제 1 장악취개요 악취란황화수소메르캅탄류아민류, 기타자극성있는기체상물질이사람의후 각을자극하여불쾌감과혐오감을주는냄새로, 사람에게특정냄새자 체로심리적정신적 피해를주는감각오염의한형태이다 악취는발생물질의종류와배출원이다양하고, 여러물질이복합적으로 작용하며, 생활환경과사람의심리상태에따라서오염도에대한인식이달라 지는특성도있어다른대기오염물질과는달리효과적으로발생원을관리 하고저감대책을수립하는데에어려움이있다 악취를관리하는데있어무엇보다중요한것은이러한악취의특성을살 피고, 이에맞게오염원을관리해나가는것이라할수있다 1 냄새 ( 악취 의특성 가 오염도인식에따른개인차가큼 일정한냄새를악취로인식하는데에는지역특성, 생활수준등사회 문화 적인특성과성별, 연령, 건강상태, 흡연습관등개인적인특성이중요하게 작용한다 예민한사람과둔감한사람이악취를느끼는정도를구별하는 한예로서최소감지농도 (Threshold 1 의경우냄새물질에따라 의차이가날수도있다 10배이상 또한, 동일물질에대한후각반응에있어서도개인별로쾌불쾌를느끼는정 도에차이가있으며, 동일인의경우에도냄새를맡는빈도에따라차이가있 어단기적으로는좋은냄새로인식되더라도장기적으로노출되는경우에는악취 로여길수도있다 이와같이냄새를감지하고, 이에대한쾌불쾌도를 인식하는데있어사람마다 느끼는정도가다르므로, 대기중의악취오염도를단순히농도만으로표시하기에 는어려운점이있다 1 최소감지농도 (Threshold 란악취성분이낮은농도에서는감각기에인지되지않으나농도가증가되면서감각기에인지( 반응 되는데이러한경계치농도값을말하며, 이를역치( 라고도한다 나 악취유발물질의다양성 냄새를유발하는물질의종류는매우다양하여, 과거일본에서조사한 바에따르면주요악취오염물질만도 1,000 여종에이른다고한다 냄새는 물질의종류에따라차이가있으며, 이러한물질중일부가악취로인식 되게된다 악취종류를모두나타낼수는없으나, 주요형태로는계란 생 선등이썩는것과같은부패성냄새, 암모니아성냄새, 땀냄새, 강한자 극을주는냄새등으로구분하여볼수있다 주요물질별악취의형태를예시하면다음과같다 2 < 표 1> 주요물질별악취의특성 화합물 냄새의특성 원 인 물 질 명 황화합물 양파, 양배추썩는냄새 메틸메르캅탄 (CH 3 SH, 황화메틸 [(CH 3 2S], 이황화메틸 (CH 3SSCH 3 등 계란썩는냄새 황화수소 (H 2 S 등 질 소 분뇨냄새 암모니아 (NH 3, 에틸아민(CH 3CH 2NH 2 등 화합물 생선썩는냄새 메틸아민 (CH 3NH 2, 트리메틸아민[(CH 3 3 N] 등 아세트알데히드 (CH 3CHO, 프로피온알데히드 (CH 3CH 2CHO, 자극적이며새콤하알데히드류, 노말부틸알데히드 [CH 3(CH 2 2CHO], 고타는듯한냄새이소부틸알데히드 [(CH 3 2CHCHO], 노말발레르알데히드 [CH 3(CH 2 3CHO], 이소발레르알데히드 [(CH 3 2CHCH 2CHO] 등 탄화수소류 자극적인신나냄새아세트산에틸 (CH 3CO 2C 2H 5, 메틸이소부틸케톤 [CH 3COCH 2CH(CH 3 2 ] 등가솔린냄새톨루엔 (C 6H 5CH 3, 스티렌(C 6H 5CH=CH 2, 자일렌 [C 6H 4(CH 3 2 ] 등 자극적인신냄새 프로피온산 (CH 3CH 2COOH 등 지방산류 땀냄새노말부티르산 [CH 3(CH 2 2 COOH] 등젖은구두에서나는노말발레르산 [CH 3(CH 2 3COOH], 냄새 이소발레르산 [(CH 3 2CHCH 2 COOH] 등 할로겐자극적인냄새원소자극성냄새 염소, 불소등 2 핸드북악취방지법, 악취법령연구회( 일본, 1996, p24~27에서일부내용을발췌하여인용
다 악취의세기와농도와의관계 악취의세기와대기중악취물질의농도사이에는대체로다음과같은대수 관계가성립하는데, 이를 Weber-Fechner 법칙이라한다 I = klog C + b I : 냄새( 악취 의세기, C: 악취물질의농도 k : 냄새물질별상수, b : 상수 ( 무취농도의가상대수치 이는악취물질의농도가감소하여도악취의세기는농도의대수에비례하 기때문에농도감소에상응하는양만큼의세기로감소하지않음을뜻하며, k 값은물질에따라서다르기때문에동일한농도감소에서도물질별로체감되는 악취세기는다를수있음을의미한다 예를들어, k값이 1인경우에악취 세기를 1단위감소시키기위해서는냄새물질농도를 1/10(90% 제거 로낮추 어야함을의미한다 현행대기환경보전법상 8 개물질의악취세기별농도는다음과같다 3 < 표 2> 8개악취물질의악취세기와농도와의관계 악취세기물질명 암모니아메틸메르캅탄황화수소황화메틸이황화메틸트리메틸아민아세트알데히드스티렌 라 최소감지값 ( 단위 : ppm 1 2 25 3 35 4 5 01 00001 00005 00001 00003 00001 0002 003 06 00007 00006 0002 0003 0001 001 02 1 0002 002 001 0009 0005 005 04 2 0004 006 005 003 002 01 08 5 001 02 02 01 007 05 2 10 003 07 08 03 02 1 4 40 02 9 20 3 3 10 20 악취는개별물질마다사람이느낄수있는최소농도나냄새의질이다 르다 어떤물질이사람에게냄새로느껴지기시작되는최소의농도를최 3 핸드북악취방지법, p51 소감지값( 최소감지농도, 역치( 또는 Threshold 이라한다 최소감 지값은사람마다조금씩차이를나타내고민족이나연령에따라서도차이 가있다 최소감지값은탄소와수소만으로된화합물보다산소, 황, 질소등의헤테로 원자가포함되어있는화합물들이대체로작은값-낮은농도에서도냄새가 발생- 을나타내고있다 최소감지값이작을수록낮은농도에서냄새를유발하 므로, 강한냄새를낸다고할수있다 단일성분의냄새물질은일정한 최소감지값을갖지만, 두가지이상의물질이섞여있을때에는상승 ( 또는상쇄작용( 에의해각성분의최소감지값보다더높아지거 나혹은낮아지는경우도있다 최소감지값은대기오염공정시험방법에의한직접관능법의악취도 1( 감 지취기 에해당되는물질의농도라고할수있다 최소감지값과관련하여자극의질( 을느낄수있는최소량( 약악취도 2 에해당 을인지역(Perception threshold, 인식역(Identification threshold 또는최소인식역(Minimum Identification Odor, MIO 이라한 다 주요악취물질의최소감지값 4 은다음과같다 마 후각의피로대기중에악취물질이장기간존재하는경우처음에는이를강하게인식하나, 시간경과에따라냄새에익숙해지는현상 냄새는유향( 분자와후각세포와의전기적작용에의하여인지되는데, 일정한형태의지속적인자극으로후각세포가전기적으로중화되는현상 이발생하는데, 이를후각의피로( 현상또는순응( 이라한다 후각의피로와관련하여일정한성분에익숙해진상태에서도다른악취성분이존재하는경우이를쉽게인식할수있는데, 특정업종에근무하는종업원이자기가근무하는사업장보다다른공장에서발생하는악취에대하여는민감하게반응하는사례는이러한현상과밀접한관련이있다 4 일본악취오염방지법에서규정한 22 가지물질( 자일렌은 m p, o의세가지특성으로세분화함 의최소감지값( 악취세기 1 도의값 과일본환경위생센터에서측정한여러가지악취물질의취소감지값중일부( 악취관리방안에관한연구, p 176~177 를발췌하여나타냄
< 표 3> 주요화학물질의최소감지값 화합물 ppm 화합물 ppm Ammonia 01 Formaldehyde 050 Methyl mercaptane 00001 Acrolein 00085 Hydrogen sulfide 00005 Acrylonitrile 88 Dimethyl sulfide 00001 Methanol 052 Dimethyl disulfide 00003 Dimethylamine 0033 Trimethylamine 00001 Methylamine 0035 Acetaldehyde 0002 Acetic acid 00057 Propionaldehyde 0002 Benzene 27 n-butylaldehyde 00003 Phenol 000028 i-butylaldehyde 00009 Carbon disulfide 021 n-valeraldehyde 00007 Pyridine 0063 i-valeraldehyde 00002 Methyl alkyl sulfide 000014 i-butanol 001 Carbon tetrachloride 46 Ethyl acetate 03 Chloroform 38 Methyl isobutyl ketone 02 Indole 000030 Toluene 09 Skatole 00000056 Stylene 003 Ethyl benzene 017 o-xylene 038 1,3-Butadiene 023 m-xylene 0041 Diethyl sulfide 0000033 p-xylene 0058 Ethanol 0094 Propionic acid 0002 Ethyl acryrate 000026 n-butyric acid 000007 Ethyl mercaptan 00000087 n-valeric acid 00001 Methyl ethyl ketone 044 i-valeric acid 000005 Sulfur dioxide 0055 1,2,4-Trimethyl benzene 012 Nitrogen dioxide 012 1,3,5-Trimethyl benzene 017 Methyl acetate 17 Acetone 42 Ethyl acetate 087 Dichloromethane 160 i-butyl acetate 00080 Trichloroethylene 39 o-cresol 000010 Tetrachloroethylene 077 m-cresol 0000054 후각의피로나순응에따른회복시간은짧으며, 자극강도와순응시간은비례하는경향이있다 일반적으로냄새에대한반응시간은 02~05 초, 순응시
간은 15~30 초로알려져있다 5 후각의피로는무후( 의상태와관련이있는데, 무후란악취물질이대기중에존재하더라도이를인식하지못하는상태 완전한피로상태 를말하며, 악취물질이최소감지농도이하인무취( 상태와는차이가있다 사 악취의소멸, 은폐와변조 악취는다른물질의영향으로세기가커지거나소멸될수있는데, 다음과같이중화, 독립, 상가, 상승등의성격을띨수있다 독립 I AB = klog(ca 또는 C B 중화 I AB < klog(ca 또는 C B 상가 I AB = klog(ca + C B 상승 I AB > klog(ca + C B I AB ( 악취강도, k( 상수, C AC B( 악취물질농도 악취의이러한성격을이용한것중의하나가탈취제또는방향제의활용이다 즉, 대기중에존재하는악취물질의농도를저감하지않고도탈취제또는방향제를살포함으로써악취를없애거나은폐(masking 하는방법이라고할수있다 복합성분에의한악취의경우농도와악취세기의관계는단독성분에의한경우에비해상당한차이를나타내는데, 변화율과상승, 상쇄의효과는성분간의조합과구성비에영향을크게받는다 이에따라, 개별물질로는악취기준이내인경우라도악취가감지될수있으며, 반대로특정물질의농도가악취를유발할수있는농도라도다른물질의영향으로악취가감지되지않을수있다 이러한점이악취오염이단순히농도로만규제하기어려운면을설명하여준다 자 온도및습도질병과의관계 악취는온도와도밀접한관계가있어, 통상의악취물질은 26~ 30 에서강한영향을미치며, 온도가낮아질수록악취의세기가감소하는경향이있다 또한습도의영향도커서 60~80% 의상대습도에서악취에보다민감하게반응한다 악취는또한호흡속도, 호흡량에도영향을받아호흡을짧게끊어증가시키면악취를보다쉽게인지할수있으며, 축농증앨러지성 비염등질병에따라서도민감도에차이가발생할수있다 5 악취관리방안에관한연구, 양성봉, 환경부, 1998, p5 2 악취의영향 악취에의한생리학적인영향은호흡기, 순환기, 소화기, 후각기계통등으로나눌수있으며, 주로감각적, 주관적인영향을미침에따라피해를구체적으로입증하기가곤란하다 악취물질은앨러지반응을촉진하거나정신적불안감으로인한증상의악화또는회복에저해를일으킬수있다 악취가인체에미치는주요영향은다음과같다 가 호흡기계통 좋은냄새를맡으면호흡이깊어지고, 불쾌한냄새를맡으면반사적으로호 흡이멈춰지고호흡리듬의변화가일어나호흡수및호흡의깊이가감 소된다 악취로인한호흡변화는악취정보가호흡중추에작용하기때문으로 서, 개를이용한실험에따르면악취물질이후신경을자극하거나 과후신경의양쪽을자극시켜호흡변화를일으킨다고알려져있다 나 순환기계통 3차신경 좋은냄새를맡으면깊은호흡과동시에혈압이하강하고과도한긴장을풀어주는등의진정효과가있으며, 반대로자극적인냄새( 악취 는혈압의상승등에의한정신적불안을가져오기도한다 다 소화기계통 후각은미각과밀접한관련이있어, 좋은냄새는식욕증가를유발하는반면, 악취는일반적으로위장활동을억제하고소화액의분비를저해하여식욕감퇴, 수분섭취의저하를일으키고심한경우구토를일으키기도한다 라 수면장해 악취가건강에미치는또다른영향은불면증과정신불안을들수있다 장기적으로계속해서불쾌한냄새에노출되면사람은안정감을잃게되고마음이조급해지며, 심한경우히스테리상태가되어이상한행동을하는등정신적작용으로인한영향이크게나타난다 또한, 불쾌한냄새로인하여깊은잠에서깨어나면다시잠들기어렵게되며, 약한악취에도수면방해가있을수있게되지만어느정도의냄새에서수면이방해되는가에대해서는상황에따라일정하지가않다 마 두통, 구토감 불쾌한냄새에의해두통이나구토를호소하는예는대단히많으며, 방
향성( 물질에있어도장기간또는고농도로노출되면대단히강한불쾌감과혐오감을일으키게된다 그러나, 이러한심리적영향은대단히주관적이며불쾌한정도나대상물질은사람의태도, 성질, 시간등에좌우되는수가많다 바 기타영향황화수소나유기황화합물등의악취물질이고농도로대기중에존재하는경우에는여러가지사고가발생되지만, 저농도에서도장기간에걸쳐환경에존재하는경우에는동식물에 여러가지생리적장해를일으킬수있다 또한, 악취물질에의해금속의부식, 고무의열화, 구조물의손상등의광범위한영향도일어날수있으나, 이는악취에의한영향보다는개별물질의물리화학적 성격에따른영향으로볼수있다 1 측정방법의종류 악취를측정하는방법에는크게사람의후각을이용하는관능시험방법과기 기를이용하여악취의성분을분석하는기기분석법이있다 관능법의경우 현장에서직접악취의세기( 강도 를측정하는방법( 직접관능법, 냄새의 쾌 불쾌도를나타내는방법, 냄새의빈도를측정하는방법, 악취를깨끗한 공기와희석하여냄새가발생되지않을때까지의희석배수를측정하는방법 ( 공기희석방법 등이있으며, 기기분석법의경우개별적인악취의성분을 분석하는단일성분표시법 ( 좁은의미의기기분석법 과전체악취물질의정도를 파악하는복합성분표시법으로구분할수있다 < 표 4> 대기중황화수소(H 2 S 농도와생체반응6 농도 (ppm 증상 0025 민감한사람은냄새를알수있다 03 누구든지냄새를알수있다 3~5 냄새가강하며상당히불쾌하다 20 장시간일할수있다 20~30 냄새가독하지만견딜수있다 이냄새에매우둔해진다 70~150 장시간노출로눈, 코, 점막, 목등이따갑고통증을느끼게된다 200이상냄새에익숙해져불쾌감은오히려줄어든다 170~300 1 시간정도가버틸수있는한계이다 400~700 30분~1 시간노출되면생명이위험하다 700이상수분내에실신, 호흡정지, 치사한다 관능법 기기분석법 직접표시법공기희석법단일성분표시법복합성분표시법 악취세기측정법 ( 직접관능법 쾌 불쾌도표시법 냄새빈도측정법 주사기법 냄새주머니법 Olfactometer 법 Scentometer 법 제 2 장악취의측정 6 배출시설관리, 환경공무원교육원, 1996, p305 악취란, 특정물질이일정한계농도이상으로대기중에존재할경우건강에
피해를줄우려가있다고과학적으로판단하여규제하는다른대기오염물질 과는달리, 1한가지또는복합성분의물질이대기중에존재하고, 2이러한 물질이단독또는상호작용을하여후각으로감지( 냄새발생 되며, 3그 느낌이불쾌감을유발하는경우에비로소오염으로인식되는것으로, 특성상 후각에의한측정이매우중요하다 관능법에의한악취평가에서고려되는주요척도는 1냄새의질 (Quality, 2냄새의세기(Intensity, 3냄새의수용성(Acceptability, 4냄새의전파 성(Pervasiveness 등이있다 과거대기환경보전법에서는악취의세기를측정하는직접관능법과, 냄새의전파 성( 희석배율 을측정하는공기희석관능법이규정되어있다 현장에서악취를 측정하는경우이러한법령에의한방법과함께냄새의수용성을평가하는 쾌 불쾌도측정법, 발생빈도를측정하는냄새빈도측정법등을보조적으 로활용하는경우보다정확한오염도파악과민원을해결할수있을것으 로기대된다 2 새로운악취공정시험방법 가 제정배경 악취는환경정책기본법상대기오염, 수질오염, 소음 진동등과함께독립 된환경오염으로정의하고있지만대기매체인관계로그동안대기오염물질 의일부로관리되어왔었다 산업활동의배출원인중금속의용융 제련시 설등악취를유발시키는사업장들을대기오염물질배출시설로서관리되고 있는것을보면악취의관리방법과현실적인필요성이그동안국민의관심 에부응하지못한것을알수있다 악취는직접후각으로느끼는환경오염지표로서극히낮은농도에서도불 쾌감을유발하여대기질전체에대한불신감을초래하기도한다 국토의 협소함과대도시화로악취의배출원인공업지역과주거지가근접하거나혼 재하고있어많은악취의문제를야기하고악취의민원제기가확대되어환 경부에서는악취의문제를근본적으로해결할방법으로 200429 악취방 지법 을제정공포하였으며동법에서는부가적으로악취에대한체계적인 측정 분석방법을제정하도록하였다 나 기존악취시험방법악취를분석하는방법은대기오염공정시험방법중악취편으로존재하고 있었으며 사람의후각으로측정하는관능법과지정악취물질을분석하는 기기분석법으로구성되어있었다 관능법은악취오염의현장에서후각에의해측정하는직접관능법과현장 에서 시료공기를주머니( 테프론재질 에채취하여실험실에서희석장치를 통하여측정하는공기희석관능법으로구성되었으며, 지정된악취물질이시 료중에포함되어있을가능성이있을때적용할수있는악취물질 기기분석법이있었다 < 표 6> 기존관능법 시험명 관능법 구분 < 표 7> 기존지정악취물질기기분석법 화학종 황화물 암모니아 트리메틸아민 스타이렌 아세트알데히드 다 악취공정시험방법의구성과특징 (1 악취공정시험방법의구성 실험방법 직접관능법취기도(0도~5 도 공기희석관능법 시료채취 시료공기와무취공기로 냄새한계까지희석한 배수 봉지주머니 붕산흡수법, 인산포집필터법 황산필터법 진공병또는다공성폴리머비드에흡착 봉지주머니 농축 저온농축 알칼리분해후저온농축 저온농축 DNPH 카트리지 측정방법 현장후각측정 시료주머니채취후 8종의 실험실에서각관능시험 Packed column Packed column Packed column UV/VIS GC/FID GC/FID GC/FID 새로운악취공정시험방법은복합악취를측정하는관능법중직접관능법 - 분리 Packed column - 검출기 GC/FPD
을폐지하고공기희석관능법을악취측정의원칙의시험방법으로하였다 또한, 기존의 8종의지정악취물질에서악취방지법에서새로추가된지정악 취물질알데하이드류 < 표 8> 추가되는지정악취물질 - 암모니아 4 종의지정악취물질에대하여시험방법을정하였다 기존지정악취물질 (8 종 신설지정악취물질 (4 종 - 메틸머캅탄, 황화수소, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드 - 트라이메틸아민 - 아세트알데하이드 - 스타이렌 - 프로피온알데하이드 뷰티르알데하이드, n- 발레르알데하이드 iso- 발레르알데하이드 악취공정시험방법은여러가지악취물질이혼재된복합악취를측정하는 공기희석관능법, 지정악취물질을측정하는기기분석법, 현장에서의지정 악취물질을연속적인측정을할수있는현장연속측정방법, 측정분석방법 의정확도, 정밀도의신뢰성확보를위한정도관리 (QA/QC 부분으로구성 된다 (2 최신분석방법도입 공기희석관능법의분석방법개선과기기분석법(Gas Chromatography 의모세 관칼럼을사용하는분석방법적용, 개선된저온농축장치기법도입, 저온농 축기법중전기냉각( 팰티어냉각 에의한저온농축방법, 헤드스페이스(Head Space 법, SPME 방법, 액체크로마토그래피등현재의분석기법의우수한방 법을악취의측정분석방법으로도입하였다 화학종 황화물 암모니아 트라이메틸아민 스타이렌 아세트알데하이드 (3 악취는순간감각공해 분석기기구성 1 저온농축 - 충전형칼럼 GC 2 저온농축 - 모세관칼럼 GC 3 저온농축 ( 전기냉각 - 모세관칼럼 GC 기존유지 1 저온농축 - 충전형칼럼 GC/NPD,FID 2 Head Space- 모세관칼럼 GC/NPD,FID 1 저온농축 ( 냉매혹은팰티어 - 모세관칼럼 GC/FID,MS 2 시료채취주머니 -SPME-GC/FID,MS 1 DNPH 카트리지 -HPLC 2 DNPH 카트리지 -GC/NPD/FID 악취는순간적인감각공해인점을감안하여모든악취시료의시료채취시 간은적정용량의시료가가급적 측정의취지에부합할수있도록하였다 (4 정도관리 (QA/QC 도입 5분이내채취가이루어지도록하여악취 이번의신설되는내용중중요한점은지정악취물질의기기분석법에내부 정도관리를정하여분석방법상최소검출한계(MDL, 측정결과의재현성, 특 히회수율의개념을도입하여측정결과에대한신뢰성을확보할수있도록 하였으며, 전체적으로악취분석의정도관리(QA/QC 의개념을도입하였다 (5 현장연속측정방법 악취는순간적으로발생하고비연속적으로발생하여악취의발생순간의농 도를측정하기는현실적으로어려운데이점을보완해줄수있는지정악 취물질의현장연속측정방법을개발하였으며이자료는악취가빈번하게발 생하는악취지역에서의관리자료로활용될것으로기대하고있다 < 표 9> 기기분석법 < 표 10> 현장연속측정방법
화학종 황화물 암모니아, 아민, 알데하이드, 스타이렌 측정시스템 1 펠티어냉각방식저온농축 -syringe 탈착 - 루프 (loop 시료주입 - 모세관 GC/PFPD 2 저온농축 ( 팰티어 - GC/PFPD 1 암모니아, 아민 : 고효울막포집 (HEDS+ IC 2 알데하이드류 : 고효율막포집 (HEDS+HPLC 3 암모니아 : 흡광차분석시스템 1 제논렘프를이용한흡광차분석법 2 팰티어냉각방식저온농축관 -GC/PFPD 라 공기희석관능법제정되는악취공정시험법에서는관능법중에서직접관능법이폐지가되었 으며공기희석관능법의복합악취를측정하는것을원칙으로하고있다 (1 시료채취주머니재질확대 공기희석관능법은악취판정요원선정방법의객관성을확립하고관능시험방법 과시험과정중에사용되는시료채취주머니나여러가지도구, 시약의개 선을하였다 시료채취주머니는기존의테프론(Teflon : 폴리사불화에틸렌 또는이보다 취기흡착성이낮은것에서추가로테들러(Tedlar, 폴리에스테르 (polyerter 를구체적으로사용할수있도록하여 실험자가시료채취주머 니의구매와활용을용이하도록하였으며, 단, 악취시료의변질과손실로 인한시료농도의안정성을위하여제한조건에서사용하도록그조건을구 체화하여제시하였다 (2 판정요원선정방법개선 판정요원선정과정의구체화를위하여기존의 3가지의판정요원선정용시 험을 4 가지로확대하였으며기존의판정요원시험액( 이하 시험액 페 놀은판정요원의건강상의피해우려가있어제외하고새로 추가하였다 2개의물질을 판정요원선정과정에서도과거낮은농도에서의후각능력을판별하기위하 여시험액을모두알아맞히는판정요원만선정하는방법에서 4가지의시험 액중 3가지를임의로악취분석요원이선택하여판정요원이냄새를맡게 하여시험액을모두알아맞히고또한시험액의종류와악취도가 3, 4도인 사람을판정요원으로한다 이것은후각능력이정상인보다상대적으로뛰 어나거나약한판정위원을배재하고자하는목적을담고있다 (3 관능시험절차개선 최초희석배수의결정은최초 3배수부터시험하는시험의과정을배출허용 기준에맞추어부지경계선에서는 10 배, 배출구에서는 300배를제시하여저 배수( 최초희석배수 3 단계 시험단계를줄여실험의낭비를줄이고있다 관능시험과정은초기희석단계에서 3점 1조의시료를 2조평가한후정답률 06 미만일경우시험을중단하도록정하고있다 이는판정요원들의관 능시험결과대부분의판정요원이냄새를감지할수없는저농도의시료일 경우에는시험을중단하도록하여불필요한악취시료를분석하는부분을 배재할수있도록하였다 판정요원의관능시험결과정답률이 06 이상시 료는최초시료희석배수각2조모두정답을맞힌판정요원만다음단계의희석 배수평가를진행하도록하여당해단계에서정확한후각감지능력을보인 판정요원만다음단계의평가할수있도록하였다 이는당해희석배수에서 모두확실한냄새를감지한판정요원만다음단계의평가에참여하도록하 여측정결과의불확실성부분을개선하였다 마 기기분석법 (1 지정악취물질기기분석법제정악취방지법에서는 2010년까지연차적으로지정악취물질을관리할수있도 록추가악취물질을정하고있다 일차적으로 2005년 2월 10일알데하이드 류 4종이새로이제정되는악취방지법에추가되어지정악취물질이총 12종 이되었다 2007년에는휘발성물질의 6 종, 2010년에는지방산의 5종의지 정악취물질이지정되어관리되도록하고있다 악취가감각공해이면서불 규칙적으로발생하는문제와시료채취의어려운점을보완할수있는현장 악취연속측정밥법을새로이정하여악취물질을관리할필요성이있는지역 에서연속측정을하여관리자료로활용할수있도록하였다
< 표 11> 공기희석관능법의개선내용 < 표 12> 년차적으로지정되는지정악취물질 시험과정 기존 제정 기존지정악취물질 (8 종 신설지정악취물질 (4 종 판정요원선정용시험액판정요원선정시험방법 - acetic acid - trimethylamine - phenol 무취종이 1매와판정요원선정용 시험액종이 액종이 3매중냄새나는시험 3매를모두알아맞히는사 람을판정요원으로선정함 - Acetic acid - Trimethylamine - Methylcyclopentenolone - β-penylethylalcohol 무취종이 이 2매와판정요원선정용시험액종 3매중냄새의유무와냄새의종류를 모두알아맞히고악취도가 만을판정요원으로선정함 3, 4도인사람 20052월 10일 2008년 1월1일 - 암모니아 - 메틸머캅탄, 황화수소, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드 - 트라이메틸아민 - 아세트알데하이드 - 스타이렌 - 프로피온알데하이드 뷰티르알데하이드, n- 발레르알데하이드 iso- 발레르알데하이드 - 톨루엔, 자이렌, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰티르케톤, 뷰티르아세테이트 판정요원조건 - - 19세이상 2010년 1월1일 - 프로피온산, n- 뷰티르산, n- 발레르산, I- 발레르산, I-뷰티르알코올 희석과정 - 희석과정: 저배수 고배수 관능시험절차 - 모든판정요원이단계별 냄새감지한계의희석배수 까지관능시험 - 최초희석배수 10( 부지경계선 300( 배출구 - 희석과정 : 저배수 고배수 -최초시료희석배수에서 2조의관 능시험을하여정답률이 일때관능시험을중단한다 06미만 -최초시료희석배수에서2조의관능시험 결과정답률이 06이상일경우판정 결과각2조모두정답을맞힌판정 요원만다음단계의시료희석배수 관능시험을진행 -다음단계의시료희석배수는 1조의 시료를관능시험한다 (2 최신분석기법도입 분석기법은기체크로마토그래피(GC 와고속액체크로마토그래피(HPLC 등을활용 하며검출기에서도질량분석기등을도입하였다 시료의전처리는현재가장효 율적이고우수한시료의농축전처리방법인저온농축방법, 헤드스페이스시료농축 기법, SPME 등을도입하였다 < 표 13 지정악취물질기기분석법개선 화학종기존제정 황화물 암모니아 트라이메틸아민 스타이렌 아세트 알데하이드 저온농축 -GC/FPD 1U형저온농축-충전형컬럼GC 2 U 형저온농축= 모세관컬럼GC 인도페놀법( 흡광광도계 분해병 - 기존유지 황산필터법 알칼리분해후저온농축 진공병또는다공성 폴리머비드에흡착 DNPH유도화 GC/FID 3-형저온농축 syringe pump-모세관컬럼 GC 1 U형저온농축-충전형컬럼 - GC/FID, NPD 2 Head Space-모세관컬럼 GC/NPD 3 SPME-모세관컬럼GC/FID, NPD 1 고체흡착관( 팰티어-모세관컬럼 GC/MS 2 캐니스터-저온농축-충전형컬럼 GC/MS/FID 3 시료채취백-SPME-GC/FID,MS 1 DNPH 카트리지 -HPLC 2 DNPH 카트리지-GC/NPD, FID, MS
3 분석방법 (1 황화합물 ( 메틸머캅탄, 황화수소, 다이메틸설파이드및다이메틸다이설파이드 ( 가 시료채취방법 시료채취주머니는테플론(Teflon, 테들라(Tedlar, 폴리에스테르 (Polyester 또는이것과동등이상의보존성능을가지고있는수지필름제 로서내용적3~20 L 정도의것으로한다 흡입상자는투명수지제로밀폐가 능한구조이어야한다 흡인펌프는 1~10 L/ 분 의공기를흡인가능한것 이어야하며먼지가많은공기시료는시료채취관유입부에필터를설치하 여시료채취시먼지가제거되게한다( 그림1 표준시료의분석방법은저온농축장치의시료도입관은삼방향연결관(Tee 을 연결하고삼방향연결관의윗부분에 GC용 septum을달아주사기로소량의 시료를주입한다 깨끗한시료채취주머니에공기( 예: zero air 상대습도 60 % 를만들어채우고저온농축장치의시료도입관에연결하여분석 한다 이방법은회수율의측정과시료채취주머니에서의황화물의 영향을배제하기위하여고안된방법이다 분석시스템의구성은다음그림과같으며내부정도관리내용에따라표준물 질을사용한회수율, 반복재현성, 최소검출한계등을측정하여분석결과가 신뢰할수있도록하였다 특히황화물의분석은시료중의수분의존재에 의해손실될가능성이많으므로시료중의수분제거과정을고려하여분석 시스템을구성하여야한다 ( 그림2 그림 1 시료채취장치 ( 흡인상자법 ( 나 분석장치의구성및분석방법 1 저온농축 - 모세관칼럼 GC 분석법 시료를저온농축장치에농축한다음( 냉매혹은팰티어냉각을사용하여 -183~-10 탈착과정을거처 GC 로주입되어분석된다 측정은시료의 채취, 농축, 컬럼주입단계로이루어지며, 검출기로는미량황화물의검 출이가능하고직선성이좋고, 황화물을선택적으로검출할수있는불꽃 염광광도검출기(FPD, 펄스형불꽃염광광도검출기(PFPD, 원자발광검출기 (AED, 황화학발광검출기(SCD, 질량분석기(MS 등의검출기를사용할수 있다 그림2 저온농축장치-모세관칼럼 GC 분석장치그림3 저온농축-모세관컬럼에의한 2 전기냉각저온농축 ( 주사기탈착 - 모세관칼럼 GC 고체흡착제에흡착된시료는전기냉각으로 화합물분석크로마토그램 -30 까지냉각하여시료를저 온농축한후열탈착과주사기에의해감압탈착되는방법을사용하여저온 농축관에서의탈착(desorb 의효율을향상시켰다( 그림4 기체크로마토그 래피에서의황화합물질의분리능은과거의충전형컬럼(packed column 에서 보다개선된결과를보여주고있다( 그림5
그림4 전기냉각저온농축-모세관컬럼 GC 구성도그림5 전기냉각저온농축-모세관컬럼분석 (2 트라이메틸아민 ( 가 시료채취방법 시료채취방법은임핀저시료채취장치와 산성여과지시료채취장치를사용 하며시료채취시간은 5 분이내, 흡인폄프유량은임핀저 1-10L/ 분, 산성여 과지 2-10L/ 분으로한다( 그림6 임핀저시료채취장치 산성여과지시료채취장치 그림6 트라이메틸아민시료채취장치 그림7 트라이메틸아민분석장치구성 이분석법은알카리분해병에서시료중의트라이메틸아민을중화분해반응으로 휘발시키고이를다시저온농축관에서농축후탈착하여충전형컬럼GC로분 리하여 GC로분석하며검출기로는불꽃이온화검출기(FID 혹은질소인검 출기(NPD 를사용하여트라이메틸아민을분석하는방법이다 2 헤드스페이스 - 모세관칼럼 GC 헤드스페이스분석법은헤드스페이스바이알안에서시료의알칼리상태에 서바이알상단부에발생된트라이메틸아민기체(headspace gas 를주사기 로 GC로직접주입하거나 고체상미량추출장치 (SPME : Solid Phase Micro Extraction 파이버(fiber 에흡착시킨후 GC에주입하며분석하는방법이 다( 그림 8, 9 D ( 나 분석장치의구성및분석방법 1 저온농축 - 충전형컬럼 GC 시료농축관은수분에의해단시간에응축할경우에는분해병의바로뒤에수산 G = 기체상 (Headspace C A B E G 화칼륨을충전한탈수관을연결한다 그리고시료의저온농축과열탈착시온 도의보존을위해보온장치와가열장치를하여야한다( 그림7 S = 시료상 HS sampler F GC 그림 8 헤드스페이스바이알그림 9 헤드스페이스 -모세관컬럼 GC
(3 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드, 뷰티르알데하이드, n- 발레르알데하이드및 iso- 발레르알데하이드측정 ( 가 분석원리 알데하이드물질을 2,4- 디니트로페닐히드라존( 이하 DNPH 라함 유도체를 형성하게하여 HPLC와 GC로분석한다 카보닐화합물과 DNPH가반응하여 형성된 DNPH 유도체를아세토나이트릴(acetonitrile 용매로추출하여 HPLC 를이용하여자외선(UV 검출기의 360 nm 파장에서분석한다 ( 나 시료채취방법 시료채취주머니를사용할경우시료채취는 5 분이내에이루어지도록한 다 채취된시료는 DNPH카트리지에 1~2 L/ 분의유량으로채취하며현장에 서는 DNPH카트리지로채취할때에는시료공기를유속약 1~2 L/ 분으로 5 분이내에포집하도록한다 이때오존에의한방해를제거하기위해내 경 10 cm 길이 4 cm의폴리프로필렌튜브에 KI 결정을채운오존스크 러버를그림10과같이 DNPH 카트리지앞에연결한다 ( 다 분석방법 용출된 DNPH 유도체는자외선영역에서흡광성이있으며 350~380 nm에서최 대의감도를가지므로자외선검출기의파장을 360 nm에고정시켜분석한 다 고정상으로는 C 18 칼럼(46 mm 150 mm 을사용하거나피크(peak 분리능 이동등하거나우수한칼럼을사용한다 그림 11은알데하이드표준품을 분석한크로마토그램이다 < 연구과제 > 1 새로이개정된공기희석관능법과기존방법과의차이점은 2 기기분석의신뢰도향상을위하여실시하여야할내부정도관리방법을 고려하여봅시다 3 악취관리지역의조사를위한측정및조사계획을작성하여봅시다 Air Pump Ozone Scrubber DNPH Cartridge 그림 11 알데하이드및케톤화합물표준용액의그림10 DNPH 카트리지시료채취 HPLC 크로마토그램