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ISSN : 1598-6616(Print)
ISSN : 2287-6731(Online)
Journal of Korean Society of Odor Research and Engineering Vol.12 No.2 pp.69-81
DOI : https://doi.org/10.11161/jkosore.2013.12.2.69

지정악취물질 배출허용농도기준의 적정성 검토와 개선안 연구

한진석*, 박상진1)
국립환경과학원, 1)우송대학교 철도건설환경공학과

A study to improve the regulatory standards for designated offensive odor substances at the site boundary

Jin-Seok Han*, Sang-Jin Park1)
National Institute of Environmental Research
1)Department of Railroad Civil and Environmental Engineering, Woosong University
(Received 03 June 2013, revised 22 June 2013, accepted 26 June 2013)

Abstract

The correlations among odor intensity, offensive substance concentration, and dilution factorwere reviewed for the 12 designated offensive odor substances in this study. It is to proposenew regulatory odor standards based on relationships between odor intensity and offensivesubstance concentration, as well as odor intensity and dilution factor at the site boundarywhich were obtained from the comprehensive reviews of the adequacy of current regulationstandards. Changes in intensity were found to be necessary to reflect exponential changes inconcentrations and dilution factors. The change of substance concentrations with respect tothe dilution factor was found to be a relatively linear relationship. The thorough evaluationsof relationships among odor intensity, offensive substance concentration, and dilution factorled to the conclusion that the current regulatory standards were inadequate and the modificationwas necessary to reflect the new understandings. The new regulatory substancestandards based on correlations with odor intensity for the 12 compounds were proposed. Theproposed ammonia concentrations for the regulatory standard in the semi-industrial and industrialarea were 15 ppm and 28 ppm, respectively. These are approximately 15 times higherthan those of the current standards. For dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, and isovaleraldehyde,the higher concentrations than those of current standards were also proposed.The proposed regulatory standards of dilution factor in semi-industrial and industrial areawere 25 and 50, respectively. It is found that proposed quantitative relationships among theodor intensity, the offensive substance concentration, and the dilution factor in this studyturned out to be more adequate to Korean than the current ones.

페이지_ 수정_12권2호-논문집(7.11)-최종-4.pdf465.1KB

1. 서 론

 국민들의 생활수준 향상에 따라 쾌적한 환경질에 대한 요구가 높아지고 있으며, 생활과 밀접한 체감형 환경오염문제, 특히 악취에 대한 관심과 민원이 증가하고 있다(Seong-Gyu Seo et al., 2003; Choi et ai., 2005). 환경부에서는 황화합물, 알데하이드류, 암모니아, 아민류, 그리고 휘발성유기화합물질(VOCs)등 22종의 지정악취물질을 규제하고 있다(MOE, 2004). 일반적으로 악취의 세기(강도)를 측정하는 관능시험법은 현장에서 측정하는 직접관능법과 현장에서 시료를 채취한 후 실험실에서 시료를 단계별로 희석하여 관능시험하는 공기희석관능법이 사용되고 있다(ASTM, 1978, 2006; JMOE, 1989; MOE, 1998, 2005; Yang, 2002; AQBIDNR. 2005; KSORE, 2005). 직접관능법은 주관적인 판단의 개입과 냄새에 대한 순응, 피로 등에 의해서 결과의 객관성에 대한 문제점이 지적되고 있어 많은 나라에서 주시험법으로 공기희석관능법을 활용하고 있는 실정이다(ASTM, 1978; JMOE, 1989; MOE, 2005; KSORE, 2005, 2006a). 현행 악취방지법에서 개별 악취물질의 농도기준을 적용하는 지정악취물질별 규제는 부지경계선에서 적용되지만 희석배수에 의한 복합악취 규제는 부지경계선 뿐만 아니라 배출구에서도 적용된다(MOE, 2004, 2005). 지자체의 실질적인 악취지도업무 역시 기기분석에 의한 물질농도 규제보다는 공기희석관능법에 의한 희석배수 규제가 더 실제적으로 활용되고 있다(KSORE, 2006a). 부지경계선에서 복합악취의 경우 기타지역 15, 공업지역 20을 적용하고 있으며, 22종 지정악취물질에 대해서는 물질농도로 기준치가 설정되어있다(MOE, 2004). 공기희석법에 의한 복합악취의 희석배수기준과 지정악취물질의 기준물질농도는 직접관능법의 악취강도 2.5와 3.0을 근거로 설정된 수치들로 볼 수 있다(KSORE, 2006a). 악취강도와 희석배수, 물질농도와의 연계성 및 상관관계를 기반으로 기준치가 설정되어야 기준치의 적정성과 일관된 기준의 합리성이 확보될 수 있을 것이다.

 복합악취에 대한 악취강도와 물질농도, 그리고 희석배수간의 실험 자료를 바탕으로 한 상관관계 및 물질농도와 희석배수와의 상관관계에 대해서 시험결과가 보고된 바 있다(Park et al., 2009a, 2010; Han and Park, 2010, 2012a,b,c, 2013). 부지경계선에서 적용되고 있는 물질별 물질농도와 악취강도와의 관계나 배출허용기준으로 설정된 물질농도 수준의 적정성에 대해서 부분적으로 개별적으로 일부 검토된 바 있다(Han and Park, 2012c, 2013). 4종의 황화합물과 암모니아, 트리메틸아민, 스타일렌과 5종의 알데하이드에 에 대한 검토 결과가 보고된 바 있다(Han and Park, 2012c). 따라서 본 연구에서는 한국인의 후각을 이용하여 앞서 검토된 12종 지정악취물질의 측정한 악취강도와 개별 물질별 농도, 희석배수간의 상관관계 특성을 살펴보고 배출허용기준으로 설정된 물질농도의 적정성을 종합적으로 검토하고, 악취강도와 희석배수, 물질농도 간 특성을 기반으로 새로운 희석배수와 물질농도의 기준치를 제시하고자 하였다.

2. 연구 방법

2.1 악취강도 및 희석배수, 물질농도 실험 자료의 활용

 지정악취물질의 악취강도와 개별 물질별 농도, 희석배수간의 상관관계 특성을 살펴보고 배출허용기준으로 설정된 물질농도의 적정성을 종합적으로 검토하기 위하여 Han and Park(2010, 2011, 2012a,b,c, 2013)에 의해서 보고된 암모니아, 트리메틸아민, 스타일렌과 4종의 황화물, 5종의 알데하이드 총 12종의 지정악취물질 농도 수준에 대한 악취강도와 희석배수의 실험 자료를 이용하였으며, 주요 실험방법은 다음과 같다. 악취공정시험방법에서 제시하는 악취판정인 선정절차에 따른 판정인 선정실험(ASTM, 1978)과 악취강도에 대한 절대지표를 보완하기 위해 개발한 한국의 6단계 악취강도대조군(KOREA Odor Intensity Reference Scale, KOIRS) 실험(KSORE, 2006a; Park and Han, 2009b; Park et al., 2009c)을 통과한 13명을 악취판정인으로 선발하였다. 판정인들이 악취강도에 대한 기준을 표준화하고 정확히 인식할 수 있도록 공정시험기준에서 규정하고있는 강도별로 설정된 뷰탄놀 농도를 이용하여 사전 교육을 실시하였다. 지정악취물질 중 연구대상 항목인 암모니아, 트리메틸아민, 황화물, 알데하이드 등 총 12종의 표준물질(Rigas, Korea)을 이용하여 악취강도 0 ~ 5도의 범위에 해당하는 농도를 5 - 7 단계로 만들어 물질별 농도에 따른 악취강도와 희석배수를 산정하였다(Park et al., 2009a, 2010; Han and Park, 2010).

2.2 악취강도와 물질농도, 희석배수와의 상관관계와 기준의 적정성 검토

 악취강도와 물질농도 사이에는 대수비례 관계가 있는 것으로 알려져 있으며, 웨버-페크너(Weber-Fechner)법칙인 식(1)로 표현된다.

 

 식(1)에서 I는 악취강도, C는 물질농도, Ac 는 물질 상수, B는 상수로 표현된다.

 Han and Park(2012c, 2013)의 실험자료 분석에서 악취강도와 물질농도와의 상관관계식이 식(1)에 의해서 잘 표현됨이 보고된 바 있다. 또한 저자의 앞선 연구에서 악취강도와 희석배수, 물질농도와 희석배수의 관계식이 식(1)으로부터 유추되어 식(2)와 (3)으로 제시된 바 있다(Park et al., 2009a, 2010; Han and Park, 2010, 2011, 2012a,b).

 악취강도와 희석배수의 상관관계는 식(2)로 표현되며 Ad 는 물질 상수, D는 희석배수이다.

 

 

 물질농도와 희석배수와의 관계식은 식(3)과 같으며, Acd 는 물질 상수이고 F 는 상수이다. 또한 실험자료를 통하여 이들 식에 의하여 악취강도와 희석배수, 물질농도와 희석배수간의 관계가 잘 모사되는 것으로 보고된 바 있으며, 관계식의 산출방법은 Han and Park(2010, 2011, 2012a,b)의 연구에 제시되어 있다. 식(1)-(3)을 기반으로 보고된 상관관계식을 이용하여 현행 배출허용기준으로 설정되어 있는 희석배수와 개별 물질농도가 악취강도 2.5와 3.0와의 일치 정도와 희석배수와 물질농도간의 상호 일치정도를 검토하였다. 또한 개별물질별 관계식을 이용하여 악취강도 2.5와 3.0을 기준으로 산출된 희석배수와 물질농도의 검토를 통하여 보다 개선된 배출허용기준을 제시하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1 지정악취물질농도와 악취강도 상관관계와 민감도

 물질농도와 악취강도의 관계는 식(1)에서와 같이 악취강도와 물질농도의 log 값이 직선관계를 갖게된다. 따라서 물질농도별로 악취강도의 실험결과를 이용하여 악취강도와 물질농도에 log를 취한 값을 사용하여 관계식을 구할 수 있다. Table 1에 Han and Park(2013)에 의한 개별물질별 악취강도와 물질농도의 상관관계식과 일본의 Nagata(2003)가 제시한 상관관계식이 제시되어 있다. 상관관계식의 물질별 상수(기울기)값은 물질농도 증가에 대해 관능적으로 느끼는 냄새세기를 나타내는 악취강도의 증가율의 정도를 나타낸다. Han and Park(2013)에 의해 제시된 기울기 값과 Nagata(2003)의 값은 비슷한 값을 나타내고 물질별 크기 경향도 유사한 것으로 나타났으나, 개별물질에 따라서는 차이가 있는 것으로 나타났다. 이는 개인차가 존재하는 것과 같이 국민의 음식습성이나 환경의 차이 등으로 인해 물질에 따라 악취에 대한 민감도 특성이 다름을 알 수 있으며, 일부물질에 대해서는 악취강도와 물질농도의 상관특성이 상이함을 알 수 있다. 기울기 값은 0.775 ~ 1.9352의 분포를 보이고, 암모니아의 물질별 상수(기울기)값은 1.9352, 메틸머캅탄 1.8769, 트리메틸아민 1.7231 로 나타나 물질농도 증가에 대해 관능적으로 느끼는 냄새세기를 나타내는 악취강도의 증가율이 매우 크고, 0.8 보다 낮은 값을 갖는 황화메틸 경우는 상대적인 물질농도 증가에 비하여 관능적으로 느끼는 냄새세기의 증가율이 작음을 시사하고 있다.

Table 1. The correlation equations of the odor intensity(I) and the offensive substance concentration(C)

 악취강도 변화에 따른 물질농도 변화를 살펴보기 위하여 식(1)을 이용하여 식(4)와 식(5)로 나타내었다.

 

 

 식(4)과 식(5)에서 I는 악취강도, Ac는 지정 악취물질의 물질상수(기울기), Ci는 악취강도 Ii 일 때의 물질농도이다. 그리고 Ii - Ij = t 이다. 식(5)에서 악취강도 변화에 따른 물질농도의 변화율은 개별물질별 특성값인 101//Ac 의 t(악취강도 변화량) 승으로 나타난다. 식(5)로부터 악취강도 변화에 따른 물질농도의 변화 정도는 Table 1과 Fig. 1에 나타내었다. 악취강도의 변화를 위해서 이황화메틸과 황화수소 등 물질농도의 기하급수적인 변화가 필요하며, 메틸멀캅탄의 경우는 12종의 지정악취물질 중 농도 증가에 따른 악취강도의 증가가 가장 큼을 알 수 있다.

Fig. 1. Substance concentration with odor intensity.

3.2 지정악취물질 배출허용기준농도별 추정 악취강도의 비교 검토

 지정악취물질로 규정된 황화합물과 암모니아, 트리메틸아민 등의 각각의 배출허용기준은 Table 4와 같으며, 희석배수는 준공업지역 15, 공업지역 20 이며, 이는 과거 직접관능법에 의한 악취강도 2.5와 3에 해당하는 물질농도와 희석배수 값이 설정된 것이다(KSORE, 2006b). 배출허용기준으로 설정된 12개의 지정악취물질에 대하여 악취강도의 관계식에 적용하여 산정한 악취강도 결과는 Table 4에 나타난 바와 같다(Han and Park, 2013). 배출허용기준을 기반으로 계산한 악취강도와 과거 악취강도기준 설정 근거치인 준공업지역 2.5, 공업지역 3값과는 차이가 있음을 볼 수 있다. 6가지 물질 중 암모니아의 경우는 준공업지역 0.19, 공업지역 0.78으로 2.5와 3에 비해서 매우 낮은 값으로 암모니아의 배출허용기준이 너무 엄격한 농도기준으로 설정되어 있는 것으로 판단된다. 이소발레르알데하이드와 이황화메틸의 경우도 준공업지역 각각 1.57, 1.8, 공업지역 각각 2.09, 2.34 로 기준농도가 약간 낮은 수준이며, 트리메틸의 경우는 준공업지역 2.95, 공업지역 3.99 로 기준농도가 높은 수준이다.

Table 4. Calculated odor intensity(I) for the offensive substance concentration standards(C) using equation (1)

3.3 악취강도와 희석배수의 상관관계와 민감도

 희석배수와 악취강도의 관계는 식(2)에서와 같이 악취강도와 희석배수의 log 값이 직선관계를 갖게 된다. 따라서 희석배수별로 악취강도의 실험결과를 이용하여 악취강도와 희석배수에 log를 취한 값을 사용하여 관계식을 구할 수 있다. Table 3에 Han and Park(2010)에 의한 개별물질별 악취강도와 희석배수의 상관관계식이 제시되어 있다. 상관관계식의 물질별 상수(기울기)값은 희석배수 증가에 대해 관능적으로 느끼는 냄새세기를 나타내는 악취강도의 증가율의 정도를 나타낸다. 기울기 값은 1.057 ~ 2.086의 분포를 보이고, 암모니아의 물질상수 값이 2.068, 스타일렌 1.817, 트리메틸아민 1.762로 다른 물질 보다 희석배수의 변화, 즉 물질농도변화에 대한 악취강도의 변화폭이 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한 카르보닐화합물 중 뷰티르알데하이드의 물질상수 값이 1.241로 다른 카르보닐화합물에 비해 희석배수의 변화, 즉 물질농도변화에 대한 악취강도의 변화폭이 작음을 알 수 있었다.

Table 3. The correlation equations of the offensive substance concentration(C) with dilution factor(D)

 악취강도 변화에 따른 희석배수 변화를 살펴보기 위하여 식(2)을 이용하여 식(6) ~ 식(7)의 식을 나타내었다.

 

 

 식(6)과 식(7)에서 I는 악취강도, Ad는 지정 악취물질의 물질상수(기울기), Di는 악취강도 Ii 일 때의 희석배수이다. 그리고 Ii - Ij = t 이다. 식(7)에서 악취강도 변화에 따른 희석배수의 변화율은 개별물질별 특성값인 101/Ad 의 t(악취강도 변화량) 승으로 나타난다. 식(7)으로부터 악취강도 변화에 따른 희석배수의 변화 정도는 Table 2와 Fig. 2에 나타내었다. 악취 강도의 변화를 위해서 이황화메틸과 황화수소 등 기하급수적인 물질농도의 변화가 필요하며, 메틸멀캅탄의 경우는 12종의 지정악취물질 중 농도 증가에 따른 악취강도의 증가가 가장 큼을 알 수 있다.

Table 2. The equations for the odor intensity(I) with the dilution factor(D)

Fig. 2. Dilution factor with odor intensity.

3.4 규제 희석배수와 추정 악취강도의 비교 검토

 배출허용기준으로 희석배수 15와 20에 대하여 악취강도의 관계식에 적용하여 산정한 악취강도 결과는 Table 4에 나타난 바와 같다. 배출허용기준을 기반으로 계산한 악취강도와 과거 악취강도기준 설정 근거치인 준공업지역 2.5, 공업지역 3 값과는 차이가 있음을 볼 수 있다. 12가지 물질 중 암모니아의 경우는 준공업지역 2.95, 공업지역 3.21으로 2.5와 3에 비해서 큰 값으로 암모니아의 경우 배출허용기준이 너무 느슨한 희석배수로 설정되어 있는 것으로 판단된다. 이황화메틸과 황화수소의 경우는 준공업지역이 각각 1.74, 1.76, 공업지역 각각 1.88, 1.90 으로 희석배수가 낮고, 이황화이메틸, 뷰틸알데하이드 등도 희석배수가 낮은 수준으로 전반적으로 희석배수의 배출허용기준이 엄격한 수준인 것으로 나타났다.

3.5 지정악취물질농도와 희석배수 상관관계와 민감도

 물질농도와 희석배수의 관계는 식(3)에서와 같이 물질농도의 log 값과 희석배수의 log 값이 직선관계를 갖게된다. 따라서 물질농도별로 공기희석관능법으로 측정한 희석배수의 실험 결과를 이용하여 물질농도와 희석배수에 log를 취한 값을 사용하여 물질별 농도와 희석배수의 관계식을 구하였고 그 결과는 Table 3과 같다(Han and Park, 2012b). Table 3에서 물질별 상수(기울기) 값이 1.0보다 큰 부틸알데하이드, 프로피온알데하이드, 발레르알데하이드의 경우는 물질농도에 대한 희석배수가 약간 과소평가 되고, 1.0 보다 낮은 값으로 나타난 아세트알데하이드, 이소발레르알데하이드 경우는 희석배수가 약간 과대평가 되었을 가능성을 시사하고 있다(Han and Park, 2012b). 프로피온알데하이드와 발레르알데하이드의 경우는 1.0 과 매우 유사한 값을 나타내고 있다. 12종 지정악취물질의 물질농도와 희석배수에 대한 관계식에서 물질별 상수(기울기)값이 이 소발레르알데하이드를 제외하고는 1.0 ± 0.31 범위에 속하고 0.95 이상의 높은 결정계수를 나타내 식(3)이 물질농도와 희석배수에 대한 관계식으로 적정함을 보여주고 있다.

 악취강도 변화에 따른 희석배수 변화를 살펴보기 위하여 식(3)을 이용하여 식(8) ~ 식(10)의 식을 나타내었다.

 

 

 

 식(10)으로부터 물질농도 변화에 따른 희석배수의 변화 정도는 Table 3과 Fig. 3에 나타내었다. Table 3에는 물질농도가 10 배, 30 배, 100 배 증가에 따른 희석배수의 증가 정도를 산출하였으며, Fig. 3에서와 같이 물질농도 변화에 따른 희석배수의 증가는 비교적 선형적인 관계에 가깝게 나타나고 있다.

Fig. 3. Dilution factor with substance concentration.

3.6 규제 희석배수와 지정악취물질 배출허용농도기준의 비교 검토

 개별물질별 관계식으로부터 희석배수 15와 20에 해당하는 개별물질별 물질농도의 계산 결과는 Table 5와 같으며, 희석배수를 기반으로 계산한 농도와 현행기준농도와 차이 및 두 농도간의 비율 등을 나타냈다(Han and Park, 2012b). 희석배수 15에 해당되는 추정 농도들 중에서는 메틸멜캅탄이 0.00245 ppm 으로 가장 낮고 다음이 황화수소, 트리메틸아민순으로 각각 0.0025 ppm, 0.0042 ppm 이었다. 암모니아는 약 28 ppm, 스타일렌이 0.63 ppm으로 높은 농도임을 알 수 있다. 희석배수를 기반으로 계산한 농도와 현행기준농도와의 비율 중에서는 암모니아의 현행기준치가 상대적으로 낮고, 황화수소와 뷰틸알데하이드, 디메틸설파이드, 트리메틸아민의 경우는 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 희석배수 15와 20에 상응하는 지정악취물질에 대한 현행기준치의 적정 여부는 각 지정악취물질의 최소감지농도와의 비교를 통하여 검토가 일부 가능할 것으로 판단된다. Han and Park(2012d)에의해 보고된 12개의 지정악취물질의 최소감지농도와 희석배수에 해당되는 추정치와 현행기준치와의 비율을 검토를 통하여 최소감지농도보다 낮은 농도로 설정된 암모니아의 현행기준치는 너무 강화된 낮은 농도이며, 최소감지농도에 비율이 큰 것으로 보이는 황화수소와 뷰틸알데하이드, 트리메틸아민의 경우는 기준치가 약간 높게 설정된 것으로 유추하고 있다. 이에 반하여 관계식으로부터 계산된 각 지정악취물질의 농도는 비교적 적정 수준인 것으로 판단하고 있다. 또한 희석배수를 기반으로 계산한 물질농도로부터 농도와 강도간의 관계식을 이용하여 악취강도를 유추한 결과도 Table 5에 제시되고 있다. 악취강도의 기준치인 2.5와 3.0와 가장 큰 차이를 나타내는 물질은 암모니아이며, 다음은 이소발레르알데하이드와 디메틸디설파이드 순으로 나타났다.

Table 5. Comparison of concentration standards for odor dilution factor 15 and 20 using equation (3)

3.7 개선된 규제 희석배수와 지정악취물질 배출허용농도기준의 도출

 현행 지정악취물질에 대한 농도 기준치와 희석배수의 기준치는 악취문제에 대하여 우리나라와 비교적 유사한 접근방법과 관리제도를 갖고 있는 일본의 자료를 근거로 하여 도출된 자료이다(KSORE, 2006). 일본의 경우는 우리나라의 희석배수가 갖는 의미와 산출방법이 Park et al.(2009a, 2010)이 기술한 바와 같이 약간의 차이가 있으며, 민족별 관능특성이 다를 수 있기 때문에 우리나라의 실험결과로부터 산정된 결과와 차이가 나타나는 것으로 추정된다. 앞에서 악취강도와 희석배수, 물질농도간의 관계식으로부터 현행 기준치의 적정성과 기준치들 간의 상호 일치성의 검토과정에서 지적된 현행 기준치의 모순과 오류를 개선하기 위하여 악취강도 2.5와 3.0을 기준 근거로 선정하고, 관계식들로부터 희석배수와 물질 농도 기준치를 일차적으로 산출하였으며, 그 결과는 Table 6 에 제시되었다. Table 6에서 악취강도의 기본 기준치인 2.5와 3.0에 해당하는 희석배수 값을 Table 2의 관계식을 이용하여 산출하여 제시하였다. 물질별 희석배수값의 범위가 넓게 나타났다. 악취강도 2.5에 대해서는 약 9 - 78, 악취강도 3.0에 대해서는 약 16 - 230 범위로 나타났으며 평균치는 각각 약 23과 51로 나타났다. 악취강도의 기본 기준치에 해당하는 물질농도는 Table 1의 관계식으로부터 산출하였으며, Table 5에 제시된 현행물질농도 기준과는 차이를 나타내고 있다. 12종중 암모니아는 큰 차이를 보이고 현행 기준에 비하여 디메틸디설파이드, 디메틸설파이드, 아세트알데하이드, 메틸멀캡탄 등도 높은 농도로 산출되었으며, 트리메틸아민의 경우만 낮은 농도로 산출되었다. 앞에서 논의된 적정성 검토 결과와 기준 악취강도로 계산된 물질농도 등을 고려하여 새로이 제안하고자 하는 물질 농도 기준을 Table 6 에 제시하였다. 현행 기준치에 비하여 암모니아가 15 ppm 과 28 ppm으로 약 15 배 높은 값이 제안되었으며, 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드, 이소발레르알데하이드도 현행에 비해 높은 농도들이 제안되었다. 트리메틸아민의 경우는 다른 물질들과 달리 보다 강화된 낮은 농도가 제안되었다. 제안된 기준치들의 적정성을 검토하기위해서 물질농도와 희석배수의 관계식을 이용한 희석배수 분포 검토와 이들 값으로부터 다시 악취강도의 산출한 결과의 평균은 준공업지역과 공업지역에 대한 각각의 평균치 2.4, 2.9로 나타났다. 또한 물질농도와 악취강도 관계식으로부터 제안된 물질 기준농도에 대한 악취강도는 Table 6 에서와 같이 거의 모든 물질이 2.5와 3.0의 악취강도를 갖는 것으로 나타났다. 희석배수의 경우는 개별물질별로 악취강도와 희석배수간의 관계가 상이하기 때문에 물질별 차이를 고려치 못하는 제한점을 갖고 있다. 복합악취의 희석배수를 개별적인 지정악취물질 희석배수의 평균적인 의미로 간주하여 준공업지역과 공업지역의 기준치는 각각 25, 50 이 적정한 것으로 사료된다. 또한 악취강도와 희석배수, 물질농도간의 연계성을 고려할 때, 제안된 물질농도에 대한 기준값이 현행 기준값에 비하여 적정성을 확보하고 있는 것으로 판단된다. 그러나 본 연구결과는 총 12개 지정악취물질 개별물질에 대한 희석배수와 농도, 악취강도간의 관계식으로부터 산출한 결과이며, 실제로 악취물질들이 혼재한 복합악취의 경우는 온․습도 등의 기상요소에 의한 영향과 물질별 결합․중화․상승․상쇄효과 등에 의한 영향 때문에 개별물질에 대한 희석배수와 농도, 악취강도간의 관계는 다른 양상을 보일 수 있다. 특히 희석배수와 관련해서는 복합악취에 대한 강도 변화 양상에 대한 추가적인 시험과 검토가 필요할 것이다. 그러나 우선적으로 우리나라 후각특성 시험 결과자료와 강도와 희석배수, 물질농도간의 상호 연계성을 바탕으로 준공업 지역과 공업지역을 대상으로 배출허용기준으로 규제하고 있는 공기희석관능법에 의한 희석배수, 25와 50과 12개 지정악취물질에 대한 물질농도기준의 개선(안)을 제안하고자 한다.

Table 6. Calculated odor intensity(I) for proposed substance standards(C) using equation (1)

4. 결론

 본 연구에서는 한국인의 후각을 이용하여 12종 지정악취물질에 대하여 측정한 악취강도와 개별 물질별 농도, 희석배수간의 상관관계 특성을 살펴보고 배출허용기준으로 설정된 물질농도의 적정성을 종합적으로 검토하여 악취강도와 희석배수, 물질농도간 특성을 기반으로 새로운 희석배수와 물질농도의 기준치를 제시하고자 하였다.

 악취강도 변화에 따른 물질농도와 희석배수의 변화는 지수형태를 갖는 것으로 나타났다. 그리고 물질농도 변화에 따른 희석배수의 증가는 비교적 선형적인 관계에 가깝게 나타났다. 상관관계식을 이용하여 악취강도의 기본 기준치인 2.5와 3.0에 해당하는 물질농도를 산출하였으며, 현행 물질농도 기준과는 일부 상이하게 나타났다. 12종중 암모니아는 특히 큰 차이를 보이고 현행 기준에 비하여 디메틸디설파이드, 디메틸설파이드, 아세트알데하이드, 메틸멀캡탄 등이 높은 농도로 산출되었으며, 트리메틸아민의 경우만 낮은 농도로 산출되었다. 적정성 검토 결과와 기준 악취강도로 계산된 물질농도 등을 고려하여 새로운 물질농도 기준치를 제안하였다. 현행 기준치에 비하여 암모니아가 15 ppm 과 28 ppm으로 약 15 배 높은 값이 제안되었으며, 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드, 이소발레르알데하이드도 현행에 비해 높은 농도들이 제안되었다. 트리메틸아민의 경우는 다른 물질들과 달리 보다 강화된 낮은 농도가 제안되었다.

 복합악취의 희석배수를 개별적인 지정악취물질 희석배수의 평균적인 의미로 간주하여 준공업지역과 공업지역의 기준치는 각각 25, 50 이 적정한 것으로 판단되었으며, 악취강도와 희석배수, 물질농도간의 연계성을 고려할 때, 제안된 물질농도에 대한 기준값이 현행 기준값에 비하여 적정성을 확보하고 있는 것으로 사료된다.

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