이너무빠르거나관경을모른다는등의이유로실측하기가대단히어려운경우가생긴다. 이럴때는할수없이해당시설의설계풍량을참고할수밖에없을것이다. 실제가스유량은설계풍량보다낮은것은당연하지만배출시설의최대풍량으로간주하여 OER 산정에이용하도록한것이다. 한편이배출구시료의악취원인성분분석결과를칸 I의오른족에나타내었는데 C i /Th i 값이실측된희석배수 300보다크게나와이배출구의악취원인성분을트라이메틸아민으로단정할수있을것이다. L 은설계풍량과실측된희석배수로부터계산된 OER이다. 4.12 악취영향농도 악취배출원조사는앞서언급한바와같이우선악취발생원의자료화, 다음으로각발생원부터의악취성분의종류, 악취배출량 (OER), 배출특성, 작업상황을조사하는것이다. 배출특성은악취가항상배출되는것인지, 농도에는기복이있는것인지, 간헐적으로배출하는것인지또는작업을통해 OER은어떻게변동하는것등을파악하는것이다. 이러한결과를종합적으로판단한후각각의발생원에알맞은방지설비선택내지는작업개선등을하게된다. 그럼에도불구하고, 이와같은조사결과를늘어놓아봤을때각각의발생원에어떠한대책을마련하면좋은지대개는판단할수있지만실제문제에있어서발생원에대책을하면효과적인지하는판단은실질적으로상당히어려운것이다. 예를들면, 악취발생량은적어도그발생원이사업장의부지경계가까이에있으면민가에의영향은크고, 많을것이지만, 반대로악취발생량은커도사업장내의악취발생원이주거지에서먼곳에있다면주거지약으로의영향은많지않을수있을것이다. 또만일탈취설비를설치하려고해도어느정도의탈취효과를가지게하면좋은지의판단도어렵다. 물론열거된모든발생원에대해, 한결같이 100% 의완전대책을실시하면좋지만, 기술적으로도불가능한것뿐만아니라경제적으로도쓸데없는경우가많을것이다. 이와같은문제에대해, 다음과같이악취발생원이주택지에미치게하는영향을정량화하여수치로표현하고, 악취발생원의규모에대해서열을매겨악취대책필요성의판단에 -74-
이용할수있다 45). 즉, V : 악취물질이들어있는발생원부터의가스배출량 ( m3 /H) C 1, C 2,... C π : 위가스중의각악취성분농도 (ppm) C b1, C b2, C bπ : 위가스중의각악취성분의후각최소감지값 (ppm). W : 풍속 1(m/sec) 을 1 로한다 ( W 1) x : 발생원부터주거지까지의거리 (m) 라고하면주거지에의악취의영향농도 (I) 는 I = V W 35.3 n x 2 i= 0 Ci Cbi (1) 라고나타낼수있다고알려져있다. 공장지대의악취발생원은저장탱크의 vent나출하시의수송기기의 hatch구와같이다행히어느정도확실한배출구에서, 어느일정시간정기적으로가스가배출되는경우가많기때문에, 악취의영향도를위와같은식으로표현하는것이가능하다. I 는악취영향농도 (odor unit) 라고불리우며, 악취발생원의주택지에의영향도의상대적인비교값이다. 후각한계농도의 1ft 3 의악취가스를 1 악취단위 라고할때 (35.3은m3부터 1ft 3 로의환산값이다 ), 악취발생원부터 V Σ Ci Cbi [ 악취단위 ] 의악취가발생하여, 그것이풍속의 배에비례하고, 거리의 2승에반비례하여확산하면서주거지까지닿았을때주거지에서악취단위라고할수있다. 풍속과거리의항은실험규칙에기초하는것으로또한 (1) 식에는이외에도기온, 지형, 확산속도등의요소가영향을주지만, 악취발생원의순위부여라는목적이므로 I값을비교한다는것만으로그목적은충분히얻을수있다. 과거몇년간악취공해가발생했을때의상황을해석해본결과, 악취공해발생가능성과 I 와의사이에는경험적으로다음과같은관계가있다고알려져있다. 45) 악취ㆍ탄화수소배출방지기술 -(3) 업종별방지기술 -, pp. 7~9, 일본화학공학협회편, 1977-75-
I : 악취영향농도 1,000이상 400 ~ l,000 400이하 악취민원발생가능성많다경우에따라서없다 즉, 대책의대략적인기준으로서 I = 1,000이상의악취발생원에대해우선적으로악취방지대책을실시하고, 대책의실행후에 I가 400 이하로되도록한다. 400 ~ l,000에해당하는발생원이많을때는문제가될것이다. 또한이식에서영향을줄수있는부분은배출되는각물질의최소감지농도즉후각역치값이다. 이값은앞서소개되었기때문에여기서는생략한다. 또풍속은악취민원이생겼을때의평균으로서 5를채용하고있다. 역으로볼대주거지에영향을주지않을 I = 400 이하로유지하기위해서는 500m 내에있는배출구혹은사업장에대해서 OER 즉, TOER = V Σ Ci = TOER = 500 2 400 / ( 5 35.3) = 1.265 10 6 Cbi 이하가되어야할것이다. 같은논리로 X m 떨어진배출구의 OER이나사업장의 TOER 의경우는 X 2 5.05868 이하가되어야할것이다. 500m내에주거지가있는사업장의경우이구역에있는사업장은각사업장내모든배출구 OER의합즉 TOER이 1.265 10 6 이하를유지하도록하여야할것으로사료된다. 또한주거지에서 1,000~1,500m 떨어진사업장은각배출구 OER의합즉 TOER을 5.06 10 6 ~ 1.14 10 7 이하로유지함이바람직하다. 4.13 TOER 을이용한악취영향권예측 최근전국각지에서악취에대한민원이증가하면서환경부나지자체에서는각지역의사업장에대해악취배출에대해엄격히지도단속하는경향을보이고있다. 특히사업장에서의악취규제는배출원의악취에대한허용기준이강조되고있어서많은사업장마다배출구배가스의희석배수, 즉희석배수측정이갈수록중요시되가고있다. 측정된배출원별희석배수로부터준법성여부의판단뿐아니라 OER이나배출구높이, 주변의건물등을고려하여확산모델링을써서발생원주변의악취영향범위를예측 46) 할수도있을것이다. 악취의영향범위예측은사업장으로하여금주변의악취민원의원인이될수있는가에대한평가를함에있어서대단히중요하며악취민원의원인이될수있다면악취방지대책의수립이필요할것이다. 배출원악취의영향범위예측에는일반적인대기오염예측에이용되는확산식을변형한계산식이이용되고있다. 그러나악취공해와같이좁은범위에있어서의적용은항상적합 46) 구윤서외, 실시간악취모델링시스템, pp. 173 174, ( 사 ) 한국냄새환경학회, 2002 년춘계학술대회 -76-
할수있는것은아니며, 그검증도아직충분하지않을뿐만아니라, 일반사업장의입장에서볼때악취측정결과로부터모델링프로그램을적용시키기란여간쉬운일이아닐것이다. 여기서는악취발생원이많은사업장에있어서사업장발생원의 OER로부터사업장주변에미치는영향을간단히예상하는경험칙 47) 을이용하여각배출원에대한악취방지대책수립의필요성여부에대한판정을검토하였다. 각사업장에서각기체배출구에서의가스배출량이나특정성분에대한측정은의무적으로이루어지는일상적인점검이므로이와함께각배출원희석배수나악취성분의측정도함께하게된다면사업장내악취대책수립의우선순위를정하기위한좋은자료로이용될수있을것이다. 4.13.1 악취배출량 (O.E.R.) 악취배출량 (O.E.R.) 에대해서는 4.10.3 의정의 48) 에서설명한바가있다. OER 은실제악취 가배출되고있는시설의배가스희석배수와배가스유량을곱하여얻는값으로다음처럼 된다. 악취배출량 = 악취농도 배가스량 ( m3 / 단위시간 ) 악취배출량은단위시간동안배출구에서배출된악취를냄새가나지않도록희석시키기위해필요한최소량의공기를의미하며구미에서는 odor emission rate, 일본의경우악취배출속도라고부르고있다. 또악취배출원이여러개존재할경우에는, 각악취배출원에서 OER의총합을총 OER (T.O.E.R. : Total Odor Emission Rate) 이라하며보통사업장전체의악취배출량을추정하기위해이용된다. 4.13.2 OER 과영향범위예측 배출구별악취방지대책수립의필요성은현행악취규제제도를만족시키고있는가, 또한사업장에서배출되는악취가사업장주변에악취민원을발생시킬정도인가에따라판정될것이다. 사업장내여러악취배출원에대해각각의배출원의제원과 OER로부터모델링에의해주변에미치는영향을예상할수있는기법이연구되고있으나복잡한수식에여러변수를고려하여계산하는과정이따르므로대개의사업장에서는이러한과정을거치기가어려운실정이다. 일본에서는일찍경험적으로사업장내악취배출원의총 OER로부터주변에미치는범위를경험적으로정립한바가있으며, 이관계를 < 표 4-14> 에나타내었다 49). 47) 신환경관리설비사전편찬위원회, 대기오염방지기기활용사전 -제10 편 악취방지 -, ( 주 ) 산업조사회, pp.204~ 209(1995) 48) 대기오염방지기기활용사전, pp. 204~209, ( 주 ) 산업조사회 ( 일본 ), 1995 49) 일본환경청 대기보전국 특수공해과, 악취방지기술메뉴얼 (Ⅱ), pp.84~86, 공해대책기술동우회, 1979-77-
이지표는실제현장에서의악취대책을검토할때충분히참고가될수있는자료이다 50). TOER ( m3 /min) 10 4 이하 악취공해의발생가능성 특수한경우를제외하고일어나지않음 현재, 소규모로악취공 10 5~7 해가일어나고있거나그가능성이내재하고있다. 10 7~9 소 중규모의악취공해가일어나고있다. 10 9~10 대규모악취공해가일어나고있다. 10 11~12 최대의악취발생원으로그예는적다. < 표 4-14> TOER 과악취영향권과의관계 발생업종의대표예 ( 악취방지대책없을때 ) 제빵공장양조공장 도료 도장공장인쇄 잉크공장피혁공장, FRP 공장사료 비료공장하수처리장 주물공장분뇨처리장양돈 양계장석유화학공장 크래프트펄프공장셀로판공장도축장레이욘공장 공해대책을하지않은대규모크래프트펄프공장 영향범위 악취의최대도달거리는 1~2km 이상은없다. 악취의최대도달거리는 2~3km 범위내이다. 악취의 최대 도달거리는 10km 이내로 악취민원은 2~3km 범위내이다. 악취의최대도달거리는수십 km에이르며피해도 4~6km 의범위에이른다. ( 주 ) 이표는일본환경성산하기구인일본환경위생센터에서 1969 년부터 1979 년까지악취공해가심한 시절에조사했던악취공해사례의경험을근거하여정리한것으로, 도장ㆍ도료ㆍ인쇄ㆍ주물등의공장에 대해서는비교적규모가큰것이다. 그리고양돈은 200 마리이상, 양계는 1 만마리이상의규모의것이다. 1 공정별모든발생원을써냄 2 모든발생원의배가스량측정 3 모든발생원의 6단계세기측정 측정장소정리 7 O.E.R의계산 8 Total O.E.R 4 필요장소의악취조사 9 각발생원별 O.E.R 비교 5 화학측정 6 관능측정 10 발생원별대책순위결정 11 각발생원별악취원인물질의규명 12 대책방법의선정 13 대상목표결정 14 설치 15 검수시제3 기관의선정 < 그림 4-15> OER 의악취방지대책으로의이용 50) 유미선외, 화학공장의악취배출량으로부터간이악취영향도예측사례, 11 권 (4 호 ), p383~389, 한국환경과학회지 (2002) -78-
< 그림 4-15> 는각사업장에있어서얻은각배출구의 OER 로부터악취방지시설의설치필 요성판정혹은방지시설설치대상의우선순위부여등에이용될수있음을나타낸것이 다. -79-
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제 5 장분쟁조정을위한악취피해산정 5.1 환경분쟁조정제도와민원 환경분쟁조정제도는국민들이생활속에서부딪히는크고작은환경분쟁을복잡한소송절차를통하지않고전문성을가진행정기관에서신속히해결하도록하기위해마련한제도이다. 환경오염으로인해피해를본사람이환경오염을시킨사람혹은사업장을상대로법원에소송을낼경우변호사의도움을받아가해행위와피해발생간의인과관계를입증해야하기때문에시간과경비가많이들게된다. 환경부가운영하는환경분쟁조정제도는환경이손상되어피해를본피해자를도와주기위해만들어진조직으로, 환경분쟁조정제도를이용하는경우변호사의도움없이환경분쟁조정위원회에서적은비용으로피해사실입증을대신해주고, 절차도간단하기때문에해마다환경분쟁조정위에접수되는민원이많아지고있는추세이다 (< 그림 5-1>). 접수 처리 600 500 400 300 200 126 204 167 473 297 491 349 402 399 426 384 480 476 100 95 0 00 01 02 03 04 05 06 < 그림 5-1> 최근환경분쟁조정위원회의접수및처리건수 환경분쟁조정위원회에서다루고있는환경분쟁으로는 1. 사업활동, 기타사람의활동에따라발생하였거나발생이예상되는대기오염, 수질오염, 토양오염, 해양오염및소음, 진동과악취등에의한건강 재산 정신에관한분쟁 2. 환경시설 ( 폐기물처리시설, 하수종말처리시설, 분뇨처리시설등 ) 의설치ㆍ관리와관련된분쟁 3. 진동으로인한지반침하에따른분쟁 4. 자연생태계파괴로인한분쟁 5. 일조ㆍ조망저해와관련된분쟁의조정은 건축법 제2조제1항제9호의건축으로인한다른분쟁과복합되는경우의분쟁이있다. -81-
여러가지환경손상으로인한민원중악취는소음과함께감각적공해로알려진공해로서예부터환경관련민원중에서도민원건수가많았던분야이다. < 표 5-1> 은지난 2000년부터 2006년사이에있었던악취관련민원과이에관련된통계를나타낸것이다. 이표에서알수있듯이해마다악취민원이늘고있는상황이며, 배상대상이될수있는악취민원도늘어나고있음알수있다. < 표 5-1> 우리나라의악취민원현황 구분 민원건수 규제대상 배상대상 원인불명 2003년 2,382 1,068 466 848 2004년 3,826 1,834 502 1,490 2005년 4,302 2,032 1,209 1,061 2006년 4,797 1,785 2,080 932 5.2 악취피해조사대상요건 분쟁조정위에접수된악취민원모두가피해가인정되는것은아닐것이다. 따라서접수된민원중에서우선피해가인정될개연성이있는것은실제조사를하게된다. 우선악취민원이접수되면악취피해를위한현장조사를하기전에다음과같은사항을확인해둘필요가있다. 가 ) 광역적악취피해 : 예를들어아파트단지혹은특정주거지역상당수의주민이인근의특정사업장혹은여러개의악취배출원을갖는산단에서발생된악취로인해민원을제기한경우를말하여, 악취피해가일정주거지역 ( 같은아파트, 아파트단지, 마을, 동등 ) 내불특정다수에서일어나며, 그피해는악취발생원을알고있을경우는풍하에위치한주민들에게일어난다. 그러나이러한악취피해가발생되더라도 1) 악취민원이특정소수만 ( 수명만의반복민원 ) 의문제인경우는, 민원을제기하는사람혹은사람들이악취와관련된사업장과의또다른이유로인해민원을제기하고있을경우는악취에의한피해가인정되지않는다. 악취는감각공해라는특성상모두에게같은정도로피해를주게되는것이아니어서, 실제대부분의사람에게피해를주고있는것이아닌데도불구하고, 악취공해를특성을이용하여관계되는사업장에게부당한요구를주장하는경우가있을수있기때문이다. 따라서악취에대한피해를인정함에있어서악취의피해가악취발생원주변에거주하는주민의상당수에게피해가발생되고있는가를면밀히살펴볼필요가있다. 2) 광역적악취피해로서인정을받기위해서는악취피해가불특정다수에게일어나고있고, 그것도지속적으로악취피해가있음이확인되어야할것이다. 악취피해가불특정다수에게일어나고있음을확인할수있는자료로서는악취민원을제기하는주민이 -82-
거주하는관할지자체의최근악취민원통계자료를들수있다. 그러나악취를관리하여야하는지자체가악취민원이적음을강조하고자할생각으로, 악취민원이많음에도불구하고악취민원통계의수를적게기록하거나혹은담당공무원의무성의로악취민원을기록부에누락시키는경우도있기때문에주민의악취민원이관할지자체의악취민원대장에반영되고있는지확인해둘필요도있을것이다. 나 ) 소규모악취피해 : 악취피해가악취발생원바로인근에거주하는주민에지나지않을정도로악취피해자가적은경우를말하며, 주로악취배출시설이규제대상이아닌경우가대부분이다. 이러한시설로서다음을들수있으며, 악취피해의여부가분명한경우가많다. - 생활악취시설 : 음식점, 세탁소, 인쇄시설등 - 악취배출시설 ( 악취방지법명시 ) 규모미만사업장 : 축산시설, 도축ㆍ고기가공등악취피해는바로악취배출사업장바로이웃인경우가대부분이며, 따라서현장확인에의해악취피해의확인도용이하다. 따라서악취배출도악취배출구의위치를바꾸거나소형의악취방지시설을설치하는것으로문제가해결되는경우가흔히있다. 5.3 악취피해조사방법 가 ) 광역적악취피해 악취피해가상당히넓은지역의지역주민에게일어나고있음을확인하기위해서는피해 를보고있는주민이거주하는지역과악취발생원으로추정되는사업장을함께나타낼수 있는지도를구하고, 이와함께다음과같은자료가마련해본다. 1) 지자체의악취관련자료수집 : 악취민원인인근의 - 악취배출사업장현황및지도ㆍ점검실적보고서 o 악취배출사업장지도ㆍ점검실적총괄 o 지도ㆍ점검결과위반사업장내역 o 과징금부과ㆍ징수및체납처분현황 o 적색사업장현황 o 악취배출사업장내악취배출시설및악취방지시설내역 o 악취배출사업장악취검사현황 o 악취배출사업장배출허용기준초과세부내역 o 최근 3년악취민원인인근지역월별악취민원발생현황 o 악취민원이많았던최근 3개월동안의일별악취민원발생현황 -83-
2) 악취배출사업장관련자료수집 : - 악취배출사업장의악취관련자료 o 냄새가나거나날수있는원료, 제품및취급량내역 o 냄새가동반되는원료및제품의보관장소에관한자료 o 악취배출사업장의악취배출공정 o 악취배출사업장의대기오염및악취방지시설의종류, 수량, 최대풍량및최근 1년자가측정기록부 o 악취배출사업장의폐수처리장의구조, 용량, 처리장, 포기조공기량, 수질자가측정결과 o 악취배출사업장의매립장, 쓰레기집하장, 야외약품저장실태등악취배출과관련된시설을나타내는사진등증거물 o 사업장내외악취관련측정결과 o 최근 6개월일별공장가동현황 ( 일별공장가동시간기록 ) 3) 기상자료 : 악취민원인과가장가까운기상대 ( 인터넷자료 ) 의 o 최근 3년간월별평균온ㆍ습도, 풍향, 풍속 o 악취민원이많았던최근 3개월간의일별평균온ㆍ습도, 풍향, 풍속 o 악취민원이많았던 3개월중민원이가장많았던 1주간의시간대별풍향ㆍ풍속 이러한자료를모두얻을수있다면다행이지만대부분의경우실제로손에넣을수있는 자료는위에서열거한것중몇가지에지나지않게된다. 그러나획득된귀중한자료로부 터다음절차를따라악취피해의개연성을판정하여야한다. 4) 취득자료에의한악취민원과악취배출업소의상관성판정 ⅰ. 바람이거의불지않을때즉, 악취배출시설의악취가확산되어악취를느낄때 악취배출원과매우가까운거리에민원인이거주함. ⅱ. 악취민원인이악취배출사업장의풍하에위치하고있어서악취가감지될때 악취배출원과비교적가까운거리에있어서악취배출시설에서민원인쪽으로바람이불면악취를느끼는경우 ⅲ. 배출원에서배출된악취의착지지점에서악취민원인이거주하는경우 악취배출시설에서상당히떨어져있으나저기압시에악취배출사업장으로추정되는사업장에서민원인쪽으로바람이불면악취를느끼는경우 악취민원이위 4) 의한가지에속해있어서악취피해의개연성이있다고판단되면, 음에직접현장에나가악취피해가일어날수있는가에대해검토하게된다. 다 -84-
5) 악취민원이피해자주변에위치한악취배출사업장으로부터배출된악취와관련이 있다고판단될때현장조사실시 ⅰ. 사업장에대한현장조사 - 악취배출공정, 취기성원료및제품의저장상태, 폐수처리시설의악취발생상황확인 - 사업장부지경계에서의악취감지확인 ( 정상작업시에서 ) 조사가가조사대상사업장부지밖을순회하는과정에서악취세기 2도이상으로냄새를느낀경우, 그곳에서악취시료채취 ( 사업장별시료수는보통최대 2-3개 ) - 가스배출구종류, 위치, 높이, 구경, 최대가스배출량 ( 펌프용량 ) 확인 - 폐수처리장 ( 집수조, 포기조, 침전조등 ) 상부개폐여부, 공기포기량확인 - 악취배출량이많은가스배출구, 배출시설의경우배출가스채취기준에따라악취시료채취및시료채취지점의높이, 유량, 온ㆍ습도기록. - 악취배출원주변에위치한건물의배치도와각건물의높이, 배출원과부지경계의거리등 참고 : 배출가스채취의기준 < 표 5-2> TOER 과악취영향범위및악취시료채취기준 TOER 10 4 이하 악취공해의발생가능성특수한경우를제외하고일어나지않음 현재, 소규모로악 10 5~7 취공해가일어나고있거나그가능성이내재하고있다. 10 7~9 공해가일어나고있 소 중규모의 악취 다. 10 9~11 대규모악취공해가일어나고있다. 10 11~12 최대의악취발생원으로그예는적다. 발생업종의대표예 ( 악취방지책없을때 ) 제빵공장양조공장도료 도장공장인쇄 잉크공장피혁공장, FRP공장사료 비료공장하수처리장주물공장분뇨처리장양돈 양계장석유화학공장펄프공장셀로판공장도축장레이욘공장 공해대책을하지않은규모가큰펄프공장. 매우드물다. 영항범위및시료채취기준 악취시료대상 영향거의없음. 시료채취안함. 악취의최대도달거리는 1~2km 이상은없다. 악취의최대도달거리는 2~3km 범위내이다. 악취의최대도달거리는 10km 이내로악취민원은 2~3km 범위내이다. 악취의최대도달거리는수십 km에이르며피해도 4~ 6km의범위에이른다. 소규모악취피해의경우시료채취 민원인이악취배출시설로부터 3km내에위치할경우시료채취. 흔히일어나는광역악취피해. 민원인이배출시설 로부터 3km이상에 위치할 경우 시료 채취함 -85-
* TOER : 공장등으로부터배출되는악취배출의정도를나타내는것으로배출된악취로인해주변환경에미치는영향범위를검토하는데이용된다. 악취배출시설의악취배출량 (O.E.R. : Odor Emission Rate) 는 O.E.R. = 악취희석배수 ( 악취농도 ) 배출가스량 (m 3 /min) 으로표현되며, 악취배출원이여러개존재하는사업장혹은산업단지의경우에는각악취배출원에서의악취배출량을구하여, 그합계를총악취배출량 (T.O.E.R.: Total Odor Emission Rate) 라고부르고있다. TOER과주변에미치는악취의영향권범위를 < 표 5-2> 에나타내었다. 여기서악취농도는배출구에서채취된악취의희석배수를말하며, 배가스량은시료채취지점에서의가스유량, 혹은가스배출시설에사용된송풍기의풍량을의미한다. 보통악취배출량은배출구의경우자가측정기록부의배출구악취농도 ( 희석배수 ) 에송풍기의풍량을곱한값, 폐수처리장포기조의경우포기조액면위에서측정된악취농도에포기조내총공기공급량을곱한값으로하고있다. 그리고매립장이나침전조와같이송풍기나펌프가없는악취배출원의경우 ( 악취발생면의면적 그위를지나는바람의평균풍속 매립장위에서측정된악취농도 ) = 악취배출량 (OER) 으로추정하도록한다. < 표 5-3> 에악취배출시설의조사결과사례를나타내었다. < 표 5-3> 악취배출시설조사결과표의예 사업장명 : 대한공업 ( 주 ) 측정일시 : 2008년5월1일 측정지점 : 공정배출구 1번 배출구실제높이 : 48.0m 부지경계최단거리 : 43.0m 배출구구경 : 1.35m 배출가스유속 : 15.00m/s 배출가스온도 : 75 배출가스수분량 : 14.2% 배가스최대유량 : 1011m3 /min 배출가스실제유량 : 867m3 /min 배출가스악취농도 : 4000 악취배출량 : 3.5 10 7 m3 /min 민원인까지의거리 : 약 2.5km 민원인위치 : 악취영향권내 ⅱ. 피해주민거주지역에대한악취조사 - 피해주민의주거형태 : 단독, 아파트, 상가등 - 피해주민주거지와배출시설과의높이차예로배출구높이와피해자아파트층수로부터차이를계산함. - 최대악취배출량 (OER이최대인배출시설, 또는 TOER이최대인사업장 ) 과피해주민주거지까지의거리 - 악취발생시설과피해자주거지사이에있는장애물의종류와크기 ( 높이폭등 ) - 악취배출원에서피해자거주지쪽으로바람이불때악취를감지할수있다면, 악취를가장강하게느낄때시료채취 - 피해주민인근주민에대한악취에대한여론조사 : 악취발생빈도, 악취를 -86-
감지했을때의악취질과세기, 악취발생시간, 지속시간, 예상되는악취배 출사업장, 악취가날아오는방향등 - 피해주민인근주민의지리적분포와배출원과의거리 악취피해에관한현장조사가이루어지게되면, 조사하는과정에서악취를채취하게되는경우도있게된다. 현재우리나라의악취방지법에서는배출구에서는희석배수, 부지경계에서는희석배수혹은지정악취물질을측정토록하고있다. 그리고부지경계에서의현재 17가지지정악취물질에대해배출허용기준을규정하여규제하고있지만 2010년에는 22가지물질에대해규제할예정으로되어있다. 그러나악취를배출하는사업장은악취방지법에명시된모든악취성분을배출하는것은아니며, 사업장마다악취민원의원인으로예상되는성분이있기마련이며, 따라서대부분의경우희석배수와사업장마다특징적으로나타나는악취성분에대해점검하게된다. 다음은현장방문에서악취시료의채취요령과사업장별측정대상이되는악취성분에관해언급하고있다. 6) 악취의측정항목과측정기관사업장이나악취민원이발생되는주거지역을방문하여악취를조사하는방법은앞서 4장의 1절에설명한바가있다. 악취의조사지점으로는악취를발생하고있을것으로예상되는사업장에대한조사와악취민원을제기하고있는민원인의거주지역으로나눌수있다. ⅰ. 사업장에대한악취측정항목사업장에대한악취조사로서는우선악취가배출되거나강한악취가감지되는곳에서는희석배수측정을위한시료채취가이뤄져야할거이다. 물론시료채취지점이배출구와같이가스유량이형성된곳이라면유량, 온도, 습도등에대한측정도있어야될것이다. 부지경계와같은일반대기에대해서도악취를느낄수있는지점이라면역시희석배수측정을위한시료채취가있어야할것이다. 이경우도, 시료채취당시의풍향, 풍속, 온ㆍ습도는물론이다. 각시료채취지점에서의악취성분에대해서는현재우리나라의경우는부지경계에서의배출허용기준이정해진지정악취물질이있지만, 배출구와같이높은농도에서악취가발생되는곳에서는지정악취물질에대한농도규제는마련되어있지않은상태이다. 그러나배출구에서의악취는비교적높은농도로배출되기때문에악취의원인성분을규명하기가쉽고, 배출구에서배출된악취가부지경계에서의악취의원인이되는경우가많으므로, 우리나라에서는비록배출원에서악취성분에대한농도규제는없지만, 높은농도로악취가배출되는악취발생원에서의악취성분측정을위한시료채취는매우중요하다고할수있다. -87-
< 표 5-4> 우리나라의악취배출사업장과주요악취원인물질 시설종류주요측정대상성분참고성분 1. 축산시설황화수소, 암모니아 2. 도축 고기가공및저장처리시설황화수소뷰틸산 3. 수산물가공및저장처리시설트라이메틸아민아세트알데하이드 4. 동ㆍ식물성유지제조시설뷰틸산, 발레르산아세트알데하이드 5. 사료제조시설황화수소, 트라이메틸아민뷰틸산 6. 빵류및곡분과자제조시설아세트알데하이드 7. 설탕제조시설아세트알데하이드 8. 조미료및식품첨가물제조시설황화수소, 아세트알데하이드 9. 그밖의식료품제조시설황화수소, 아세트알데하이드 10. 증류주 합성주및발효주제조시설아세트알데하이드발레르알데하이드 11. 맥아및맥주제조시설아세트알데하이드발레르알데하이드 12. 담배제조시설트라이메틸아민발레르알데하이드 13. 제사및방적시설아세트알데하이드 14. 직물직조시설메틸에틸케톤부틸아세테이트 15. 섬유염색및가공시설뷰틸산, 황화수소 16. 모피가공및모피제품제조시설황화수소, 뷰틸산 17. 가죽제조시설황화수소, 뷰틸산메틸에틸케톤 18. 신발제조시설뷰틸아세테이트, 톨루엔 19. 제재 목재가공및합판 강화목재제 조시설 아세트알데하이드 폼알데하이드 20. 펄프 종이및판지제조시설황화수소폼알데하이드 21. 출판및인쇄관련시설톨루엔부틸아세테이트 22. 석유정제품제조시설톨루엔스타이렌 23. 기초유기화합물제조시설톨루엔스타이렌 24. 기초무기화합물제조시설암모니아, 염화수소아세트알데하이드 25. 무기안료 염료 유연제, 그밖의착색제제조시설 톨루엔, 초산 염화수소 26. 비료및질소화합물제조시설암모니아, 트라이메틸아민황화수소 27. 합성고무및플라스틱물질제조시설 28. 기초의약물질및생물학적제제제조시설 황화수소, 스타이렌 황화수소, 암모니아 아세트알데하이드 29. 의약제제품제조시설황화수소, 암모니아아세트알데하이드 30. 살충제및그밖의농약제조시설황화수소, 암모니아톨루엔 39. 재생용가공원료생산시설황화수소톨루엔 40. 산업용세탁시설트라이클로로에탄톨루엔 41. 농수산물전문판매장황화수소, 트라이메틸아민아세트알데하이드 42. 폐수처리시설황화수소, 암모니아 43. 하수 축산폐수처리시설황화수소, 암모니아발레릭산 44. 폐기물보관 처리시설황화수소, 톨루엔암모니아 45. 그밖의시설황화수소, 톨루엔암모니아 -88-
그리고다음에악취의원인이되는성분에대해서는악취를배출하는사업장마다다르기는하나업종마다비슷한성분이원인이되는경우가많아서통상적으로알려진악취원인성분에대해먼저검토해볼필요가있다. < 표 5-4> 는국내외문헌이나악취측정보고서를토대로작성된것으로우리나라악취배출업종에따른주요악취성분을나타낸것이다. 여기서주요측정대상성분은각시설마다악취의원인이된빈도가가장높은것을나타내고있으며, 참고성분은이들주요성분과함께나타나는또다른성분을의미하고있다. 악취측정기관으로서는국립환경과학원에서지정한악취측정기관을이용함이바람직할것으로생각되며현재지정악취검사기관은국내에 20곳이상이있다. ⅱ. 악취민원인주거지역에서의악취측정항목악취민원인의거주지역및인근에대해서도악취측정을할수있다. 민원인거주지역을순회하다가악취를감지하게되면사업장에서의악취시료채취기법과동일한방법으로시료를채취하며, 악취측정지점에서희석배수측정을위한시료채취와아울러악취의원인이될것으로예상되는성분 ( 원인성분을예측하지못한다면, 악취배출사업장에서높은농도로검출된악취성분 ) 에대한시료가채취되어야할것이다. 대부분거주지역에서의악취조사에서는채취된악취시료중에현행우리나라의부지경계선상기준을초과하는법정악취성분이검출되는경우는매우드물다고할수있다. 피해주민의거주지역에서악취방지법상의지정악취물질농도가배출허용기준을넘지않았다고해서악취피해가없다고단정할수는없는데, 그이유는악취는발생원의상황, 기상조건, 피해지점과배출원의거리및사이의장애물등여러가지요인으로악취세기가수시로변하기때문이다. 거주지역에서법정악취성분이규제기준농도를만족하지않았다는정보도매우중요하지만, 시료채취지점과채취시간도악취피해의평가와깊은관련이있는것이므로가능한한악취민원인의정보를토대로민원인이악취를평소느낄때의기상상황이나, 제반여건을고려하여피해지점에서의악취조사가중요하다고하겠다. 5.4 악취의정신적피해인정기준 악취피해에대한피해인정기준은악취피해를주장하는민원인이거주하는주거지역에서 < 표 5-5> 의악취세기 2.5도이상의악취를검지할수있을경우를말하며, 이기준은우리나라를비롯하여일본등에서주거지역에서의악취규제기준이되고있다. 악취배출원이알려져있고, 그악취로인해주저지역에서피해가발생되고있음이분명하다면, < 표 5-5> 혹은 < 표 5-6> 나 < 표 5-7> 에따라악취세기와대응되는희석배수혹은악취성분농도를근거하여악취에대한정신적피해보상기준이마련된다. -89-
< 표 5-5> 환경중악취의악취세기와판정기준 악취세기 판정기준 피해의정도 희석배수 0 무취 1 최소감지농도 모두에게악취피해없음 10이하 2 최소인지농도 (2.5) 주거지역규제기준 주거지역악취의수인한도 10 3 공업지역에서의규제기준 (3.5) 모든지역에서의악취수인한도 4 5 강한냄새 ( 모두가강한불만을가짐 ) 강렬한냄새 ( 도망가고싶을정도의악취 ) 상당수의사람에게악취피해가 인정되는악취세기 모든사람에게악취피해가인정됨 악취세기 1 도 : 무슨냄새인지모르나악취를미약하게느낄수있다. 2 도 : 무슨냄새인지알수있는미약한냄새 2.5 도 : 주거지역에서는일부사람들에게악취민원이될정도의악취세기 3 도 : 주거지역에서나타날경우대부분의사람들에게악취민원이될정도의악취세기이 30 100 500 2000 나, 공업지역에서나타날경우일부근무하는사람에게민원대상이될정도의악 취세기의악취 < 표 5-6> 악취물질의냄새세기와농도 (ppm) 관계 냄새세기물질명 1 2 2.5 3 3.5 4 4.5 암모니아 0.1 0.6 1 2 5 1x10 4x10 트리메틸아민 0.0001 0.001 0.005 0.02 0.07 0.2 3 황화수소 0.0005 0.006 0.02 0.06 0.2 0.7 8 메틸머캅탄 0.0001 0.0007 0.002 0.004 0.01 0.03 0.2 디메틸설파이드 0.0001 0.002 0.01 0.05 0.2 0.8 2 디메틸디설파이드 0.0003 0.003 0.009 0.03 0.1 0.3 3 아세트알데하이드 0.002 0.01 0.05 0.1 0.05 1 1x10 프로피온알데하이드 0.002 0.02 0.05 0.1 0.05 1 1x10 노르말뷰틸알데하이드 0.0003 0.003 0.009 0.03 0.08 0.3 2 이소뷰틸알데하이드 0.0009 0.008 0.02 0.07 0.2 0.6 5 노르말발레르알데하이드 0.0007 0.004 0.009 0.02 0.05 0.1 0.6 이소발레르알데하이드 0.0002 0.001 0.003 0.006 0.01 0.03 0.2 이소부탄올 0.01 0.02 0.09 4 2x10 7x10 1x10 2 아세트산에틸 0.03 1 3 7 2x10 4x10 2x10 2 메틸이소뷰틸케톤 0.02 0.7 1 3 6 1x10 5x10 2 톨루엔 0.9 5 1x10 3x10 6x10 1x102 7x10 2 스타이렌 0.03 0.2 0.4 0.8 2 4 2x10 자일렌 0.1 0.5 1 2 5 1x10 5x10 프로피온산 0.002 0.01 0.03 0.07 0.02 0.4 2 노르말뷰티르산 0.00007 0.0004 0.001 0.002 0.006 0.02 0.09 노르말발레르산 0.0001 0.0005 0.0009 0.002 0.004 0.008 0.04 이소발레르산 0.00005 0.0004 0.001 0.004 0.01 0.03 0.3 일본환경위생센터자료임. -90-
< 표 5-7> 우리나라의법정악취성분의악취세기대비성분농도표 번호악취세기 2.5 도 3.0 도 3.5 도 1 암모니아 1 2 5 2 황화수소 0.02 0.06 0.2 3 메틸머캅탄 0.002 0.004 0.01 4 다이메틸설파이드 0.01 0.05 0.2 5 다이메틸다이설파이드 0.009 0.03 0.2 6 트라이메틸아민 0.005 0.02 0.1 7 아세트알데하이드 0.05 0.1 0.05 8 프로피온알데하이드 0.05 0.1 0.05 9 뷰티르알데하이드 0.029 0.1 0.2 10 n- 발레르알데하이드 0.009 0.02 0.05 11 i- 발레르알데하이드 0.003 0.006 0.01 12 톨루엔 10 30 60 13 스타이렌 0.4 0.8 2 14 자일렌 1 2 5 15 메틸에틸케톤 (MEK) 13 35 64 16 메틸이소뷰틸케톤 (MIBK) 1 3 6 17 뷰틸아세테이트 1 3.8 10 18 프로피온산 0.03 0.07 0.02 19 n- 뷰티르산 0.001 0.002 0.006 20 n- 발레르산 0.0009 0.002 0.004 21 i- 발레르산 0.001 0.004 0.01 22 i- 뷰틸알코올 0.9 4 20 http://www.env.go.jp/air/akushu/guidebook/01.pdf 취기대책행정가이드북, 일본환경성, pp 12 에서인용된것임 ( 단위 : ppm) 그리고악취피해가인정되기위한조건으로는 ⅰ. 악취세기 2.5도이상의악취가일회성이아닌반복적 ( 악취민원제기일의확인 ) 으로나타나고 ⅱ. 악취민원인이외에, 유사한내용으로민원인과무관한또다른악취민원인있을때 ( 악취영향지역의불특정다수 ) 악취피해가있다고생각할수있다. 또한악취세기및지속기간은 - 피해자거주지역에서악취조사가가발생한날에관측혹은추정한악취세기중가장강한악취세기를나타낸값을그날의악취세기로간주하며, 악취피해산정에서는악취피해가발생된기간동안의가장강한악취세기를이용토록한다. - 악취조사가가현장을순회할동안에이루어지는직접관능에의한악취측정은악취가 10초 ( 천천히수회호흡을할때걸리는시간 ) 이상지속해서악취를느꼈을때의악취를 1회악취가발생한것으로간주한다. -91-
- 악취의피해기간은악취피해가조사결과확인된악취발생원에의한것이분명한경 우악취발생시설이가동한날부터가동을중단한날까지의기간중으로하되, 악취 발생원으로부터민원인의주거지방향으로바람이분을고려하여넣는다. 5.5 악취세기에따른피해산정기준 ( 안 ) 악취는감각적공해로소음과마찬가지로정신적피해를주게되는경우가많다. 우리생활주변에는항상각종냄새가있지만, 특별히불쾌한냄새가악취세기 2.5도이상의냄새로느껴지게되고그것도반복적으로느끼게되면그불쾌감을참을수없게되는사람이생기게된다. 따라서주거지역에서악취세기 2.5도이상이되고반복적으로발생했을때, 그악취의원인이되는특정발생시설임이확인되었을경우해당시설을소유혹은관리하는사업자는악취로인한피해를본사람에게정신적피해를배상토록하여야할것이다. 악취는소음과달리혐오감, 불안감, 불면, 메스꺼움, 작업능률의저하등각종신체적불편을유발할수있고경우에따라서는악취속에포함된물질로인해피부병이나호흡기질환을유발할가능성도있어서, 그피해는소음보다심각한경우가많다고할수있다. < 표 5-8> 악취피해배상액산정기준안 ( 단위 : 천원 ) 악취세기 ( 도 ) 피해기간 2.5도이상 ~ 3.0 미만 ( 희석배수 10-30) 3.0이상 ~ 3.5 미만 ( 희석배수 30-100) 3.5 이상 ( 희석배수 100 이상 ) 2주이내 100 200 400 1개월이내 150 300 600 3개월이내 300 600 1,200 6개월이내 600 1,200 2,400 9개월이내 900 1,800 3,600 1년이내 1,200 2,400 4,800 1년 6개월이내 1,500 3,000 6,000 2년이내 1,800 3,600 7,200 3년이내 2,100 4,200 8.400 1) 위기준표는 1인당피해배상액임 2) 악취세기는실제측정또는예측치를동일하게적용하며, 최대악취세기를기준으로함 3) 악취배출원에서배출되는악취의배출량으로부터피해지점에서의악취희석배수를추정하는경우 최대악취희석배수를산정기준으로한다. 4) 피해기간은악취발생원이있는기간과배출원에서피해지점으로부는바람의빈도를고려하여정 한다. 5) 악취, 소음ㆍ진동, 먼지등둘이상의피해원인이복합된경우에는주된피해원인에의한배상액기 준으로 10~50% 범위내에서가산할수있다. -92-
뿐만아니라악취는공기를통해전달되는현상이어서완전밀폐가되지않은일반적인주택구조에서는주거공간내부까지침투하여피해를주는특성이있으며, 단지피해지역에거주한다는것만으로도피할수없는공기오염임을고려할때, 피해보상금액은비슷한감각공해인소음에비해높게책정되어야함이타당할것이다. 그리고다른나라의악취로인한분쟁조정에서의재정에있어서도소음에비해악취피해는피해산정기준이높게책정되는사례를볼수있다. 또한악취세기 2.5도와 3.5도는감각적으로는 1단계에지나지않지만악취물질의농도는 10배의차이를보이기때문에, 악취로인한피해보상금액에대해서는악취원인성분의농도증가분에대해서도보상금에반영되어야할것으로사료된다. 우리나라의경우악취에대한피해를엄밀하게검토해본사례가극히적어, 향후이에대한연구가계속되어야할것으로생각되지만, 우선여기서는현재책정되고있는소음의피해산정기준을고려하여악취에대한피해기준을 < 표 5-8> 처럼제안하여보았다. 이표에서알수있듯이, 피해가인정되는지역의일부사람들이악취민원을제기할것으로예상되는악취세기 2.5에서 3.0의세기가나타나는곳에서의피해배상금은, 그악취로인한피해가 2 주이내라면 1인당 10만원으로설정하였다. 그리고상당수의사람들이악취민원을제기할것으로예상되는악취세기 3.0도에서 3.5도의곳에거주하는주민에대해서는그피해가 2주이내라면 1인당 20만원을기준으로하였다. 또한모든사람이악취민원을제기할정도의악취세기 3.5도이상의곳에거주하는주민에대해서는그피해가 2주이내라면 1인당 40만원을피해보상금으로제안하였다. 악취로인한피해가 2주를초과하여 1개월이내인경우 2 주이내의피해보상금에에대해 2배, 1개월을초과하여 1년까지는 1개월피해보상금에월수를곱하여산출하였으며, 1.5년, 2년및 3년까지제안하였다. 5.6 TOER 를이용한악취피해산정 악취피해를산정함에있어서피해자가주장하는악취피해의정도를피해지역의순회활동만으로는확인하기가매우어려운일이다. 이는피해자는피해지역에서상당시간을지내게되지만피해를객관적으로입증해야하는조사자의입장에서는피해지역에머무는시간은극히한정되어있기때문이다. 특히피해지점이악취배출원으로부터상당히떨어져있는경우피해지점에서의악취를느끼게되려면 ⅰ. 우선악취를발생시키고있는시설이피해자가악취피해를보았던시점과같은정도혹은그이상으로악취를배출하고있어야하며, ⅱ. 그러한시점에서악취배출원에서피해지점으로바람이어느정도불어줘야하고, ⅲ. 악취배출원에서배출된악취가피해지점에서낙하하도록기상조건이되어야피해자가주장하는악취피해가발생되는상황을재현할수있기때문이다. 이러한조건이갖추어지기란악취발생원으로부터멀어질수록더어려울것이다. 악취에대한피해자의분포를가시적으로나타내주는사례는극히찾아보기가어렵지만 -93-
< 그림 5-2> 에나타낸바와같이배출원인근의피해를입은사람들의거주지점을표현하여나타내기도한다 ( 부록 3의 < 그림 15>). < 그림 5-2> 은실제일본의석면공장에서배출된석면으로인해발생된것으로추정이되는폐암환자의분포를나타낸예이다. 이그림에서피해자가석면공장을중심으로 190m 이내에주로분포하고있으며특히사업장에서볼때남서쪽방향에위치한주민에게환자가많이발생했음을알수있다. 이는석면공장이가동하고있는동안북동풍이주로많이불었던것이원인으로추정되고있다. 이와같은 < 그림 5-2> 풍향에따른피해지역논리는악취에대한피해를예측하는경우에도같이적용이되며, 악취피해도풍향과피해자의거주지점과배출원사이의거리와밀접한관계가있음을알수있다. < 표 5-9> 악취배출원 TOER 에따른피해지역최대악취세기 배출원으로부터거리별최대예상악취세기 TOER ( m3 /min) 100m ~ 300m ~ 1km ~ 100m미만 3~10km 300m미만 1km미만 3km미만 10 4 미만 2.5 미만 10 4~5 2.5~3.0 2.5 미만 10km 이상 10 5~7 3.0~3.5 2.5 ~ 3.0 2.5 미만 10 7~9 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 9~11 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 11~12 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 악취배출원으로부터악취피해지점과의거리에다른악취의영향을나타낸 < 표 5-2> 로부터악취배출원으로부터거리에따른악취세기를유추한 < 표 5-9> 을제안해보았다. 이표는일본의 1960년대에서 1970년대까지악취방지시설설비가되지않은사업장이많았던시절, 악취민원을담당했던공무원의경험을토대로만들어진 < 표 5-2> 를근거로하여, 여기 -94-
에예상되는악취세기를할당해본것이다. 실제악취배출시설에서악취의배출량즉, OER이 10 4 미만인시설의경우, 주변에악취민원을발생시키는예는거의없는것으로예상된다. 10 5~6 의악취를배출하는시설의경우주변 300m 내에악취민원을발생시키는것으로알려져있으며, 이를근거로규제기준으로삼고있는지자체도있다 (< 표 5-10> 의일본아시리시의경우 ). < 표 5-10> 일본에서의악취에관한규제기준 ( 조례 ) 지자체명 아시리시 군마현 나고야시 오사카시 야마가타시 시행년월 1979년 11월 1982년 9월 1985년 2월 1986년 4월 1986년 8월 측 정 법 희석관능측정법 대상지역 전역 전역 전역 전역 규제지역 대상시설의지정 없음 ( 부지경계 ) ( 부지경계 ) A지역 10 제1종구역 10 ( 부지경계 ) B지역 15 제2종구역 15 A구역 10 ( 부지경계 ) ( 부지경계 ) C지역 20 제3종구역 20 B구역 70 제1종 10 10 ( 배출구 ) ( 배출구 ) ( 배출구 ) 제2종 20 배출구높이에기준치제1종구역 300 배출구의높이제3종 30 따라 ( 희석배수 ) 제2종구역 500 에따라 ( 배출구 ) ( 배출구 ) A지역제3종구역 1000 A구역제1종 300 배출구높이에 500~2000 Total O.E.R. 300~2000 제2종 500 따라 B지역제1종 10 5 B구역제3종 1000 150~1000 1000~3000 제2종 5 x 10 5 2100~14000 C지역제3종 10 6 1000~4000 1) 풍향자료가없을시의피해보상금산정 악취배출원의악취배출량을알게된다면 < 표 5-8> 에의해피해자의위치와배출원의거리로부터평소악취를느끼게되는악취세기를추정할수있게되며, 추정된악취세기로부터악취로인한피해금액을산정할수있게된다. 예로주거지역인근에악취배출시설이새로마련되었으며, 악취민원이발생하였다. 조사원이악취배출량을측정해본결과 2.5 10 7 m3 /min 이었으며, 악취로인한피해를주장하는사람은배출원에서 150m 떨어져있는곳에살고있다면 < 표 5-9> 로부터평소 3.5도에서 3.0 도의악취세기를느끼게될것으로추정된다. 피해자의악취배출로인해피해를본기간이 1.5개월이었다면악취로인한정신적피해보상금은 1인당 60만원으로산정된다. 2) 풍향자료가있을시의피해보상금산정 1) 의악취피해보상금은배출원을중심으로동심원상에있는피해자는동일한피해보상금 -95-
이산정된다. 그러나실제악취는풍향에따라악취피해가많은지역과그렇지않은지역으로나눌수있다. < 그림 5-3> 에서보는바와같이공기에관련된피해는풍향의영향을많이받게되어있으며, 악취의경우도지역에따라서는특정방향으로바람이많이불거나혹은적제부는경우에악취의피해정도는달라질수있다. 만일악취배출원에서민원인의거주지역으로바람이부는빈도가악취피해기간동안에유달리많았다면이를보정해주는계수를피해보상금액에반영토록함이타당할것이다. 앞서 1) 의예에서민원인 A가사는곳에서는동풍이불경우피해를보게되는데, 피해기간동안풍향을측정해본결과다음표에서처럼동풍이부는확률이 32.5% 로평균 12.5% 에비해 2.6배가많았다면, 피해금액은 1인당 60만원의 2.6배인 156만원으로산정된다. 반면악취피해자가 A와같이배출원에서 150m 떨어진곳에서거주하지만배출원에서북서방향으로바람이불어야피해를보게된다면피해보상금은 60만원의 0.24배인 14.4만원이되어야할것이다. < 표 5-11> 악취피해기간동안의풍향빈도 풍향 북 북동 동 남동 남 남서 서 북서 합계 실측 % 10.0 18.0 32.5 5.5 2.0 10.0 19.0 3.0 100 계수 0.8 1.44 2.6 0.44 0.16 0.8 1.52 0.24 8 3) 악취배출원이 2 개있을경우 산업단지의경우악취의배출원은무수히많을수있다. 그러나수많은악취배출원중에서인근주거지역으로까지영향을줄수있는악취배출시설은그리많지않다. 지금까지의조사에의하면우리나라에서악취배출량이많은시설로는쓰레기소각시설, 쓰레기매립장, 펄프제조공장, 분뇨처리장, 음식물퇴비화처리장, 피혁업종폐수처리장, 하수처리장, 염색폐수처리장, 정유공장, 화학공장, 사료공장등을들수있다. 이들시설들은단독으로있을경우가있지만, 산업단지내에함께위치하고있어서인근주거지에동시에영향을줄경우도있다. 만일, 어떤한배출원만이악취민원인의악취원인이라면앞서 1) 이나 2) 와같은방법으로피해보상금을산정하면되지만, 2개이상의배출원에서의각악취배출량이민원인의거주지역까지영향을준다면각배출원에의한피해를고려하여보상금액이산정되어야할것으로생각된다. < 그림 5-3> 은악취배출원이 2개즉, A와 B가있고악취민원인이 1, 2, 3의 3명이있는경우를나타낸것이다. 악취배출원 A는악취배출량, OER = 2.2 10 7 에이르며, B의경우 9.5 10 7 이다. 민원인 1은악취배출원 A에서 350m 떨어진곳에살고있으며, B로부터는 200m 거리에있다. 이사람의경우 A에의해서는악취세기 2.5도 ~ 3.0도의영향권에살고있으며, B에의해서도악취세기 2.5도 ~ 3.0도의영향권에살고있게된다. 따라서이두시설이모두같이 12개월동안피해를주었다면악취피해자 1에게각사업장은 120만원씩 -96-
지불해야할것으로생각된다. 그러나악취피해자 2는악취배출원 A 및 B 모두가악취세기 2.5도이하의영향을줄것으로예상되어피해보상은없는것으로산정된다. 악취피해자 3도의경우는악취배출원 B 에의한영향은없지만, 악취배출원 A의경우악취세기 2.5도 ~ 3.0 도의영향을줄것으로예상되므로피해자 3에게 12개월동안의피해보상금 120만원이지급되어야할것으로생각된다. 악취피해를각사업장의 TOER을근거하여산정하기위해서는각사 악취피해자 2 0.8km 악취피해자 1 1.2km 200m 악취배출원 B 350m OER=9.5X10 6 악취배출원 A 0.8km OER=2.2X10 7 0.8km 악취피해자 3 < 그림 5-3> 악취배출원이 2 개있는경우 업장의악취배출시설에대한가스유량과각악취배출원에서의희석배수가측정되어야하며, 희석배수에대한간이측정법및희석배수산정법에대해서는관련문헌 1) 에있다. 5.7 배출원악취성분농도를이용한악취피해산정 우리나라의대부분의사업장에있어서배출원에서의 OER 즉, 악취배출량이측정된사례는거의없는데, 이는악취측정은의무사항이아니기때문이다. 그래서악취가걱정되는일부사업장에서는자발적으로악취가배출되는시설에대해희석배율이나부지경계에서의법정악취물질에대한몇가지성분에대해농도측정을할정도이다. 즉, 우리나라의거의모든사업장에서는악취에대한측정자료가없는실정이라할수있다. 그러나만일악취농도즉, 희석배수나악취원인물질의농도를측정한사례가있다면이를토대로악취가어느정도까지날아갈것인가간략히예상할수있는식은알려져있다. 다음은영국에서흔히사용되고있는배출원에서부터 x거리만큼떨어져있는곳에서의악취의영향을나타낸식으로서 I를악취영향농도라고한다. I = V n Ci W 35.3 i = 1 Cbi x 2 ( 1) 1) 유미선외, 냄새주머지를이용한희삭배율결정법의효율성비교, pp. 161-171, 한국냄새환경학회지, 6 권 3 호 -97-
V : 악취성분농도를알고있는발생원부터의가스배출량 ( m3 /min) C 1, C 2,... C π : 위가스중의각악취성분농도 (ppm) C b1, C b2, C bπ : 위가스중의각악취성분의후각최소감지값 (ppm) W : 민원이생겼을때의평균풍속으로, 예를들어 5m/s 인경우 W=5 x : 발생원부터피해지점까지의거리 (m) 이식에서 n C'i 는이론적악취농도즉, 악취성분부터이론적으로예측된희석배수를 i=1 Cbi 의미한다. 따라서 n C'i V 는측정된악취배출원의이론적 OER이된다. 결국측정된배출 i=1 Cbi 원에서거리 x 만큼떨어진곳에서의악취영향을나타내는지수 I 는악취배출시설의 OER 에 비례하고거리의자승에반비례하고풍속의 1/2 승에비례한다는의미를가지게된다. 그리 고당연히배출원에서희석배수와가스배출량이알려져있다면, 그실측자료로부터 x 만큼 떨어진곳에서의영향은 < 표 5-12> 에의해대략추정할수있게된다. < 표 5-12> 악취영향농도 (I) 로부터배출원에의한악취영향 I : 악취영향농도 악취민원발생가능성 피해지점에서추정악취세기 40,000 이상 4,000 ~ 40,000 400 ~ 4,000 400이하 대단히많은민원민원이발생경우에따라서없다 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 이하 이식을이용한악취피해보상산정은예를들어황화수소의농도가 1.0ppm 인가스배출 구에서가스배출유량이 300 m3 /min 으로배출되고있다면 200m 지점에서의악취피해금액 은다음처럼산정할수있다. n C'i i=1 Cbi = 1.0ppm/0.0005ppm( 황하수소의최소감지농도 ) = 2000 O.E.R. = V n i=1 C'i Cbi = 2000 300 m3 /min = 6 10 6 m3 /min 평균풍속을 5m/sec 로하면 5 = 2.236 따라서 I = 35.3 2.236 6 10 6 200 2 = 4.74 10 8 4 10 4 = 1.19 10 4 = 11,900 피해지점에서의악취세기는 3.0~3.5 도로예상되므로피해기간이 1 개월미만이라면 1 인당 40 만원이된다. -98-
5.8 최대착지농도를이용한피해산정 1) 최대착지농도지점과피해지점희석배수 일본의경우악취방지법에는우리나라와마찬가지로부지경계선에서의악취규제가있으며, 이에대한규제기준은우리나라의악취방지법과매우유사하다. 그러나배출원의경우에는우리나라가배출원에대해일률적인희석배수규제를실시하고있는반면, 일본의경우배출구마다악취배출량을할당하여규제하는방식으로변천하였다. < 그림 5-4> 는일본에서실시되고있는악취배출원에대한허용기준을설명하고있는그림으로서, 현재이사업장의굴뚝에서배출되고있는악취의농도즉희석배수가 500이고가스배출량이 1,000m3 /min일때, 악취배출량은 500,000m3 /min이되며, 배출원주변의최대건물과부지경계까지의거리를고려할때이론적최대착지희석배수는 180이된다. 그러나부지경계선에서의규제는, 이경계선넘어주거지로되어있어서, 희석배수가 10이라면, 이로부터역산하여이배출원의최대허용악취배출량은 27,460m3 /min이된다. 현재이사업장은악취배출량 500,000m3 /min을 27,460m3 /min 이하로떨어뜨릴의무가있다는것이일본의배출구규제이다. 여기서이배출원에서배출된악취가땅위에낙하할때최대의희석배수가되는지점과최대희석배수를이론적으로계산할수있는식을계발하여보급하였으며, 배출원에서의희석배수를최대착지희석배수로나눈값을희석률 (dilution factor) 이라고하고있다. 일본의경우모든사업장의배출구에대한희석률이알려져있어서, 이는배출구에서의희석배수와유량이측정되면최대착지지점에서의희석배수는예측할수있게되어있다. 따라서이결과로부터피해지점에서의희석배수를산정도가능한것으로되어있다. -99-
악취배출량 : 500,000 m3 /min 허용악취배출량 : 27,460 m3 /min 최대건물 Down-draft 희석배수분포 최대착지희석배수 : 180 규제기준희석배수 : 10 < 그림 5-4> 일본의배출구악취규제의이론적배경 * 악취피해지역의악취희석배수예측 : 악취배출원으로부터예측된최대악취 (Cmax) 착지점에서의희석배수로부터거리 x m 떨어진피해지점에서의예상최대희석배수는 다음식으로나타낼수있다. (Cpoint) = Cmax 5 35.3 x 2 ( 식 2) ( 식 2) 는최대악취착지지점으로부터의 x만큼떨어진곳에서의희석배수를나타낸식이다. 따라서피해지점에서의악취희석배수가예측되면, 이로부터악취피해보상금을산정할수있다. < 표 5-13> 은 < 표 5-8> 을근거로다시나타낸것으로 ( 식 2) 로부터예측된피해지점에서의희석배수가알려진다면이표로부터배상액을산정할수있을것이다. -100-
피해기간 < 표 5-13> 배출원의희석배수로부터예측된악취피해지점에서의 피해지점악취농도 배상액산정기준안 ( 단위 : 천원 / 인 ) 10-30 30-100 100 이상 1 주 ~2 주이내 100 200 400 1 개월이내 150 300 600 3 개월이내 300 600 1,200 6 개월이내 600 1,200 2,400 9 개월이내 900 1,800 3,600 1 년이내 1,200 2,400 4,800 1 년 6 개월이내 1,500 3,000 6,000 2 년이내 1,800 3,600 7,200 3 년이내 2,100 4,200 8,400 - 악취피해지점의악취예상농도로부터정신적악취피해보상금산정예 * 배출원에서 290m 떨어진피해지점의악취예상농도가 70 이고피해기간 (5개월) 동안배출원에서피해지점으로바람이부는빈도가 1/8분위풍향으로 30% 였을때피해보상금 = 120만원 30%/12.5% = 288만원 / 인 < 그림 5-5> 15m 이하악취배출구 2) 배출구사양에따른최대착지농도산정일본의경우배출구의사양에따라최대착지점을산출할수있도록하는방법이악취방지법에명시되어있다. 우선배출구의높이에따라 15m를초과하는것과이하인것으로나누어그계산방법을달리하고있는데, (1) 배출구높이가 15m 이하인경우의희석률산정법 배출구높이가 15m 이하인배출구에대해서는다음 < 표 5-13> 처럼다시 3 종류 ( 소형, 중형, 대형 ) 로나누어희석률을구하는방법을설명하고있다. -101-
< 표 5-14> 배출구구경분류 배출구구경 소형 : 중형 : 대형 : 60cm 미만 60cm 이상 90cm 미만 90cm 이상 - 배출구높이가 6.7m미만의경우배출구는주로 < 그림 5-6> 와같이음식점의환기구등에의한악취배출구를의미하며, 주로바로이웃에거주하는주민이음식점의배기구를통해배출되는악취가집에들어와불편을느껴민원을제기하게되는경우를말한다. < 그림 5-6> 중소규모악취배출시설에대한악취착지농도산정법 일본의경우배출구높이가낮은 ( 높이 15m미만 ) 중소규모시설에대해서는일반적으로악취배출량이적고주변최대건물의영향을크게받게되므로가스유량을측정하지않는간단한방법을개발하여사용하고있다. 즉, 주변최대건물영향이나배출구경등을감안하여일부측정항목을간략화한식에의해악취농도 ( 희석배수 ) 를산출하고, 그값을규제기준으로삼고있다. 일반적으로악취의규제기준중주거지에서의규제기준이주민들의악취에대한수인한도라할수있다. -102-
< 그림 5-7> 소형배출구의희석도상관그림 < 그림 5-7> 의왼쪽그림은구경이 60cm 미만이면서높이가 6.7m미만인배출구의희석도를구하는상관도를나타낸것이다. 이에해당하는악취배출구는, 예를들어높이가 3.0m 라면희석도는 11.4에해당한다. 따라서이배출구에서희석배수 1000인악취가스가배출된다면지면에서의최대농도에서의희석배수는 1,000을 11.4로나눈값인 88배가된다. 결국 3m의악취배출구는희석배수 1,000배로악취를배출시키면착지지점에서희석배수가 88배이되며, 이는주거지의규제기준인 10배를웃돌게되므로배출하는악취의희석배수를낮추어야한다는것을의미하게된다. 이와비슷하게오른쪽그림은구경 60cm 미만의배출구로서높이가 6.7m이상, 15.0m이하의배출구에대해배출구높이에따른희석도에대한상관도를나타낸것이다. 이그림에서세로축은배출원인근에있는가장높은건물의높이를나타내고있다. 따라서이에해당하는배출구가 12m의위치에있고, 이배출구로부터배출되는악취에대한영향을줄수있는가장높은건물의높이가 20m라면희석도는 24가된다. (2) 배출구높이가 15m 이상인경우의희석률산정법 다음에배출구의높이가 15m 이상인배출구에대한희석도의상관관계를나타내는 < 그림 5-8> 부터 < 그림 5-9> 에나타내었다. -103-
< 그림 5-8> 대형배출구의희석도상관그림 < 그림 5-9> 중형배출구의희석도상관그림 < 그림 5-9> 는앞의 (1) 과마찬가지로배출구의구경, 높이및주변의영향을줄수있는 건물의최대높이에따라희석도를구할수있도록나타낸그래프로되어있으며, 희석률을 구하는방법도동일하다. (3) 배출구높이와주변최대건물의높이와비교 부지경계내의건물에서해당배출구로부터의배출가스의확산에영향을미치는건물, 주변건물은건물높이의 10 배이내범위에있는배출구에영향을미치므로건물을중심으 -104-
로하여반경이건물높이의 10 배원을그려, 원의중심에배출구가들어가도록하면영향이 미치는곳을알게된다. 부지내에서건물이여러개인경우는건물마다원을그리고, 배출 구가여러원안에들어가는건물중가장높은건물이 주변최대건물 이된다. 부지경계의착지지점에서측정한결과가규제기준이하가되기위해서는배출구에서배출되는악취의최대허 용배출량이마련되어야함. < 그림 5-10> 악취배출구의최대착지농도및최대착지지점예측에관한이론 < 그림 5-11> 로설명하면주변최대건물은 A 와 B 의원안에속하면서가장높은건물인 A 가된다. < 그림 5-11> 주변최대건물의정의 (4) 높이 15m 이상이면서주변최대건물높이의 1.5 배이상인배출구로부터의희석도 예측기법 이경우는주변건물의영향이전혀없기때문에간탄한프로그램에의해최대착지지점 과최대착지농도를예측하는식이알려져있다. < 그림 5-15> 의위그림이이에해당한다. 국내에서도이와유사한모델링 2) 은이미개발보급되어있다. -105-
< 그림 5-13> 배출구높이가 15m 이상이면서주변최대건물높이의 1.5 배미만의경우 < 그림 5-12> 15m 이상 배출구의분류 < 그림 5-14> 높이 15m 이상이면서주변최대건물높이의 1.5 배미만인배출구의희석도대조표 2) 구윤서외, 반월공단지역을중심으로한악취모델링, pp. 20-27. 한국냄새환경학회지, 6 권 1 호, 2007 년안상영, 최성우, iscst3 을이용한산업단지에서의악취발생원평가, pp. 19-25, 한국냄새환경학회지, 5 권 1 호, 2006 년 -106-
(5) 높이 15m 이상이면서주변최대건물높이의 1.5 배이상인인배출구로부터의희석도 예측기법 < 그림 5-15> 간이모델링을이용한최대희석배수산정법 나 ) 소규모악취피해 1) 악취피해의범위 : 악취배출원과피해자의거리가매우가깝고피해자가특정인인경우 2) 악취배출시설 : 악취방지법상생활악취및규제대상외의악취배출시설 3) 악취피해의인정기준 ⅰ. 악취배출원에서배출된악취가민원인거주지에흘러들어가악취세기 2.5도이상의악취를느끼게할경우 ⅱ. 지속시간 : 악취배출원에서의악취가피해자의거주지역에흘러들어간총일수가 7일이상인경우 ( 악취발생이 7일을넘기지않을때는일시적인것으로간주 ) - 예 : 이웃집화장실팬배출바람이피해자집안으로흘러들어와화장실을사용할화장실을사용할때마다화장실냄새를느낄때피해가인정됨. - 예 : 불고기집, 미장원, 세탁소와인접하여거주하는주민이이들업소의악취 -107-
피해를호소하는경우, 피해자집에서이웃가게의냄새를악취도 2.5 도 이상으로느낄때는피해를인정 4) 악취보상기준 ⅰ. 피해가인정된후 3 개월이내에악취발생이없어진경우 : 피해보상없음. ⅱ. 3 개월후에도여전히피해가인정될경우 : 광역피해와같은보해보상기준을 적용. 5.9 악취배출업소의악취피해보상금산정사례 5.9.1 악취피해인정기준의제안 우리나라의분쟁조정위원회는접수된환경관련민원을신속히공정하게, 그리고요구되는경비도민원인에게부담이되지않도록하기위해설립된기관이다. 따라서악취피해의인정이나, 악취피해금액의산정법에있어서복잡한계산식이나절차는되도록지양하고간단하게그러면서합리성을유지되는피해조사방법이나피해금액산정법이요구된다. 지금까지악취피해의조사방법이나악취피해금액을산정하는방법에대해소개를해왔지만, 그중에서도가장핵심이되는부분을다시정리하고이로부터가장적절ㄹ할것으로생각되는피해산정법을여기서제안하고자한다. 우선악취피해의인정기준에대한제안으로서, 악취피해자의피해내용을토대로현지조사한결과, 피해자거주지인근의악취민원통계, 여론조사결가불특정다수의악취피해가있거나, 또는 피해자의피해지점에서의악취희석배율혹은규제대상악취물질이규제기준이상의농도로검출될때. 또는 현장조사결과피해지점에서의악취피해가인근에위치한악취배출사업장이라는개연성이있을경우, 피해자의주거지역이악취배출사업장의악취배출량으로부터영향권을추정해본결과수인한도를넘는악취를감지할정도라고판정될때악취피해를인정토록한다. 5.9.2 악취배출업소의악취배출량과피해범위 가 ) 배출원과피해지점이가까워피해지점에서의악취희석배수혹은법정악취물질의농 도를측정해본결과수인한도이상으로검출된경우 -108-
- 피해자의거주위치가악취배출원에서극히가까워, 배출원에서배출된악취가확산에 의해피해지점에수인한도이상으로검출될경우에는 < 표 5-8> 의피해기준에 1/4 분 위의풍향을고려한풍향빈도를곱한금액을피해금액으로한다. 나 ) 배출원과피해지점이떨어져있어서악취조사에의해서도피해를직접확인하기어려 울때, 배출원의악취배출량으로부터피해지점에서의악취피해가인정되면, - 산정법 1 악취배출사업장의사업장내악취배출시설을 < 표 5-2> 를토대로피해지점에서의악취피해를추정하고 < 표 5-9> 에따라악취세기를정한후 < 표 5-8> 과풍향빈도에대한보정계수가있는경우이를반영하여피해금액을산정한다. 다수의악취배출업장이피해지역에영향을주는경우, 주민에대한피해보상금은각사업장의 TOER( 사업장별 ) 를산출한후, 이를각사업장의 TOER를합한총 TOER로피해지역의피해보상액을산정한다음, 총 TOER에대한각사업장의 TOER의기여도비율로할당하여피해금액을각사업장에게배정토록한다. 즉, A 사업장의보상금부당금 = 총보상금 {A사의 TOER ( 영향권내사업장 )} - 산정법 2 악취배출원의악취배출량 ( 이론적악취배출량혹은실측에의한악취배출량 ) 과피해지점의거리에따른피해지점에서의악취세기판정 < 표 5-13> 의기준에따라판정하고피해지점의악취세기를정한후 < 표 5-8> 과풍향빈도에대한보정계수가있는경우이를반영하여피해금액을산정한다. 다수의악취배출업장이피해지역에영향을주는경우주민에대한피해보상금은각사업장내악취배출시설의영향도 (I) 를모두산출한후산출된모든악취배출시설의 I의합을계산한후각시설의 I가 I 에기여하는비율로할당하여산정한다. 즉, A 사업장의보상금부당금 = 총보상금 {A사의 I 사업장별 ( 사업장배출시설의 I)} - 산정법 3 악취배출원의희석률로부터최대악취착지농도와최대농도위치를계산한후피해지점에서의악취농도를악취배출량과피해지점의거리에따른피해지점에서의악취농도를 ( 식 2) 로계산하여, 그결과를 < 표 5-8> 혹은 < 표 5-13> 에적용하여풍향빈도에대한보정계수가있는경우이를반영하여피해금액을산정한다. 다수의악취배출업장이피해지역에영향을주는경우주민에대한피해보상금은각사업장내악취배출시설에의한피해지점에서의악취농도를모두합한농도를 A사의피해지점에 -109-
서의총악취농도로하고영향권내사업장별악취농도의합에대한비로산정한다. 즉, A 사업장의보상금부당금 = 총보상금 {A 사의 피해지점악취농도 사업장별 ( 피해지점악취농도 )} 5.9.3 악취배출업소의악취피해보상금산정사례 1) 폐수처리장악취피해산정예 공동폐수처리장악취발생원 540m 피해지역 < 그림 5-16> 공동폐수처리장과악취피해지역 P 시 S 구의위치한공동폐수처리장으로부터배출되는악취로인해악취발생원인폐수처리장 으로부터약 540m 떨어진아파트단지 (< 그림 5-16>) 에서악취민원을제기한사례가있다. 북서 북북서 북 20.0% 16.0% 12.0% 북북동 북동 서북서 서 8.0% 4.0% 0.0% 동북동 동 서남서 동남동 남서 남동 < 그림 5-17> 피해지역아파트 남남서남남동남 < 그림 5-18> 2006 년도부산지방풍향 -110-
< 표 5-15> 2006년도부산시풍향빈도및평균풍속 풍향 풍향빈도 풍향비율 (%) 풍속 (m/s) 북 29 7.9 3 북북동 60 16.4 3.4 북동 43 11.8 3 동북동 3 0.8 2.2 동 1 0.3 1.8 동남동 1 0.3 2 남동 5 1.4 1.8 남남동 0 0.0 0 남 51 14.0 2.7 남남서 23 6.3 3.3 남서 29 7.9 3.5 서남서 25 6.8 4 서 39 10.7 3.4 서북서 12 3.3 3.2 북서 1 0.3 1.7 북북서 43 11.8 2.7 *2006년도부산시기상 ( 기상대참조 ) 피해지역은직선거리로 540m이지만산중턱에위치하고있어서악취발생시설인폐수처리장에비해 30m정도높은곳에위치하며 (< 그림 5-17>), 폐수처리장과피해지점사이에는현재골재채취작업이진행되고있는야산과각종공장및상업용건물이위치하고있다. 피해지역은서북서~ 북북서풍이불게되면피해지역아파트단지에서악취가난다는주민의의견을들을수있었다. 피해지역은 20층아파트가약 15개동으로구성되며, 1973세대가입주할수있는규모이다. 최근인터넷검색결과폐수처리장의악취가규제기준을넘기고있어서이지역의주민에게악취피해를주고있다는기사가있다. 기사내용중부산시의환경보건연구원의악취조사에의하면배출구복합악취측정결과 3000배를나타내었으며, 부지경계에서의황화수소농도가 0.33ppm으로규제기준 0.06ppm의 5배로검출되었으며, 복합악취는 30으로규제기준 20의 1.5배라는보도 (2008년 3월 19일 ( 수 )) 가있다. 악취배출사업장내악취배출시설은폐수처리장내에있는유량조정조에서발생된악취임이확인되었으며, 유량조정조내에강제공기송풍량이 500m3 /min이어서, P시보건환경연구원의배출구복합악취 ( 희석배수, 악취농도 ) 측정결과를토대로 OER을산정하면 1.5 10 7 m3 /min이된다. < 표 5-9> 에서 TOER이 1.5 10 7 m3 /min이고피해지점까지의거리가 540m 이므로예상악취세기는 2.5~3.0로추정된다. 악취민원이발생한지대략 2.5년정도가예상되므로풍향을고려하지않은악취피해액은 1인당 210만원이며피해지역에영향을주는풍향의빈도는연간 15.4%(16분위풍향중서북서풍 3.3%, 북서풍 0.3%, 북북서풍 11.8%) 로예상되어악취로인한보상금은 1인당 210만원 0.82 = 172.2만원으로산정된다. 한편만일이폐수처리장에서배출구에서의측정결과가 30만배정도로되었다면 TOER은 1.5 10 9 m3 /min이 -111-
되고, 악취세기는 3.5~3.0 이되어 1 인당피해금액은 344.4 만원이된다. 이아파트의가구당 평균구성원을 4 인으로하고총가구수를 1973 세대로한다면, 악취로인한피해보상금은 136 억원에서 272 억원정도가될것으로추산된다. 2) 음식물퇴비화시설악취피해산정예 경기도 H시에위치한 A아파트단지의주민 772명이약 1km 떨어진곳에위치한음식물퇴비화시설대해악취피해를입었다는주장을하여분쟁조정을신청하였다. 사업장내에서는악취방지를위한세정탑바이오필터, 활성탄흡착탑 2기, 폐수처리장등의악취배출시설이있을것으로추정된다. 배출구에서의희석배수를측정한결과 2,080배였으며, 부지경계에서는 21배로측정되었다고알려져있다. 개선권고처분등의조치후악취저감이이루어져, 재차측정한결과 3개월후배출구는 250 배, 부지경계에서는 8배로검출되었다고한다. < 그림 5-19> 음식물퇴비화시설과피해지역거리악취피해에대해서는첫번째측정결과희석배율이 2,080배이었으며, 약 1km 떨어진피해자가악취세기 2.5 이상으로감지하려면피해를줄것으로예상되는음식물퇴비화시설의 TOER이적어도 10 7 m3 /min 이상이되어야하며, 이렇게되기위해서는악취가스의배출속도가적어도 4,808m3 /min 이상이되어야한다. 즉, 이퇴비화시설의배출구에설치된송풍기가 5,000m3 /min 이상이라면피해자의의견을검토하여현장실사할필요가있다고사료된다. 3) 인공가죽제조공장의예 다음 < 표 5-16> 은경기도의 S 시공업지역내에자리잡은인공피혁제조공장의방지시설 배출가스자가측정기록부의한예를나타낸것이다. 번호 < 표 5-16> S 시공단내 B 사의대기오염방지시설자가측정자료중일부 방지시설형식 측정항목 배출허용기준 측정치측정지점검사방법 배출용량 ( m3 /min) 배출가스량 (S m3 /hr) 1 여과집진먼지 120 19.95 연도측정공중량법 107 3814.72 2 여과집진먼지 120 23.74 107 3 11457.89 3 흡착시설 4 흡착시설 악취 2 1 직접관능법 먼지 120 18.77 연도측정공중량법 악취 2 1 직접관능법 먼지 120 23.84 연도측정공중량법 1300 51071.65 800 30142.85 5 원심력매연 2 1 연도측정공링겔만스모그 90 1,439.03-112-
세정집진흡수시설 챠트법 먼지 100 84.31 중량법 SOx 300 불검출 아르세나조Ⅲ법 NOx 200 164.76 아연환원NEDA 법 CO 600 52.90 전기화학법 HCl 50 7.789 흡광광도법 < 표 5-17> 은이공장의 3 번방지시설에서배출되는가스에대한희석배수 ( 괄호안숫자는 참고로일본공정시험법으로측정된악취희석배수임 ) 와최소감지농도이상으로검출된악 취성분의농도를적은것이다. 측정지점희석배수측정성분 흡착탑 배출구 (B) 1000 (1738) < 표 5-17> B 사의 1 공장악취측정결과 최소감지 농도 (ppb) 농도 (ppb) 예상 악취농도 methylamine 0.95 51.04 54 dimethylamine 0.77 54.76 71 trimethylamine 0.11 161.21 1466 diethylamine 30.00 311.87 10 i-propanol 11 39.0 3 methyl ethyl ketone 440 126550.7 288 Total 1,892 피해지점 800m 발생원 < 그림 5-20> 측정대상의방지시설 < 그림 5-21> 악취배출원과피해지점 우선측정된희석배수가 1,000이고배출가스의풍량은 1300m3 /min이므로 O.E.R은 1.3 10 6 m3 /min이된다. 피해지점은약 800m지점에위치하고있으므로악취피해는없을것으로추정되었다. 그러나희석배수가 7,700을초과하면, 800m 떨어진주거지역은악취세기 2.5에서 3.0의피해지역으로될수있다. -113-
4) 시화공단소각로의악취영향예측사례 시화공단에위치한폐기물처리장내소각로의경우희석배수및가스배출량측정결과가 다음처럼되었다. < 표 5-18> 소각로악취측정결과와 TOER 배출구 배출구유량 복합악취농도 악취배출량 2번소각로 754m2 /min 208배 1.57 10 5 3번소각로 255m2 /min 300배 0.77 10 5 TOER 2.34 10 5 이두개의소각로에서배출되는악취의총배출량은 2.34 10 5 m2 /min이어서주변 100이상 100m이내에서악취세기 2.5에서 3.0 정도의악취피해가예상된다. 그러나실제로이사업장주변 1km이내에는주거지역이전혀없기때문에이사업장에속해있는두소각로의배출가스로인한악취민원은없을것으로예상된다. 5) A 피혁제조공장 안산공단에위치한 A 피혁공장에는악취배출시설로악취제거장치 ( 습식 scrubber) 1 기가 설치가동되고있다. 이방지시설로부터배출되는가스의유량과희석배수를측정해본결과 다음처럼되었다. < 표 5-19> 피혁공장스크러버악취측정결과 배출구 배출구유량 복합악취농도 악취배출량 방지시설 180m2 /min 488배 8.0 10 4 TOER 8.0 10 4 이사업장의대기오염방지시설즉습식 scrubber에서배출되는가스중악취배출량은 8.0 10 4 m2 /min이므로영향권은배출구를중심으로 100m 이내에서는 2.5 ~ 3.0의약한악취를느낄수있을것으로예상되었다. 이사업장에서주거지는수km떨어져있으므로이사업장에설치된 scrubber의배출가스로인해악취민원이발생될것으로생각되지않는다. 6) B 피혁제조공장 A 피혁공장인근에위치한 B 피혁공장의경우 3 개의악취방지시설이마련되어있었다. 다 -114-
음표는이공장의배출구에서측정된가스배출량과악취희석배수, 그리고이로부터계산 된악취배출량을산정하여나타낸것이다. < 표 5-20> 소각로악취측정결과와 TOER 배출구 배출구유량 복합악취농도 악취배출량 1번방지시설 242m2 /min 3,000배 7.2 10 5 2번방지시설 80m2 /min 3,000배 2.4 10 5 3번방지시설 138m2 /min 30,000배 41.4 10 5 TOER 5.1 10 6 측정결과 1번방지시설의경우악취배출량이 7.2 10 5 m2 /min, 2번방지시설의경우 2.4 10 5 m2 /min, 3번방지시설의경우 41.4 10 5 m2 /min로총악취배출량 (TOER) 은 5.1 10 6 m2 /min이었다. 따라서이시설을중심으로 100m미만에서는악취세기 3.5-3.0, 100m에서 300m사이에는 3악취세기 3.0 ~ 2.5의악취를느낄것으로예상된다. 이사업장의경우도역시주변 300m 이내에주거지가없기때문에이사업장만의악취로는악취민원이발생되지않을것으로예상된다. 그러나안산공단에는이와유사한피혁공장이나다른업종의악취배출원이많이산재하고있어서이들배출원에서배출된악취를모두합산할경우인근주거지역에영향을줄수있을것으로예상되었다. 이와같이많은악취발생원이있는산단의경우에는각악취배출원에대한악취배출량조사가있어야주변주거지역에대한악취영향도를예측할수있다. 따라서악취측정을전문으로하는기관에의한조사가선행되어야할것이다. 7) 위생처리장의경우 위생처리장은분뇨처리를목적으로설립된시설이지만최근에는음식물의퇴비화시설혹은사료화시설등이함께사업장부지내에설립됨으로써악취의주요발생원으로간주되는경우가많다. 이번연구과제에서는제안된악취발생원에따른주변의악취영향권예측이어느정도잘일치하는지알아보기위하여실제어느정도악취가발생되고있는시설과그주변에서의악취영향을직접관측하였다. 다음그림은 S시위생처리장으로처리장주변에는전답이넓게펼쳐져있는상황이어서처리장에서발생된악취가어느정도확산혹은바람에의해이동되는지쉽게알수있는장소였다. 이처리장내에있는몇개소악취배출원에서의악취배출가스량고각배출원에서채취된악취의희석배수가측정되었다. 악취배출량은수 106m2 /min로예측되었으며, 영향범위는처리장을중심으로 300m정도로추정되었다. -115-
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제 6 장환경분쟁조정위원회에서적용가능한피해산정 6.1 악취피해인정기준 ( 수인한도 ) 의제안 이연구는환경부의중앙환경분쟁조정위원회에접수된환경관련분쟁중악취에관한사건에대해신속ㆍ공정하면서, 또한저렴한경비로악취의원인을규명하고이로부터신청인의피해를산정할수있는방안을모색한것이다. 환경분쟁조정위원회에서의분쟁조정은악취피해의인정이나악취피해금액의산정법에있어서복잡한계산식이나절차는되도록지양하고, 간단하면서합리성이유지되는피해조사나피해금액산정을특징으로하고있다. 그러나분쟁조정신청인이나혹은피신청인이이보다더정밀한조사와인과관계규명을원할경우에는악취관련전문기관에조사연구용역을의뢰하고, 그결과를참고하여피해의유무를결정할수있다. 이연구보고서의 2장부터 5장까지는악취피해의조사방법이나악취피해금액을산정하는방법에대해언급하였지만, 이장에서는그중핵심부분을정리하여이로부터악취사건에관한분쟁조정을위한가장적절할것으로생각되는피해산정법을다시언급토록하였다. 우선악취피해의인정기준에대한제안으로서, 악취피해자의피해내용을토대로현지조사한결과, 피해자거주지인근의악취민원통계혹은여론조사결과, 불특정다수의악취피해가있거나, 피해지점에서의악취희석배율혹은규제대상악취물질이규제기준이상의농도로검출될때 또는현장조사결과피해지점에서의악취피해가인근에위치한악취배출사업장이라는개연성이있을경우, 당해악취배출사업장의악취배출량으로부터영향권을추정해본결과피해자의주거지역이수인한도를넘는악취를감지할저도라고판정될때악취피해를인정토록한다. 악취피해에대한피해인정기준은악취피해를주장하는민원인이거주하는주거지역에서악취세기 2.5 이상의악취를검지할수있을경우를말하며, 이기준은우리나라를비롯하여일본등에서주거지역에서의악취규제기준이되고있다. 악취배출원이알려져있고, 그악취로인해주저지역에서피해가발생되고있음이분명하다면, < 표 6-1> 이나 < 표 6-2> 에따라악취세기와대응되는희석배수혹은악취성분농도를근거하여악취에대한정신적피해인정기준이마련된다. 따라서악취민원인의거주지역에서의수인한도란 < 표 6-1> 에서주거지역에서의악취규제기준이되는악취세기 2.5를의미하며, 이는희석배수로는 10배가되며, 지정악취물질로는 < 표 6-2> 에명시된각물질의악취세기 2.5에해당하는농도를의미한다. -117-
< 표 6-1> 환경중악취의악취세기, 희석배수와판정기준 악취세기판정기준피해의정도희석배수 0 무취 1 최소감지농도 모두에게악취피해없음 10이하 2 최소인지농도 (2.5) 주거지역규제기준 주거지역악취의수인한도 10 3 공업지역에서의규제기준 (3.5) 모든지역에서의악취수인한도 4 강한냄새 ( 모두가강한불만을가짐 ) 상당수의사람에게악취피해가인정되는악취세기 모든사람에게악취피해가인정됨 강렬한냄새 5 2000 ( 도망가고싶을정도의악취 ) 악취세기 1도 : 무슨냄새인지모르나악취를미약하게느낄수있다. 2도 : 무슨냄새인지알수있는미약한냄새 2.5도 : 주거지역에서는일부사람들에게악취민원이될정도의악취세기 3도 : 주거지역에서나타날경우대부분의사람들에게악취민원이될정도의악취세기이나, 공업지역에서나타날경우일부근무하는사람에게민원대상이될정도의악취세기의악취 30 100 500 번호 < 표 6-2> 지정악취물질의악취세기대비농도기준 물질명 악취세기 2.5도 3.0도 3.5도 1 암모니아 1 2 5 2 황화수소 0.02 0.06 0.2 3 메틸머캅탄 0.002 0.004 0.01 4 다이메틸설파이드 0.01 0.05 0.2 5 다이메틸다이설파이드 0.009 0.03 0.2 6 트라이메틸아민 0.005 0.02 0.1 7 아세트알데하이드 0.05 0.1 0.05 8 프로피온알데하이드 0.05 0.1 0.05 9 뷰티르알데하이드 0.029 0.1 0.2 10 n- 발레르알데하이드 0.009 0.02 0.05 11 i- 발레르알데하이드 0.003 0.006 0.01 12 톨루엔 10 30 60 13 스타이렌 0.4 0.8 2 14 자일렌 1 2 5 15 메틸에틸케톤 (MEK) 13 35 64 16 메틸이소뷰틸케톤 (MIBK) 1 3 6 17 뷰틸아세테이트 1 3.8 10 18 프로피온산 0.03 0.07 0.02 19 n- 뷰티르산 0.001 0.002 0.006 20 n- 발레르산 0.0009 0.002 0.004 21 i- 발레르산 0.001 0.004 0.01 22 i- 뷰틸알코올 0.9 4 20-118-
그리고악취피해가인정되기위한조건으로는 ⅰ. 악취세기 2.5도이상의악취가일회성이아닌반복적 ( 악취민원제기일의확인 ) 으로나타나고 ⅱ. 악취민원인이외에, 유사한내용으로민원인과무관한또다른악취민원인있을때 ( 악취영향지역의불특정다수 ) 악취피해가있다고생각할수있다. 또한악취세기및지속기간은 ⅰ. 피해자거주지역에서악취조사가가발생한날에관측혹은추정한악취세기중가장강한악취세기를나타낸값을그날의악취세기로간주하며, 악취피해산정에서는악취피해가발생된기간동안의가장강한악취세기를이용토록한다. ⅱ. 악취의피해기간은악취피해가조사결과확인된악취발생원에의한것이분명한경우악취발생시설이가동한날부터가동을중단한날까지의기간중으로하되, 악취발생원으로부터민원인의주거지방향으로바람이부는빈도를고려토록한다. 6.2 악취세기 ( 희석배수또는지정물질농도 ) 에따른피해금액산정기준 ( 안 ) 악취는감각적공해로소음과마찬가지로정신적피해를주게되는경우가많다. 우리생활주변에는항상각종냄새가있지만, 특별히불쾌한냄새가악취세기 2.5도이상의냄새로느껴지게되고그것도반복적으로느끼게되면그불쾌감을참을수없게되는사람이생기게된다. 따라서주거지역에서악취세기 2.5도이상이되고반복적으로악취가발생했을때, 그악취의원인이되는특정발생시설임이확인되었을경우해당시설을소유혹은관리하는사업자는악취로인한피해를본사람에게정신적피해를배상토록하여야할것이다. 악취는소음과달리혐오감, 불안감, 불면, 메스꺼움, 소화불량, 작업능률의저하등각종신체적불편을유발할수있고, 경우에따라서는악취속에포함된물질로인해피부병이나호흡기질환의유발할수있을뿐만아니라물질에따라서는발암률을높이는경우도있어서, 그피해는소음보다심각한경우가많다고할수있다. 뿐만아니라악취는공기를통해전달되는현상이어서완전밀폐가되지않은일반적인주택구조에서는주거공간내부까지침투하여피해를주는특성이있으며, 단지피해지역에거주한다는것만으로도피할수없는공기오염임을고려할때, 피해보상금액은비슷한감각공해인소음에비해높게책정되어야함이타당할것이다. 그리고다른나라의악취로인한분쟁조정에서의재정에있어서도소음에비해악취피해는피해산정기준이높게책정되는사례를볼수있다. 또한악취세기 2.5와 3.5는감각적으로는 1단계에지나지않지만악취물질의농도는 10배의차이를보이기때문에, 악취로인한피해보상금액에대해서는악취원인성분의농도증가분에대해서도보상금에반영되어야할것으로사료된다. 우리나라의경우악취에대한피해를엄밀하게검토해본사례가극히적어, 향후이에대한연구가계속되어야할것으로생각되지만, 우선여기서는현재책정되고있는소음의피해 -119-
산정기준을고려하여악취에대한피해기준을 < 표 6-3> 처럼제안하여보았다. 이표에서알수있듯이, 피해가인정되는지역의일부사람들이악취민원을제기할것으로예상되는악취세기 2.5에서 3.0의세기가나타나는곳에서의피해배상금은, 그악취로인한피해가 2주이내라면 1인당 10만원으로설정하였다. 그리고상당수의사람들이악취민원을제기할것으로예상되는악취세기 3.0에서 3.5의곳에거주하는주민에대해서는그피해가 2주이내라면 1인당 20만원을기준으로하였다. 또한모든사람이악취민원을제기할정도의악취세기 3.5도이상의곳에거주하는주민에대해서는그피해가 2주이내라면 1인당 40만원을피해보상금으로제안하였다. 악취로인한피해가 2주를초과하여 1개월이내인경우 2주이내의피해보상금에대해 2배, 1개월을초과하여 1년까지는 1개월피해보상금에월수를곱하여산출하였으며, 그리고 1.5년, 2년및 3년까지제안하였다. < 표 6-3> 악취피해배상액산정기준 ( 단위 : 천원 ) 악취세기 ( 도 ) 피해기간 2.5도이상 ~ 3.0 미만 ( 희석배수 10-30) 3.0이상 ~ 3.5 미만 ( 희석배수 30-100) 3.5 이상 ( 희석배수 100 이상 ) 2주이내 100 200 400 1개월이내 150 300 600 3개월이내 300 600 1,200 6개월이내 600 1,200 2,400 9개월이내 900 1,800 3,600 1년이내 1,200 2,400 4,800 1년 6개월이내 1,500 3,000 6,000 2년이내 1,800 3,600 7,200 3년이내 2,100 4,200 8,400 1) 위기준표는 1인당피해배상액임 2) 악취세기는실제측정또는예측치를동일하게적용하며, 최대악취세기를기준으로함 3) 악취배출원에서배출되는악취의배출량으로부터피해지점에서의악취희석배수를추정하는경우 최대악취희석배수를산정기준으로한다. 4) 피해기간은악취발생원이있는기간과배출원에서피해지점으로부는바람의빈도를고려하여정 한다. 5) 악취, 소음ㆍ진동, 먼지등둘이상의피해원인이복합된경우에는주된피해원인에의한배상액기 준으로 10~50% 범위내에서가산할수있다. 악취의피해는유사한감각공해인소음이나진동에비해높게책정한것은소음이나진동에비해악취로인한피해가매우다양하며, 사람에따라서는불쾌감, 불면증, 식욕감퇴, 작업능률이나학습효과의저하, 호흡기질환의증가등다양한증세를나타낼수있을뿐아니라공기를통해확산된다는성질로주거공간에손쉽게침투해들어올수있어서피하기어려운측면이있다는이유에서비롯되었다. 다시말해, 소음의경우이중창등을설치함으로서수음점에서소음을차단할수있지만, 악취의경우공기와함께전달됨으로써실내에서조차악취를피할길이없다는특성이있다는것이다. -120-
악취세기가 2.5도 ~ 3.0도에서 3.0도0 ~ 3.5도로증가되면서배상금액을 2배로한이유는악취는물질농도의 log함수여서, 악취세기가 1도증가하면대체로악취원인물질의농도가 10배증가함이알려져있으며, 소음피해산정기준을고려하여악취인경우악취세기가 0.5도상승하게되면피해배상금액을두배로또한 1도커지면피해배상금을 4배로책정하였다. 실제로대부분의광역적악취피해는악취세기가 2.0도에서 3.0도내의범위에있고, 그피해기간도수개월에서수년에지나지않아서악취피해자쪽으로불어오는바람을고려하여피해금액을산정한다면 1인당수십만원에서많아도 2~3 백만원정도에지나지않는다. 또한 < 표 6-3> 의 3.5도이상의악취세기로수개월이되는경우가매우드물며, 이는강렬한악취가발생할수록악취민원도많아지며, 악취민원에대한대응도빨라져악취로인한문제가일찍해소되기때문이다. 6.3 악취영향범위및악취시료채취기준 6.3.1 악취영향범위와악취시료채취기준 악취의피해지역을방문조사하는것만으로악취가원인이되는배출시설을알아내고, 그악취배출원이피해지역의주민이입게된피해에어느정도기여를했는지를예측하는것은그리쉬운일은아니다. 그래서악취배출원에서의악취배출량과악취로인한피해를입는영향권범위를예측하는연구는비교적일찍부터시작되었으며, < 표 6-4> 은악취배출시설의악취배출량으로부터악취의영향권을예상한것이다. 이표의 TOER은총악취배출량 (total odor emission rate) 을의미하며, 악취를배출하는사업장내에있는모든악취배출시설로부터배출된시간당악취의배출량을의미한다. 그리고특정악취배출시설의악취배출량은 OER(odor emission rate) 로나타낼수있으며, 한사업장의각악취배출시설의 OER의합이 TOER이다. OER이란, O.E.R. = 악취농도 배출가스량 (m 3 /min) 로정의되며, < 표 6-4> 에서알수있듯이 TOER이 10 4 인시설은우리주변에흔히있는대기배출시설로, 이정도의악취가배출되더라도악취민원이발생되는경우가거의없다고알려져있다. 대부분의악취민원의대상이되는악취배출은 10 5 에서 10 8 m 3 /min 정도의것으로악취피해가경미하거나, 있더라도악취발생이매우간헐적이어서악취피해를입증하기어려울경우이다. < 표 6-4> 는지금까지의많은악취발생원과피해조사의결과를바탕으로마련된것으로, 비록실제일어나는악취피해의정도가사건마다다를수있지만, 신속한악취피해의판정을위한기준자료로삼기에적절한것으로사료되었다. < 표 6-5> 는 < 표 6-4> 를기초하여악취배출원의악취배출량에따른거리별악취감지범위를나타낸것이다. 현재우리나라에서는 10 11 m 3 /min 이상을넘는시설은없을것으로예 -121-
상되며, 대부분의국내악취민원은 10 4 에서 10 8 m 3 /min 범위에있는악취배출원이민원의 대상이되고있다. TOER (Sm 3 /min) 10 4 이하 < 표 6-4> TOER 과악취영향범위및악취시료채취기준 악취피해발생가능성 특수한경우를제외하고일어나지않음 발생업종의대표예 ( 악취방지책없을때 ) 제빵공장양조공장 영항범위및시료채취기준 영향거의없음. 악취의최대도달거리는 10 4~5 도료 도장공장 300m 범위이내로피해범소규모로악취피해가인쇄 잉크공장위는 100m 이내이다. 생기거나, 가능성이있피혁공장, FRP공장다. 사료 비료공장악취의최대도달거리는 10 5~7 하수처리장 1km 범위이내로피해범위는 300m 이내이다. 10 7~9 소 중규모의악취피해가있다. 10 9~11 대규모악취피해가있다. 10 11~12 최대의악취발생원으로그예는적다. 주물공장분뇨처리장양돈 양계장석유화학공장 펄프공장셀로판공장도축장레이욘공장 악취대책을세우지않은규모가큰펄프공장 악취의최대도달거리는 3km 범위이내로피해범위는 1km 이내이다. 악취의최대도달거리는 10km 이내로피해범위는 3km 이다. 악취의최대도달거리는수십 km 에이르며피해도 4~6km 의범위에이른다. < 표 6-5> 악취배출원의 TOER 에따른거리별예상악취세기 TOER 0m ~ 100m미만 10 4 이하 2.5 미만 배출원으로부터거리별최대예상악취세기 100m ~ 300m ~ 1km ~ 3km ~ 300m미만 1km미만 3km미만 10km 10km 이상 10 4~5 2.5~3.0 2.5 미만 10 5~7 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 7~9 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 9~11 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 10 11~12 3.5 이상 3.0~3.5 2.5~3.0 2.5 미만 -122-
6.3.2 풍향빈도계산법 악취는악취배출시설의조업상태, 악취배출원과악취민원인과의거리, 민원인과배출원사이의악취이동을방해하는건물이나산과같은장애물의유무및크기, 풍향, 풍속그리고기압과같은기상조건, 뿐만아니라비산되는악취자체의대기중에서의이동특성등에따라악취배출원주변에거주하는주민들에게주는영향이달라진다. 그중에서악취배출원과피해주민과의거리및악취배출원에서피해지역으로부는바람의빈도는악취피해의정도를결정짓는가장주요한요인이라할수있다. 따라서악취피해를예측하기위해사용되는각종변수중적어도풍향과거리의두가지항목을신속한악취피해의산정을위한가장주요한요소로보았다. 이를토대로이점을피해보상액산정에반영하기위해다음 < 그림 6-1> 의예를들어보았다. < 그림 6-1> 악취배출시설과악취민원인의분포예 여기서검은점은악취민원이의거주지점을나타내고있으며, 별표는악취피해로인해피해보상을요구하는민원인의거주지점이다. 악취배출원은민원인의거주지점에서남서쪽으로약 500m 정도떨어져있다. 악취피해자는평소남서풍이불게되면심한악취를느끼며, 약 3.5개월전부터악취로인한정신적피해를주장하고있다. 악취조사의결과조사당일에는민원인이거주하는곳에서특별히악취를느낄수없었지만, 악취배출사업장의악취배출시설을조사해본결과희석배수 1,000배의악취가 10 6 m 3 /min의유량으로악취가배출되고있었음이확인되었으며, 따라서이사업장의 TOER은 10 7 m 3 /min이라고할수있었다. 배출원에서의풍향측정결과를 1/8분위풍향계 ( 북풍, 북동풍, 동풍, 남동풍, 남풍, 남서풍, 서풍, 북서풍의 8개방향으로나타낸풍향 ) 로나타낸결과, 피해주민에게영향을주는 -123-
남서풍의빈도는 18% 였다면, 각풍향에대한평균빈도인 12.5% 에비해 18%/12.5%=1.44배가많으므로풍향계수 (wind factor) 를고려한 1인당피해보상금은악취세기 2.0도 ~3.0도, 피해기간 3.5개월인 60만원에풍향인자를곱한 60만원 1.44 = 86.4만원이된다. 악취로인한피해는피해자가동일지역에서동일기간을거주하였다하여도배출원에서피해지역으로바람이불어온빈도에따라피해정도가다를수있기때문에이를고려하여야한다. 피해지역에있어서피해기간동안의풍향자료가있다면다음과같은요령으로풍향요인을피해배상금산정에반영한다. 1) 풍향자료가 1/4 분위자료로표현되어있을경우 만일피해기간동안바람이모든방향으로고루고루불었다면각방향으로바람이부는확 률은다음 < 표 6-6> 처럼된다. < 표 6-6> 1/4 분위로나타낸피해기간동안의확률적풍향과빈도 풍향북풍동풍남풍서풍합계 빈도 0.25 0.25 0.25 0.25 1 그러나실제로분바람의풍향별빈도가다음 < 표 6-7> 처럼되었다면, 피해기간동안북풍이분빈도는평균보다 {(0.30/0.25)-1} 100%=20% 더많이분것으로된다. 따라서풍향요인 (wind factor) 는 0.30/0.25=1.2이다. 따라서피해기간은바람빈도가 0.30이라면, 이는평균 0.25에비해 1.2배크기때문에배상금에바람빈도를반영하게되면배상금기준에 1.20배를곱한값이악취로인한피해배상금이된다. < 표 6-7> 1/4 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향북풍동풍남풍서풍합계 빈도 0.30 0.20 0.25 0.25 1 2) 1/8 분위풍향자료가있을경우 풍향빈도가 < 표 6-8> 처럼 1/8분위로나타나있고피해지점에서는북풍~북동풍의바람이불때피해를입는다면북풍~북동풍이부는빈도는 0.200 + 0.150 = 0.350이며, 바람이고루고루모든방향으로불었다면북풍~북동풍이부는빈도는 0.125 + 0.125= 0.250이된다. 따라서피해기간동안에는 0.350/0.250 = 1.4배피해지역에더자주불었기때문에피해배상금액은 표 6-3 혹은 표 6-4 로부터산정된금액에 1.4배곱한값이된다. -124-
< 표 6-8> 1/8 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향북풍북동풍동풍남동풍남풍남서풍서풍북서풍계 평균빈도 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 1 실측빈도 0.200 0.150 0.125 0.100 0.150 0 0.105 0.170 1.000 3) 1/16 분위풍향자료가있을경우 < 표 6-9> 와같이기상자료가 1/16분위로되어있고피해지접에서는북풍~북동풍이불게되면악취피해가생긴다고할경우, 360도방향으로고루바람이분다면북풍~북동풍으로부는빈도는 (1/16) 3 = 0.0625 3 = 0.1875이다. 실제피해기간동안에이방향으로바람이분빈도는 0.100 + 0.0525 + 0.0625 = 0.215이므로피해보상금은 < 표 6-3> 으로산정된금액에 0.215/0.1875 = 1.15를곱한값이된다. < 표 6-9> 1/16 분위로나타낸피해기간동안의풍향과빈도 풍향 북풍 북북동풍 북동풍 동북동풍 동풍 동남동풍 남동풍 남동남풍 계 빈도 0.1000 0.0525 0.0625 0.1200 0.0450 0.0525 0.0625 0.0050 0.500 풍향 남풍 남서남풍 남서풍 서남서풍 서풍 서북서풍 북서풍 북북서풍 계 빈도 0.0050 0.0525 0.0625 0.0350 0.0525 0.1000 0.0450 0.1475 0.500 < 표 6-10> 월별자동기상관측자료 ( 안산시 ) 요소 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 정온 CALM 116 76 17 41 63 107 66 144 106 62 83 89 북북동 NNE 8 4 3 8 23 7 7 19 13 30 28 15 북동 NE 30 21 28 34 51 22 27 44 31 48 29 20 동북동 ENE 40 46 35 43 58 32 44 62 43 63 41 30 동 E 100 91 63 99 86 51 176 67 147 155 102 87 동남동 ESE 117 119 118 144 148 157 233 146 295 227 207 242 남동 SE 46 24 27 22 11 25 38 39 79 59 62 112 남남동 SSE 24 16 19 34 32 51 31 51 33 32 27 27 남 S 16 9 11 43 34 50 47 42 19 13 17 15 남남서 SSW 12 19 30 39 28 64 47 35 8 23 22 7 남서 SW 15 28 50 70 69 60 87 57 15 22 31 15 서남서 WSW 36 49 77 97 66 96 81 81 19 44 10 11 서 W 114 159 225 174 159 163 65 142 72 105 66 47 서북서 WNW 139 177 166 109 95 82 36 50 40 63 78 67 북서 NW 105 98 104 24 17 15 8 9 47 17 85 121 북북서 NNW 46 45 20 10 13 8 3 4 14 9 38 50 북 N 36 18 8 8 13 10 4 8 17 27 74 47 정온제외합 884 923 984 958 903 893 934 856 892 937 917 913-125-
< 표 6-11> 정온상태를제외한 1/16방위풍향비율 요소 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 북북동 NNE 0.9 0.4 0.3 0.8 2.5 0.8 0.7 2.2 1.5 3.2 3.1 1.6 북동 NE 3.4 2.3 2.8 3.5 5.6 2.5 2.9 5.1 3.5 5.1 3.2 2.2 동북동 ENE 4.5 5.0 3.6 4.5 6.4 3.6 4.7 7.2 4.8 6.7 4.5 3.3 동 E 11.3 9.9 6.4 10.3 9.5 5.7 18.8 7.8 16.5 16.5 11.1 9.5 동남동 ESE 13.2 12.9 12.0 15.0 16.4 17.6 24.9 17.1 33.1 24.2 22.6 26.5 남동 SE 5.2 2.6 2.7 2.3 1.2 2.8 4.1 4.6 8.9 6.3 6.8 12.3 남남동 SSE 2.7 1.7 1.9 3.5 3.5 5.7 3.3 6.0 3.7 3.4 2.9 3.0 남 S 1.8 1.0 1.1 4.5 3.8 5.6 5.0 4.9 2.1 1.4 1.9 1.6 남남서 SSW 1.4 2.1 3.0 4.1 3.1 7.2 5.0 4.1 0.9 2.5 2.4 0.8 남서 SW 1.7 3.0 5.1 7.3 7.6 6.7 9.3 6.7 1.7 2.3 3.4 1.6 서남서 WSW 4.1 5.3 7.8 10.1 7.3 10.8 8.7 9.5 2.1 4.7 1.1 1.2 서 W 12.9 17.2 22.9 18.2 17.6 18.3 7.0 16.6 8.1 11.2 7.2 5.1 서북서 WNW 15.7 19.2 16.9 11.4 10.5 9.2 3.9 5.8 4.5 6.7 8.5 7.3 북서 NW 11.9 10.6 10.6 2.5 1.9 1.7 0.9 1.1 5.3 1.8 9.3 13.3 북북서 NNW 5.2 4.9 2.0 1.0 1.4 0.9 0.3 0.5 1.6 1.0 4.1 5.5 북 N 4.1 2.0 0.8 0.8 1.4 1.1 0.4 0.9 1.9 2.9 8.1 5.1 4) 기상대의풍향조료로부터빈도계산 < 표 6-10> 은기상대에서얻은풍향빈도를나타낸자료이다. 이자료로부터 < 표 6-10> 처럼 풍향빈도를환상할수있다. 6.3.3 송풍기가없는악취배출시설의악취배출량산정 매립장, 밀폐를하지않은야적장이나폐수저장탱크등송풍장치가없는시설에서발생되는악취의악취배출량은악취를발생시키는시설의면적에각시설의표면 (1.5m높이) 에서채취된악취의희석배수와풍속을곱한값으로한다. 이때악취시료의채취지점은매립장처럼악취발생시설의내부에들어갈수있는경우에는다음 < 그림 6-2> 와같이악취발생원의부지경계선에서바람이부는반대편의부지경계선까지의거리의 1/2 ~ 2/3지점중에서악취검사기관에서선정한지점으로하고악취발생시설내부에들어갈수없는경우 ( 뚜껑이없는폐수저장조 ) 에는 < 그림 6-3> 과같이가장악취가심한지점을악취채취지점으로한다. 따라서침전조의면적이 300m2이고그윗면을지나는바람의풍속이 4m/sec, 그리고윗면에서채취된악취의희석배수가 100이라하면악취배출량은 300m2 240m/min 100 = 7.2 10 6 m3 /min이된다. -126-
< 그림 6-2> 매립장에서의 시료채취지점 < 그림 6-3> 폐수저장시설의 시료채취지점 6.3.4 풍향자료의출처 풍향자료는악취배출원과가장가까운기상대에서특정된공개자료중가장최근의과거 3년간풍향자료를이용한다. 기상대자료는인터넷혹은기상대를직접방문하여얻도록하며, 악취의피해기간이 3월에서 6월까지라면기상대자료중 3월에서 6월까지의 3년간풍향에대한평균자료를이용토록한다. 6.4 악취발생현황에따른악취피해산정요령 6.4.1 악취배출원의수 1) 1 개의악취배출원 한적한시골에음식물처리장이나분뇨처리장이하나있으며그주변에주거지가있어서주거지에서의악취배출원이분명한경우는악취배출시설의악취배출량을측정하여 < 표 6-4> 에따라악취영향권을예측하고피해지점에서의악취세기에따라 < 표 6-3> 과풍향빈도를고려하여악취피해배상금을산정한다. 2) 2 개의악취배출원 악취배출원이 2 개있을경우각악취배출원에서의악취배출량을측정하여피해지점에서 의각배출시설로부터의영향권을예측하여각지점에서의악취세기를예상한다음각배출 시설에악취배상금을할당하도록한다. -127-
3) 산업단지에서의악취배출 국가공단처럼악취배출시설이무수히많을경우각배출시설의악취배출량자료가수 집되어야피해지점에서의악취피해를예상할수있다. 따라서여러악취배출원의악취배 출량을측정하여야하기때문에악취피해의산정은전문기관의용역을의뢰하는것이바람 6.4.2 악취발생상황에다른피해산정 가 ) 배출원과피해지점이가까워피해지점에서의악취희석배수혹은법정악취물질의농 도를측정해본결과수인한도이상으로검출된경우 - 피해자의거주위치가악취배출원에서극히가까워, 배출원에서배출된악취가확산에의해피해지점에수인한도이상으로검출될경우에는 < 표 6-3> 의피해기준을바로적용하며, 이때배출원에서피해지점으로바람이부는빈도를나타내는자료가있다면이를피해금액에반영한다. 풍향빈도는배출원에서피해지점으로의풍향빈도를 1/8분위 ( 북, 북동, 동, 동남, 남, 남서, 서, 북서 ) 로나타낸자료가있다면, 이중특정풍향의빈도를 % 로나타내고, 이값을 12.5% 로나는값이풍향빈도이다. 즉, 남동풍이불때악취피해를입고, 피해기간동안남동풍이부는빈도가 18.0% 이라면풍향빈도는 18.0%/12.5% = 1.44가된다. 따라서풍향빈도를고려하지않은피해금액이 60만원이라고할때풍향빈도를고려한피해금액은 60만원 1.44 = 86.4만원이된다. 나 ) 배출원과피해지점이떨어져있어서악취조사에의해서도피해를직접확인하기어려 울때, 배출원의악취배출량으로부터피해지점에서의악취피해가인정되는경우 - 악취배출사업장의사업장내악취배출시설을 < 표 6-4> 를토대로피해지점에서의악취피해를추정하고 < 표 6-5> 에따라악취세기를정한후, 풍향빈도에대한보정계수가있는경우이를반영하여피해금액을산정한다. 다수의악취배출업장이피해지역에영향을주는경우, 주민에대한피해보상금은각사업장의 TOER( 사업장별 ) 를산출한후, 이들각사업장의 TOER를합한총 TOER로피해지역의영향범위와피해지역에서의악취세기를추정한다음, 이로부터피해보상액을산정하여, 총 TOER에대한각사업장의 TOER의기여도비율로피해보상금을각사업장에할당하도록한다. 즉, A 사업장의보상금부당금 = 총보상금 {A 사의 TOER ( 영향권내사업장의총 TOER)} 피해기간은피해자의입장에서보면실제로그지역에거주한기간이되나, 가해자의입장 -128-
에서보면계절작업, 배치 (batch) 식작업, 1일 8~12시간작업등으로악취배출이이루어지므로배출원에서악취가배출되지아니하는기간또는시간은피해기관에서제외하는것이당연하다. 이경우 8~12시간작업은 0.5일로, 12시간이초과하는작업은 1일로본다. 그러나매립장, 옥외야적장, 폐수저장조와같이뚜껑이없거나작업자들의작업여부와관계없이악취를상시배출하는경우에는 24시간배출로보아야한다. 6.5 악취조사항목과측정방법 6.5.1 악취검사기관에서의측정항목 1) 배출구유량 : 악취발생원이대기오염방지시설의가스배출구나환기팬과같이유량이있는경우에는배출구에서의유량을측정토록한다. 이때유량측정법은대기오염물질측정에관한공정시험법에따르도록한다. 배출구의유량을측정할수없을경우는가스배출의동력이되는송풍기의최대송풍량을기록해둔다. 2) 배출구희석배수 : 1) 에서와같이가스배출구의경우는배출구에서가스를무취봉지 (polyester bag) 에채취하여시험실로운반한다음신속히악취희석배수를측정한다. 이때희석배수는시간이지나게되면희석배수값이줄어드는경우가많으므로채취후 2일이내에측정토록한다. 희석배수측정은현행악취방지법의악취에대한공정시험법을따르도록하되, 악취를느끼지않을때까지의희석배수를측정토록한다. 3) 매립장과같은면발생원에대한악취시료채취 : 의도적인가스배출이없는매립장, 포기가없는폐수저장조등에대해서는표면근처에서악취시료를채취토록한후희석배수를측정한다음측정대상시설바로위를지나는바람의풍속과희석배수및표면적을곱한값을악취배출량으로추정한다. 4) 공장내에서발생된악취가열린창문을통해나갈경우 : 열린창문에서악취를채취하여희석배수를구한다음창문의면적에풍속과희석배수값을곱하여얻은값을악취배출량으로추정한다. 6.5.2 분쟁조정위원회에서조사항목 악취피해가상당히넓은지역의지역주민에게일어나고있음을확인하기위해서는피해 주민이거주하는지역과악취발생원으로추정되는사업장을함께나타낼수있는지도를 마련하고, 이와함께다음과같은자료를조사한다. -129-
1) 지자체의악취관련자료수집 : 악취민원인인근의 - 악취배출사업장현황및지도ㆍ점검실적보고서 o 악취배출사업장내악취배출시설및악취방지시설내역 o 악취민원이많았던최근 3개월동안의일별악취민원발생현황 2) 악취배출사업장관련자료수집 : - 악취배출사업장의악취관련자료 o 냄새가나거나날수있는원료, 제품및취급량내역 o 악취배출사업장의악취배출공정및냄새가동반되는원료및제품보관장소 o 악취배출또는방지시설의종류, 수량, 최대풍량및최근 6개월공장가동현황 ( 일별공장가동시간기록 ) 3) 기상자료 : 악취민원인과가장가까운기상대 ( 인터넷자료 ) 의 o 최근 3년간월별평균온ㆍ습도, 풍향, 풍속 o 악취민원이많았던최근 3개월간의일별평균온ㆍ습도, 풍향, 풍속 o 악취민원이많았던 3개월중민원이가장많았던 1주간의시간대별풍향ㆍ풍속 4) 취득자료에의한악취민원과악취배출업소의상관성판정 ⅰ. 바람이거의불지않을때즉, 악취배출시설의악취가확산되어악취를느낄때 악취배출원과매우가까운거리에민원인이거주함. ⅱ. 악취민원인이악취배출사업장의풍하에위치하고있어서악취가감지될때 악취배출원과비교적가까운거리에있어서악취배출시설에서민원인쪽으로바람이불면악취를느끼는경우 ⅲ. 배출원에서배출된악취의착지지점에서악취민원인이거주하는경우 악취배출시설에서상당히떨어져있으나저기압시에악취배출사업장으로추정되는사업장에서민원인쪽으로바람이불면악취를느끼는경우 악취민원이위 4) 의한가지에속해있어서악취피해의개연성이있다고판단되면, 음에직접현장에나가악취피해가일어날수있는가에대해검토하게된다. 다 5) 악취민원이피해자주변에위치한악취배출사업장으로부터배출된악취와관련이 있다고판단될때현장조사실시 - 조사가가조사대상사업장부지밖을순회하는과정에서악취세기 2 도이상으 로냄새를느낀경우, 그곳에서악취시료채취 ( 사업장별보통 2-3 개시료 ) -130-
- 가스배출구종류, 위치, 높이, 구경, 최대가스배출량 ( 펌프용량 ) 확인 - 폐수처리장 ( 집수조, 포기조, 침전조등 ) 상부개폐여부, 공기포기량확인 - 악취배출량이많은가스배출구, 배출시설의경우배출가스채취기준에따라악취시료채취및시료채취지점의높이, 유량, 온ㆍ습도기록. - 악취배출원주변건물배치도와각건물높이, 배출원과부지경계의거리등 -131-
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부록 1. 확산식에의한악취영향도예측 1.1 확산방정식 연돌과같은점발생원에서의확산모델로서 Gaussian plume model이일반적으로이용되고있으며, 이것은배출물의바람방향의축에대해수직인면내에서악취물질의농도분포는정규형 (gauss) 함수로근사할수있다고가정한식이다. Pasquill식 Sutton식, Cramer식, Leonard식등은모두이모델을변형시킨것으로이기초방정식은다음식처럼나타낼수있다. < 부록그림 1> 수평및수직면내의가우스분포를나타내는좌표계 여기서좌표 (x,y,z) 의원점은지표상, 방출점의바로아래를의미하며 x 축은수평면으로바 부록 -1
람을쫓아그은방향이며 y축은같은수평면에서 x축과직각방향, z축은수직 ( 하늘 ) 방향이다. c는대기중악취물질의농도 (Sm3/ m3, 부피分率 ), He는유효배출구높이 (m), u는풍속 (m/sec), Q는초당악취물질의배출량 (Sm3/sec) 이다. σ y, σ z 는배출물질의 y, z 방향의확산폭을나타내는 parameter( 확산계수, 단위 m) 이며위의식은우선바람에의해 x 방향으로희석되어다시대기의난류에의해 y, z 방향으로확산됨을의미한다. 그리고이식의마지막항인 exp[-½{(z+he 2 )/σ z }] 는지면에도달한배출물질이지표면에서흡수나반응이일어나지않으며모두반사 ( 전반사 ) 된다는가정을두고있다. 다음에착지농도 C' 는지상에서는 z=0이며또한농도는당연히 x축에서가장높게나타나므로위의식에 y=0, z=0를대입한다음 (1-1) 식이이용되고있다. C'(x) = c(x, 0, 0 ; H l ) = Q/πσ y σ z u exp[-½(he/σ z ) 2 ] (1-1) 이식에서 Q, u, He을알고있고또한어떤풍하 ( 風下 ) 거리 x에있어서의확산계수 σ y, σ z 를알수있으면각각을대입하여착지농도 C' 를구할수있다. 이 σ y, σ z 의평가에대해 Pasquill식, Sutton식등여러가지방법이이용되고있다. 삼성비피화학의각악취배출원은 He이 5m미만으로다음과같이근사할수있다. C'(x) = c(x,0,0;0) = Q/πσ y σ z u (1-2) ( 단위 σ y, σ z : m, Q : μg /sec, C : μg / m3 ) 1.2 확산계수의평가와대기안정도 일반적으로대기중의확산은대기의난류 ( 亂流 ), 혼합, 풍향의분산도 ( 分散度 ) 등에의한것으로어떤악취물질 ( 극미립상물질, aerosol을포함하여 ) 에대해서도확산의폭은같을것이다. 한편기상조건 ( 특히수직방향의기온의변화 ) 에의해대기의난류운동의세기 ( 대기안정도 ) 가달라지므로확산계수의평가는대기안정도에의해이해할수있다. Pasquill-Gifford 의방법에서는쉽게관측할수있는기상조건 ( 풍속, 일조량, 구름량등 ) 으로부터대기안정도를다음과같이 6가지로분류하여각안정도에대한 ρ y, ρ z 을 x의함수로나타낸그래프 (Pasquuill-Gifford Chart) 로부터찾을수있도록하였다. ρ y, ρ z 를 x의함수로나타낸그래프 (Pasquuill-Gifford Chart) 는대기확산을언급한책에흔히잘설명되어있어서여기서는생략한다. 이그래프에서대기가가장안정한상태 ( 안정도 F) 로부터가장불안정한 A까지확산폭이증가하고있으며, 또한안정도에따라그래프가복잡하게변화된다는것을알수있다. 이차트를사용하는것이 Pasquill법의특징으로 Sutton 법등다른방법으로는확산계수를다시단순화하여함수형으로나타낸것이다. 부록 -2
< 부록표 1> 안정도기준의분류 지표의풍속 ( 지상 10m) m/sec 주간일사량 강중약 야간구름량얇은구름또는낮은구름 4/8이상 낮은구름 3/8 이하 <2 2-3 3-5 5-6 >6 A A-B B C C A-B B B-C C-D D B C C D D E D D D F E D D 1.3 착지농도식의유도 1) 최고착지농도최고착지농도 Cm' 을구하기위해 (1-1) 식을써서 x를변화시켜 C'(x) 의최대점을찾는다. (1-1) 의변형한새로운일반식은 C'(x) u/q 1/πσ yσ z exp[-½(he/σ x) 2 ] (1-3) 이식에서우측은 σ y, σ z, He만의함수이므로 He을변수로하여각안정도별로 σ y, σ z 을차트로부터읽어식 (1-3) 에대입하여 < 부록그림 2> 가된다. 방출높이가 10m이하의경우는농도에무관하게발생지점에서의농도가최대를나타내며거리에따라농도가지수함수로감소됨을나타내고있다. 그리고한벌의 (Cm'u/Q, x m, He) 의값으로부터 Cm'u/Q와 He의관계 ( 그림 3), x m 과 He 의관계를구할수있다. 그림 3은안정도 C에서 Cm'u/Q와 He의對數그래프는직선을그리며그기울기는 -2.0을나타내었다. 이를간단히나타내면다음처럼된다. Cm'u/Q = 0.14 He -2.0 (1-4) 착지농도는 A, B, C 의순으로낮아지지만연돌과같은배출원의경우안정도 C 를넘는 기상조건의빈도가대단히낮다고알려져있기때문이다. 또한출현거리 ( 최대착지농도거리 ) 도다음처럼표현될수있다. x m = 7.36He 1.1 (1-5) 부록 -3
< 부록그림 2> 발생원으로부터풍하거리의 함수로서의수평확산계수 < 부록그림 3> 발생원으로부터의풍하거리의 함수로서의수직확산계수 부록 -4
< 부록그림 4> 유효연돌높이와 최고착지농도의관계 ( 안정도 C) < 부록그림 5> 방출높이 (He) 와거리에 따른착지농도 ( 안정도 C 의경우 ) < 부록그림 6> 최고온도까지의 거리와안정도 ( 곡선 ) 과 방출유효고도 ( 숫자 ) 의함수 부록 -5
2) 최대착지농도를나타내는풍속과유효연돌높이 식 (1-4) 에서알수있듯이배출량이일정할경우풍속과 C m '( 최대착지농도 ) 는반비례하며따라서바람이약할수록착지농도는높아질것이다. 그러나微風의경우排煙이상승하는높이가대단히커지며식중에서유효연돌높이 He가증가함으로 C m ' 를낮추는효과를유발시킨다. 일반적으로는제일큰 C m 는이두가지효과가균형을이룬어떤중간정도의풍속에서일어날것으로예상되며일본의악취방지법에서는이임계 (critical) 풍속을 6m/sec로설정하고있다. 또한배연상승높이의산출에는이정도의풍속에서좋은결과를보이는 Bosanquet-Ⅰ식을사용하고있다. 3) 농도평가시간에관한보정 확산식에서사용되고있는확산변수는일정한관측시간또는포집시간에대응하여선택된것이므로대기오염문제나악취문제에있어서실제로대상이되는농도평가의시간이다른경우, 최고농도에대해서는평가시간의차이에대한보정이필요하다. 아황산가스의배출기준은 Sutton식에서도입된변수를 3분으로하고있으며통상측정에이용되는 1시간값으로보정하기위해소위말하는 1시간희석계수 0.15를확산식에의해산출되는값에곱한다. 악취의경우는대상이되는농도의평가시간이짧고농도측정도수분간이내가바람직할것이다. 따라서악취물질의평가시간은 5분간을설정하고있다. 포집시간과농도의관계는포집시간 t s 에대한농도 C s, t k 에대한농도를 C k 라고하면 C s = C k (t k /t s ) γ (1-6) 로되며여기서 γ 에대해서는여러가지보고가있지만보통 0.2 의값이이용되고있다. 다 시말해앞서서술된 Pasquill 식에이용된변수는 30 분간의값에해당한것으로악취물질의 농도로서평가시간을 5 분으로할경우악취물질의최대농도를구하기위한보정계수는 C 5 /C 30 = (30/5) 0.2 = 6 0.2 = 1.43 이된다. 아황산가스의경우는지표최대농도의추정값에시간희석계수를곱하였지만악취물 질의경우는역으로농축계수라고불리는보정계수를곱하는것이된다. 일본의경우악취규제식은앞서식 (1-4) 에서 u = 6m/sec 를대입하고단위를 Q N m3 /sec 로부터 q N m3 /hour 로, C m ' N m3 / m3부터 C m ' ppm 으로변환 (C m ' = 10 6 C m ') 시키면 q = 0.155 C m 'He 2 (1-7) 부록 -6
로된다. 다음에시간보정인자 ( 취기농도는 5 분간농도로함.) 를 C m = 1.43 C m ' 로하여 (1-7) 에넣어다음과같은규제식을제정하고있다. q = 0.108 C m 'He 2 (1-8) 4) 관능시험법을이용한대기확산예측 관능법에의해측정된어떤지점에서의취기농도와배출가스량을앞서식 (1-1) 의악취물질배출량 Q로간주하여최대착지농도를예측할수있다. 취기농도에있어서 OER( 취기농도 배출가스량 : m3n/min) 값을이용하고있다. 또한확산평가에있어서시간보정은악취에대한관능평가가 10초정도이므로앞서시간보정식 (1-6) 식은다음처럼된다. C 10 초 /C 30 분 = (1800/10) 0.2 = 2.83 ( 취기농도에의한시간보정계수 ) 1.4 Ⅰ( 악취영향농도 ) 에의한방취시설의필요성판정 본보고서의 5 장에있듯이악취영향도 I 를이용하여악취배출업소에서의악취방지대책의 필요성판정을할수있다. 그예로 가스배출속도 20 [ m3 /H], 발생원으로부터주거지까지의거리 200[m] 風速 [5m/S] 악취물질농도 ( 검지관에의한것임 ) 아세트알데하이드 50ppm, 메틸머캅탄 50ppm 후각한계농도 ( 표에나와있는값 ), 황화수소 0.014ppm 메틸머캅탄 0.0085 ppm I = 1000 5 500 2 ( 50 0.014 + 50 0.0085 ) 3,000 따라서 I = 1000 이상이되므로이발생원에대해서는방취대책을세울필요가있다고할수있다. 이경우대책의목표는악취물질의제거율 (3,000-1,000)/3,000 70% 이상이된다. 부록 -7
부록 2. 악취의간이측정법 1. 검지관을이용한악취물질의간이측정법 1.1 간이측정법도입의배경 1) 악취에관한민원건수악취에관한민원은공해관련민원중소음에이어두번째로많은것으로이러한현상은대부분의나라에서도비슷한경향을보인다. 또한악취민원은국민의소득향상과함께증가하는경향을보이며이러한현상은이미많은선진국에서도겪은바가있다. 특히, 우리나라에서도 2000년도에들어서서소득의급격한향상으로이전의공업지역인근에서의악취민원은여전히증가추세를나타내고뿐만아니라, 점차상업지역에서발생되는생활악취가원인이되는민원이늘어날것으로전망되고있다. 2) 악취방지법에의한규제 2005년우리나라에서도악취방지법이제정되어악취에대한관리가강화되기시작하였으며, 악취측정기법의발전과함께각종악취저감기법이개발되어국민의악취에대한감수성은더예민해지게되었으며이와함께악취저감에대한기대심리도커졌다고할수있다. 악취의규제방법으로서구체적으로는지자체의직원이사업장부지경계선또는배출구에서악취를채취하거나또는배출량을측정하고, 악취농도의측정결과규제기준에적합하지않음으로써주민의생활환경이손상되고있음이인정될때는개선권고를하고다시개선명령을발동할수있게되었다. 그리고악취민원이많아서악취관리가필요한악취관리지역에대해서는주기적으로대기중악취물질의농도를측정하도록규정하고있다. 3) 검지관에의한악취측정결과의인정악취민원처리에있어서실제로현장에서측정을실시했던건수는우리나라의경우측정사례가많지않아측정결과의통계자료가아직마련되고있지않지만, 악취방지법이일찍부터시행되고있는일본의경우다음표에있듯이악취민원에비해악취측정횟수가극히낮은상태였음을알수있다. 이것은일본역시정부에서고시하여정한법정악취물질의측정방법 ( 이하 공정법 라고한다.) 이 gas chromatograph 등값이비싸고또한고도의기술이요구되는기기의사용으로만악취성분의측정이가능할뿐아니라측정업무에종사할수있는전문직원을확보양성이쉽지않다는점으로지자체에서측정능력이결여되었기때문으로알려져있었다. 따라서현장에있어서손쉽게악취성분을측정할수있는방법이마련되어야할필요성이생겨났으며, 이에부응하기위해검지관법이검토되었으며, 현재일본의경우몇가지법정악취성분에대해서는검지관에의해측정된결과를법적으로도인정해주도록고시하였다. 부록 -8
< 부록표 2> 일본의악취규제지역에서의악취민원건수와악취측정건수 > 출전 : 악취공해상황조사 ( 일본환경청조사 ) 년 도 1983 1984 1985 1986 1987 1988 민원처리건수 (A) 9,053 9,366 9,031 8,918 8,773 8,493 측정건수 (B) 358 407 489 515 447 330 B/A (%) 4.0 4.3 5.4 5.8 5.1 3.9 또물질별측정사업장수는표 1-2에나타낸바와같다. 과거 6년간은거의같은경향을나타내고있는데, 가장측정사업장이많은것은, 암모니아와황화수소이며, 이어서메틸메르캅탄, 황화메틸의순으로되어있다. < 부록표 3> 일본의규제지역에서의악취성분측정사업장수 > 출전 : 연도별악취공해상황조사 ( 일본환경청조사 ) 년 도 1983 1984 1985 1986 1987 1988 암모니아 571 534 568 505 535 483 메틸머캅탄 557 483 503 463 480 450 황화수소 603 527 535 502 508 485 황화메틸 514 428 444 424 435 428 이황화메틸 458 379 389 373 400 384 트리메틸아민 363 307 326 284 293 296 아세트알데하이드 148 103 79 97 101 91 스타이렌 119 108 90 99 78 100 악취물질측정용검지관의정밀도등에대해서는이미일본환경성에의해검토된사례 가암모니아, 황화수소및스타이렌의 3 가지성분에대해서는환경중악취성분측정용으 로사용되어도문제가없다고하였다. 4) 고시법과간이측정법의취급차이악취방지법에서는구체적인규제방법으로서지자체의장이악취에대한관리가필요하다고인정되는지역에대해관리지역을설정하고지정된관리지역내에대해다시규제기준을설정하게된다. 악취규제지역내의사업장에대해서는규제기준의준수의무가부과되며되며, 지방자치단체에서는악취민원이발생되는지역에담당직원이현장에서악취를주지적으로측정하여야하며, 측정결과에대해서는환경부장관에보고토록되어있다. 악취측정결과규정된규제기준에적합하지않음으로써주민의생활환경이손상되고있음이인정될때는, 사업장설치자에대해개선권고 개선명령을발동할수있다. 이규제기준을적용하는경우에악취물질의측정방법은동법시행규칙에의해환경부장관이정하는방법에의한것으로하고있으며, 구체적인측정방법은국립환경과학원고 부록 -9
시로정하고있다. 악취방지법에명시된악취물질의측정방법으로는규제기준의하한값부근에서도정밀하게잘측정할수있는측정법이개발되어있어야하며공정법으로규정된정밀도와재현성, 및정도관리가되어있어야한다. 따라서공정시험법에서는 gas chromatograph 등의분석기기를사용한측정방법이사용되고있다. 한편, 검지관법은일반적으로 gas chromatograph 등을사용한기기분석법보다도정밀도가뒤떨어지는것으로알려져있다. 일본의환경성에의한조사결과에서도실용성이높은암모니아등 3물질의검지관의정밀도는작업환경용으로주로이용되는검지관에관한 JIS 의기준에대해서는만족하는것으로판명되었지만, 검지관법이악취공정시험법과동등할정도로높은정밀도를가지고있다고단정짓지는않았다. 따라서검지관법을악취공정시험법에명시된측정법으로사용하는것은적당하지않지만, 노동안전위생법등다른법률에명시된자발적작업장환경관리를위한측정으로사용되는데는문제가없기때문에악취공정시험법을보완할목적으로사업장에대한지도를목적으로사용하는것은충분히가능하다고판명된다. 5) 검지관법의활용방법 악취공정시험법을보완할목적으로검지관법을사용하는경우의구체적인활용방법으로 서는다음과같은예를생각할수있다. 1 악취민원발생시악취정도및발생량의추정악취민원이발생한경우, 흔히지자체의악취담당직원은악취민원이발생된지역이나악취민원의원인으로추정되는사업장을방문하여민원제기자나사업장관계자에게악취발생상황이나사업장사정을들어보고, 현장주변의악취상황을파악하게된다. 이때검지관을사용하여사업장내악취발생시설이나민원제기자인근지역에서악취물질의농도를측정함으로써민원지역에서의악취의정도를파악하거나사업장내악취발생원으로부터 부록 -10
의악취발생량을추정할수있게된다. 2 악취발생사업장의악취배출실태파악악취가문제가되고있는사업장에있어서, 구체적으로악취물질을발생시키고있는시설 공정의파악, 개선대책의검토라는점에서검지관에의한측정결과를활용할수있다. 3 악취물질의배출저감 방지조치에의한개선상황의파악사업장의설치자가, 악취가발생시키고있는시설의운전변경, 악취배출방지설비의개량등의조치를한경우, 검지관을사용한측정에의해악취물질의배출상황이어느정도개선되었지를파악할수있다. 4 사업장의설치자에의한악취물질의자가측정지방공공단체와공해방지협정을체결하고있는등의경우, 사업장의설치자가일상의시설의운전 관리를위해, 정기적으로검지관을사용하여측정함으로써악취물질의배출상황을스스로파악할수있다 1.2 검지관에의한악취물질측정순서 1) 검지관법의개요 일반적인검지관에의한환경측정에는, 작업환경측정이나빌딩의위생관리를위한측정등이있다. 이러한측정에서는, 가스채취기에의해시료가스를검지관으로흡인하고, 규정된시간후, 변색된길이를재어검량선에의해농도를읽어내거나, 또는검지관에인쇄되어있는눈금에의해농도를읽는다 ( 직독식 ). 악취물질을측정하는경우는, 일반적으로작업환경측정등의경우보다저농도에서측정할필요가있다. 따라서, 악취물질측정용검지관은, 기존검지관측정의경우와비교하여, 시료가스를대량으로흡인할필요가있다. 또고시법에서는 5분동안에시료를채취하도록하고있고, 검지관법에있어서도 5분동안에시료채취를하는것으로하고, 가능한한등속흡인으로할필요가있기때문에, 흡인펌프 (diaphram pump) 등을사용한다. 흡인이끝난후는, 가능한한빨리검지관의변색길이부터농도를읽는다. 검지관에의한측정에서, 정량의원리로서화학반응에의한변색을이용하고있는것으로, 측정대상물질이외에충진제에첨가된시약과반응하는물질이공존하면정확한측정을할수없게되기때문에, 측정대상사업장과같은업종의사업장주변에서의방해물질의측정사례나사업장에사용하는원재료, 공정에관한문헌등도참고로하여, 측정지점근처에이와같은방해물질이존재하는지주변상황을충분히파악하도록한다음에측정할필요가있다. 부록 -11
2) 측정 대상 물질 및 악취 물질 현재 국내에서 사용되고 있는 악취 물질 측정용 검지관은 주로 일본산인 2개 회사(G사,K사) 이며, 이 2개 회사의 각각의 검지관의 반응 원리는 거의 같다. 양사의 검지관의 측정 범위, 채취시료 가스량, 반응 원리, 방해 가스 및 변색 상황은 표 1-3에 나타낸바와 같다. 암모니아 측정용 검지관의 반응 원리는, 암모니아가 황산(G사) 또는 인산(K회사)과 중화 반응하여 지시약을 변색시키는 것이다. 따라서, 아민류 등과 같은 알카리성 물질이 공존하면 양의 오차를 일으킨다. 황화수소 측정용 검지관의 반응 원리는, 황화수소가 염화 제2수은과 반응하여 염화 수소 를 발생시키고, 이 염화수소가 지시약을 변색시키는 것이다. 스티렌 측정용 검지관은, 스티렌이 발연 황산과 반응하여 축합중합하여 변색한다. 따라서, 2 중결합을 가지며 축합중합을 일으키기 쉬운 물질이 공존하면 음의 오차를 일으킨다. 그리고 이들 검지관의 사양은 현단계의 수준인 것으로 장차 기술의 진보 등에 의해 향상 될 가능성이 있다. 따라서, 검지관을 구입할 때는 maker에 의해 표시된 사양서의 내용을 충 분히 확인한 다음에 측정에 임하도록 해야 한다. 부록-12
(3) 장치및기구 1 검지관검지관은, 악취물질측정용의것을사용한다. Dummy( 비교용 ) 기준검지관도같은것을사용한다. 2 시료가스채취장치시료가스채취장치의기본구성은, 다음그림에나타낸바와같으며, 다음조건을구비하고있는것으로한다. 그리고, 검지관의정밀도를손상하지않는범위내에서이장치와동등한기능을갖는간편한장치를사용하여도된다. < 부록그림7> 시료가스채취장치의기본적인구성삼방코크는, 새지않는것을사용한다펌프는, 검지관을접속한상태에서일정한유량으로흡인할수있는것을사용한다. flow meter 및 gas meter는, 해당검지관에알맞는흡인속도와흡인량을측정할수있는것을사용한다. 흡인할때 flow meter로흡인속도의변동 ( 펌프의맥동 ) 이인정되는경우에는, 펌프와 flow meter사이에모세관등을달아그영향을가능한한작게한다. (4) 측정순서 1 시료가스채취장치에검지관및 dummy 검지관을연결한다. 제습관등이부착되고있는경우는, 검지관과똑같이 dummy 검지관에도제습관등을연결한다. 2 검지관에시료가스를흘리기전에, 먼저삼방코크를 dummy 검지관측으로열어공기를통과시키고, 검지관의사양서에적힌흡인속도로설정해둔다. 3 흡인속도를설정한후, 삼방코크를바꾸고, 검지관에시료가스를통과시킨다. 시료가스의흡인은, flow meter의눈금을기준으로하여가능한한같은속도로 5분간흡입한다. 4 검지관에의시료가스의통기량은, 적산식 gas meter로측정한다. < 부록그림 8> 시료가스채취장치의예 부록 -13
5 검지관에일정량의공기시료를통과시킨후는, 가능한한빨리검지관의변색길이 ( 변색개시면에서 변색끝면까지의길이 ) 를정확하게잰다. 변색끝면이 기울어져있는경우는최대변색길이와최소변색길 이를재어그평균치를변색길이로한다. 6 측정된검지관의변색길이와그검지관에달린 검량선으로부터농도를읽는다 ( 직독식의경우는검지 관에인쇄된눈금에따라농도를읽는다 ). 온도보정 이필요한경우는, 각각의검지관의사양서에따라서 보정하는것으로한다. < 부록그림 9> 시료가스채취모습 또시료가스통기량이필요한공기량이되지않았던경우는, 검량선으로부터구한농도 를다음식에의해수정한다. 시료가스의농도 = 검량선으로부터얻어진농도 필요한시료가스통기량가스 meter 로측정한통기량 3. 검지관법에의한악취물측정시의유의사항 (1) 측정오차 검지관법에서는, 검지관의변색길이를측정하고, 검량선에의해농도를읽어내기때문에, 변색길이의측정요령에따라측정값에영향을줄수있다. 검지관에따라서는, 변색끝단면이크게기울거나, 충진제의입자가커서 1알의차에의해읽혀지는길이에영향을줄수있는것도있다. 또변색끝단면이나변색된부분전체가선명하지않는경우도있기때문에, 눈금을읽을때는충분히주의할필요가있다. 그리고, 현시점에서는황화수소및스티렌측정용검지관의검량선은, 경사가적고, 악취세기 2.5에대응되는농도에서의변색길이가수밀리미터에불과하므로, 눈금을읽을때에는각별히주의할필요가있다. 그리고검량선의작성은, 각 lot마다온도 20, 습도 50% 의조건하에이루어지고있기때문에, 온도나습도가검량선을작성할때보다높았거나낮아지거나하면측정데이타에영향을주는경우가있다. 측정은, 각각의검지관의사양서에나타난조건의범위내에서하고, 온도보정이필요한경우는사양서에적힌계수등에의해보정을한다. 습도의영향을받는것에대해서는, 검지관앞부분에제습관을연결하여측정하도록하고있으므로사양서에따라측정을한다. (2) 방해물질 검지관의변색원리는화학반응을이용한것이며, 이반응에는영향을미치게하는물질 이공존하는경우에는, 정확한측정을할수없게된다. 측정에있어서는, 측정지점에있어 부록 -14