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ISSN : 1598-6616(Print)
ISSN : 2287-6731(Online)
Journal of Korean Society of Odor Research and Engineering Vol.12 No.4 pp.191-201
DOI : https://doi.org/10.11161/jkosore.2013.12.4.191

에나멜와이어 코팅공정 악취 저감방안 연구

박나리*, 김태형, 박승욱1)
창원대학교 환경공학과
1)㈜벤텍

Study of odor reduction in the coating processes of enameled wire

Na-Ree Park*, Tae-Hyeung Kim, Cheng-Xu Piao1)
Department of Environmental Engineering, Changwon National University
1)VENTECHCORP.
(Received 25 November 2013, revised 23 December 2013, accepted 26 December 2013)

Abstract

This study was carried out at the wire factory focusing on the reduction of odors generatedfrom the coating processesof enameled wire. In the initial stage, investigations to search forthe source of odor problems in the factory and the possible transport of the released odorshad been done. After those sources and emission pathways were defined, concentration ofmalodorous substances releasing to environment was measured for both before and after theinstallation of facilities to improve the control system. Installed facilities in this study are catalyticoxidizer, push-pull ventilation system, and redesign of pipeline to discontinue the leakof odor substances. As a result of overall improvement processes, based on the measurementdata, the release of odors can be reduced to approximately 50 %.

0012-01-0012-0004-4.pdf735.7KB

1. 서 론

 산업화가 지속화되면서 국민들의 생활수준도 향상되었다. 삶의 질에 대한 욕구가 증가하면서 우리주변과 밀접한 환경문제 중 악취가 크게 거론되고 있다. 특히 우리나라는 지리상 좁은 국토로 인해 대도시 공업지역이 주거지역과 혼재되어 있어 악취오염에 취약한 구조를 가지고 있다(Kwack et al, 2007). 이에 산업시설에서 발생된 악취로 인해 불쾌감을 호소하는 사례가 증가하고, 대규모 아파트 단지가 들어서면서 이들 지역에 대한 악취 민원이 폭발적으로 증가되고 있는 추세이다(Jeong et al, 2012). 따라서 우리나라에서는 2005년 악취방지법을 시작으로, 복합악취와 22종 지정악취물질에 대한 농도규제를 실행하고 있다. 일반적으로 배출허용기준의 초과여부를 판단하기 위해서는 시료를 단계별로 희석하여 시험하는 공기희석관능법이 사용하되, 악취물질 배출여부를 확인할 필요가 있는 경우에는 기기분석법에 의해 지정악취물질을 측정한다(Odor Analysis Method, 2007). 배출허용기준을 초과한 사업장에는 행정조치가 이뤄지는데, 악취관리지역이 아닌 기타지역에서는 강력한 조치가 쉽게 이루어질 수 없어 악취로 인한 피해는 더욱더 커지고 있다.

 본 연구 대상이 속해있는 창원국가산업단지는 기계공업단지로 활성화되었으나, 최근 들어 다양한 업종의 업체들이 입주하면서 이전에 인식하지 못했던 냄새로 인해 악취민원이 2010년부터 폭발적으로 증가해 왔다. 특히, 전선공장이 들어서면서 에나멜와이어 생산과정에서 특유한 냄새가 발생하여 인근 작업자에게 두통과 현기증 등 피해를 끼치는 것으로 나타났다. 하지만 연구 당시 악취관리지역으로 지정이 되지 않아 강력한 행정조치를 취하지 못한 체 악취민원만 더욱 빗발쳤다.

 현재, 악취물질에 대한 원인물질규명, 악취특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 그에 비해 악취 저감 방안 연구와 저감 사례는 미미한 것으로 보인다. 따라서, 본 연구에서는 창원산업단지에 위치해 있는 전선공장에서 발생되는 악취실태와 문제점을 파악하고, 민원을 해결할 수 있는 악취 저감 방법을 모색하고자 한다.

2. 연구방법

2.1 조사대상 사업장 파악

 본 연구는 창원 국가공단에 위치한 전선업체를 대상으로 수행하였다. 이 사업장은 소규모 업체가 밀집된 장소에 자리하고 있어, 생산과정에서 발생된 냄새가 인근 업체들로 확산되어 악취 민원이 빈발하고 있다.

 Fig. 1은 전선공장의 에나멜와이어 생산 공정도를 나타낸 것 이다. 생산 공정과정은 다음과 같다. 첫째, 동선을 늘리는 신선(Drawing)공정. 둘째, 보일러스팀을 이용하여 동선 내부응력 및 연화(Annealing)하는 공정. 셋째, 점도 및 농도조절을 위해 바니쉬 등 용제를 사용하여 동선 표면에 도장을 하는 코팅(Coating)과정. 넷째, 일정 크기 별로 감아 제품화 하는 권취(Winding)공정을 지나 출하된다. 코팅과정을 거치면서 생성된 휘발성유기화합물(VOC : Volatile Organic Compound)은 촉매를 이용하는 산화장치(Catalytic oxidizer)에 의해 처리된다(NIER, 2005).

Fig. 1. Production process of enamel wire

  Fig. 2의 촉매산화장치는 연소기내에 충진 되어 있는 촉매가 연소에 필요한 활성화 에너지를 낮춤으로서 비교적 저온에서 연소가 가능하도록 하는 연소방식으로 직접소각의 경우 연소실의 온도를 800~900 ℃로 유지하고 촉매를 이용하면 300~400 ℃로 낮출 수 있고, 귀금속 촉매를 사용 시 탈취효율이 매우 높다(Lee, 2009). 대부분의 촉매산화장치는 촉매 앞 단에서 화염을 VOC에 직접 가하는 방식으로, 화염은 VOC를 촉매산화가 일어날 수 있는 온도까지 예열하는 동시에 어느 정도의 산화반응을 일으킨다. 이 때 공정조건에 매우 민감하기 때문에, 피독 물질(Pd, Hg 등)을 제거하여 흐름을 방해하지 않아야 되며, 촉매 온도는 VOC 산화 정도를 알려주는 것으로 항상 확인 해야 하는(Lee, 1999)등의 적절한 조건이 실행되어야 한다.

Fig. 2. Catalytic oxidizer

  Fig. 3은 전선공장을 도식화 한 것이다. 주 생산품은 에나멜와이어로 페놀계 성분이 함유된 원료를 코팅 첨가제로 사용하고, 제품에 따라 H, V형 코팅기를 사용한다. 7대의 H코팅기는 생산품에 따라 1‧2차 코팅공정을 거치고, V코팅기는 5층 타워형식으로 거의 사용하지 않았다. 에나멜와이어를 유기용제로 코팅하는 과정에서 휘발에 의한 특유의 냄새가 발생하는데, 촉매를 사용하는 산화장치에서 오염물질을 저감시키고, 옥상 Push-Pull 덕트를 거쳐 1차 스크러버, 2차 활성탄 흡착탑으로 이동되어 굴뚝에서 배출된다. 과거, 악취 민원을 해소하기 위해 작업장 창호와 모니터를 밀폐하고 굴뚝을 높이는 등 추가조치를 취했으나, 민원은 여전히 발생하고 있었다.

Fig. 3. Diagram of wire factory

 측정지점은 오염물질을 발생시키는 코팅기와 공장 내부 상부지점, 외부 배출 경로인 Push-Pull 덕트, Roof fan에서 수행하였다. 또한 열선풍속계(TSI 9535-A)를 사용하여 배출구의 토출 속도를 측정하였다.

2.2 악취 발생원인 파악

 전선공장에서는 촉매를 이용한 산화장치를 사용하며 에나멜 와이어 생산에서 발생되는 오염물질을 저감시키고, 지붕의 Push-Pull 덕트를 거쳐 악취방지시설을 통해 외부로 배출된다. 악취가 발생되는 문제점을 조사하기 위해서 촉매산화장치의 촉매가 오염물질을 제대로 제거하고 있는지 실험을 실시하고, 악취유출경로를 파악하여 악취도를 측정하였다.

2.2.1 촉매 오염물질 제거 반응측정

 현재, 전선공장의 H코팅기에 악취저감을 위해서 촉매를 이용한 촉매산화장치를 사용하고 있다. 이 방식은 오염물질 저감효율이 90~95 %로 높은 것이 큰 특징인데, 작업 시 오염물질을 효과적으로 제거하고 있는지 알아보기 위해 1․2차 코팅과정을 거치는 H코팅기의 각 촉매산화장치 처리 전․후 입구에 TVOC 측정기(MiniRAE 3000)를 사용하여 농도를 측정하였다. 각 촉매산화장치에서 TVOC가 제거되는 비율과 산화의 중요한 요소인 촉매온도는 촉매산화장치에 부착된 제어박스를 이용하여 상관관계를 살펴보았다.

 또한, 촉매산화장치에서 효율적으로 오염물질을 처리하기 위해서는 촉매의 내구성이 촉매소각에 중요한 인자이다(Lee, 2009). 촉매는 온도범위에 따라 활성 정도가 달라지지만, 사업장에서는 적정 작업온도 없이 쓰고 있으므로 사용하고 있는 촉매의 특성을 알아보고자 한다. 촉매는 Honeycomb type(벌집형)의 150x150x55mm 크기의 귀금속 Pt촉매를 사용하고 있고, BET, XRD, SEM 기기분석을 통해 촉매의 특성을 살펴보았다. 또한 CG 연속반응기를 이용하여 VOC 제거반응 실험을 통해 촉매 활성 정도를 살펴보고자 C업체에 분석을 의뢰하였다. GC 반응조건은 다음 Table 1과 같다.

Table 1. Gas chromatography reactor reaction conditions

2.2.2 악취 발생 및 경로 파악

 악취가 배출 되는 경로를 조사하기 위해서 발연관(Smoke Tube)과 연막발생기(Antari Fog Machine Z-1000Ⅱ)를 사용하여 오염물질 이동경로를 확인하고, 악취도를 평가하였다. 조사 악취항목은 악취방지법에서 정하고 있는 복합악취와 5종의 알데하이드, 6종의 악취성 VOC로 총 11종의 지정악취물질을 대상으로 조사하였다. 악취방지법에 따라 복합악취는 공기희석관능법, 지정악취물질은 기기분석법으로 분석하였다.

 복합악취 측정지점은 내부 악취 발생원인 H코팅기와 상층지점, 외부 확산경로인 옥상 Push-Pull 덕트, Roof fan, 최종배출구에서 실시하였다. 지정악취물질 측정지점은 최종배출구에서 실시하였으며, A․B업체에 의뢰하여 측정하였다. 민원지역에 대해 전선공장으로 인한 악취 피해 정도를 알기 위해 인근업체에 복합악취를 측정하였다.

3. 결 과

3.1 악취 발생 문제점 조사결과

 오염물질을 발생시키는 코팅기는 내부의 배기유량 부족으로 인하여 코팅기 입․출구를 통해 고온 및 고농도의 악취가 유출되면서 작업장 내부도 오염시키는 것으로 나타났다. 현재 민원으로 인해 창호를 밀폐한 상태라 발생된 열 공기는 상층에 계속 머물러 축적되고, 작업장 내부가 높은 온도로 계속 유지되고 있는 것으로 조사되었다.

 옥상에 설치된 Push-Pull 덕트는 기존 덕트 사용시 코팅과정에서 발생된 오염물질이 송풍기로 유입될 때, 많은 공기가 덕트로 이동하게 되면서 공정상의 코팅온도를 유지하기 힘들다. 이를 해결하고자 송풍기 배기량을 발생된 오염물질 급기량 보다 더 크게 적용하여 외부 기류와 함께 오염물질이 송풍기로 흡입되고, 코팅공정 온도를 유지하는 목적으로 만들어졌다. 하지만, 조사결과 생산량에 따라 유량이 많이 발생되면 오히려 오염물질을 외부로 유출시켜 버리는 것으로 나타났다.  또한, 작업장 상층에서 축적된 오염물질이 Roof fan을 통해 외부로 확산되며, 악취 저감시설인 스크러버와 활성탄 흡착탑의 교체주기도 일정하지 않아 관리가 제대로 되지 않은 것으로 조사되었다.

3.2 촉매반응 측정결과

3.2.1 촉매산화장치의 오염물질 제거 효율 측정결과

 Table 2의 1-1~7-2는 1‧2차 코팅과정을 거치는 7대 H코팅기를 표현한 것으로, 각 코팅기의 촉매산화장치 통과 전‧후의 TVOC 측정값을 Table 2에 나타내었다. 촉매산화장치 전단에는 TVOC가 178~974 ppm, 후단에는 107~433 ppm으로 촉매를 거쳐간 후 TVOC가 줄어든 것을 알 수 있었다. 하지만, 각 H형 코팅기의 TVOC 제거율을 살펴보면 최소효율은 39.9 %, 최고효율은 72.2 %로, 보통 촉매산화장치가 95% 이상의 뛰어난 제거효율을 보이는 것에 비해 평균적으로 58 %의 낮은 제거율을 보였다.   TVOC 제거효율(Removal efficiency, %)은 다음 식(1)을 이용하여 나타내었다.

Table 2. TVOC removal efficiencies of catalytic oxidizers (unit : ppm)

 

 촉매산화장치의 온도 제어 박스를 이용하여 촉매가 산화되는 온도를 살펴본 결과, 7대의 코팅기에서 358~720 ℃까지 다양한 온도 분포를 나타내고 있었다. 촉매 온도는 VOC 저감 정도를 파악해 주는 지표로, 현재 촉매가 산화되는 온도범위가 각 코팅기마다 다양하기 때문에, 촉매산화장치의 제거효율이 낮은 것으로 판단된다. 다음 Fig. 4는 촉매산화장치의 TVOC 제거율과 촉매온도와의 상관관계를 나타낸 것으로, 촉매산화장치의 제거효율과 온도 사이에는 R2=0.61의 일정한 상관관계를 지니는 것으로 나타났다. 선행 연구를 보면, 촉매에 높은 온도는 촉매의 활성을 오히려 떨어뜨리고(Lee, 2009), 특히 백금촉매의 VOC 제거 시 350∼400 ℃ 온도에서 반응속도가 빠른 것으로 보고되어 왔다(Lee, 1999). 현재 350 ℃ 온도에서 산화장치의 효율이 가장 높으므로, 온도를 가능한 350~400 ℃ 범위에 유지시키는 것이 가장 바람직한 것으로 판단된다.

Fig. 4. Correlations of TVOC removal efficiencies and temperatures for converter of catalytic oxidize

3.2.2 촉매 특성 실험결과

 촉매산화장치에 쓰이는 촉매를 가지고 BET, EDX, XRD 기기분석을 통하여 촉매특성을 Table 3과 같이 조사한 결과를 살펴보면, BET는 촉매 비표면적(m2/g)이 상당히 낮은 것으로 확인되었다. 이는 열 노화 및 소결 현상 등에 의해 표면적이 감소되었기 때문이다. 특히 고온 반응에 사용되는 촉매는 표면의 금속 입자들이 온도상승에 따라 녹아 서로 덩어리지면서 큰 입자로 형성되어 표면적이 감소되거나, 촉매 담체의 안정성이 깨어 지면서 금속입자가 담체에 묻혀 비표면적이 감소되는 것으로 조사되었다. 그리고, EDX의 분석결과 촉매의 주 성분은 백금(Pt)으로 나타났으며, XRD의 분석결과로는 특이한 점은 발견되지 않았다.

Table 3. Measurements of the catalyst surface

 사용하고 있는 촉매가 오염물질에 대한 제거 효율이 어느 정도 인지 확인하기 위해서 350 ℃와 400 ℃에서 오염물질 제거반응 실험을 실시하였다. Table 4와 같이 깨끗한 촉매(Fresh Catalyst)의 제거효율은 식(1)에 의하여 97~95 %인 반면에, 26~64 %의 낮은 제거율을 보였다. 400 ℃의 경우를 살펴보면, 톨루엔의 입구농도가 자연연소 현상으로 농도가 27 ppm으로 낮아졌으며, 온도가 높아지면 촉매 반응성도 높아짐에 불구하고, 깨끗한 촉매(Fresh Catalyst)와 비교했을 때 64 %의 낮은 제거율을 보였다.

Table 4. Catalytic reaction in relation to temperature

3.3 악취 발생 및 경로 파악 결과

 복합악취측정 결과는 Table 5에 복합악취 측정결과와 지정악취 물질을 나타냈다. H코팅기에서 희석배수 144배였고, 상부지점 355배, Roof fan 500배로 사업장 상층으로 올라 갈수록 악취가 높게 나타났다. 높은 온도에서 작업이 이뤄지면서 발생된 오염물질이 상층으로 빠르게 올라가지만 모니터 및 창호를 밀폐하여 오염물질이 계속 축적된 것으로 희석배수가 높게 나타났다. 특히 Roof fan과 Push-Pull 덕트에서 높은 악취가 외부로 방출되어 악취민원을 발생시키는 주 원인이라 판단된다.

Table 5. Odor measurement result

 지정악취물질은 총 11종으로 알데하이드류와 악취성 VOC계를 측정한 결과이다. 이 중 뷰티르알데히드와 i-발레르알데히드는 검출되지 않았다.

3.4 악취 저감 방안

 본 연구에서는 전선공장을 대상으로 악취 발생원인과 문제점을 파악하였고, 이러한 문제점을 중심으로 사업장을 관리개선 할 수 있는 방안을 연구하였다. 코팅기에서 발생된 악취를 기존의 촉매산화장치를 이용하여 효율적으로 저감할 수 있는 방법과 악취 유출경로에서 주변으로 악취확산을 최소화할 수 있는 방안을 모색하였다.

3.4.1 촉매산화장치 관리

 촉매산화장치는 앞서 연구결과를 살펴보면, 사용하는 유기용제에서 발생되는 TVOC를 높은 온도에서 백금촉매를 이용하여 분해시키나, 촉매독(Poison), 열 노화(Thermal Aging) 등의 현상으로 촉매활성이 떨어져 제거율이 높지 않음을 알 수 있었다. 또한 촉매 온도가 350 ℃에서 TVOC 제거율이 높게 나타나므로 각 촉매산화장치의 온도를 조정하고, 촉매활성이 떨어진 촉매를 교체해 주는 작업과 악취 발생원인 코팅기에서 촉매산화장치가 정상 가동된다면, 악취가 많이 저감 될 것이라 판단된다.

3.4.2 Push-Pull 덕트 시스템 보안

 Fig. 5는 사업장 옥상에 13개의 Push-Pull 덕트 시스템이 구성되어 있으며 (A)는 개선 전, (B)는 개선 후를 나타냈다. 일반적인 덕트 이용 시 발생된 오염물질이 송풍기로 인해 이동 될 때 제품 코팅과정에서 많은 공기가 덕트를 통해 빠져나가게 되어 적정 온도를 유지해야 하는 코팅과정에 상당한 영향을 미치게 된다. 코팅온도를 유지하기 위한 비용 및 관리가 힘들어 덕트가 분리된 Push-Pull 구조의 덕트를 사용한다. 내부에서 발생된 급기량보다 송풍기의 배기량이 더 크게 작용하여 외부 공기와 함께 자연스레 유입되면서 오염물질이 희석되어 배출구로 이동되는 방식을 가진다.

Fig. 5. Improvement of Push-Pull Duct

 13개의 덕트 중 5개의 덕트는 송풍기 배기량 보다 급기량이 많아 오히려 악취가 외부로 유출되는 것으로 조사되었다. 작업에 따라 생산량이 작은 덕트는 송풍기의 배기량보다 유량이 적어 외기와 함께 송풍기로 유입되고, 생산량이 많은 덕트는 송풍기 배기량보다 발생된 유량이 많아져 악취 일부가 외부로 유출되는 것을 확인하였다. 그리고 악취가 덕트로 유입되거나 유출되는 덕트 시스템의 상태가 제품의 생산량에 따라 달라지는 것을 확인하였다. 

 Push-Pull 덕트 구조에서 유량변경에 관계없이 오염물질 유출이 최소화되는 방안으로 기존 덕트를 밀폐하여 Fig. 5의 (B)와 같이 이중 덕트 시스템 BOX형으로 구성하였다.

 BOX형으로 덕트에서 유출된 악취가 대기 중으로 확산되지 않고, 다른 덕트로 유입될 수 있는 구조로써 기존 외기로 유입하던 덕트는 오염물질을 유입하게 됨으로 이중 덕트 내부에서 급‧배기 평형이 형성되어 오염물질이 외부로 배출되지 않는 시스템으로 이 원리를 이용하면 주변으로 확산되는 악취를 막을 수 있을 것으로 판단된다.

3.4.3 타워 Roof 팬 및 배출구 개선방안

 Roof fan의 공기희석관능법 결과 500배의 높은 희석배수가 배출되어 오염물질을 외부로 확산시키는 것으로 나타났다. Roof fan의 배기방식을 변경하여 오염물질을 주변으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가장 중요하다. 촉매산화시설의 처리효과를 최대화하는 조건하에서 RTO나 스크러버를 신설하여 타워 내 오염물질 및 사업장 상부에서 배출 되지 못하는 열 공기를 배출하여 오염물질을 처리해야 한다.

 배출구는 현재 민원의 조치사항으로 기존 굴뚝의 높이를 높였지만, 오염공기의 토출속도는 3.6 m/s 미만으로 낮기 때문에 주변으로 악취가 확산되어 민원이 발생할 가능성이 높다고 판단되어지며, 공기희석관능법 측정결과 세정집진기 전단에는 2,080배, 배출구에는 배출허용 기준을 초과하는 1,310배로 악취 저감이 필요하다. 저감방안으로 배출구에 오염물질 희석 및 토출속도를 증가시키기 위해 가속용 송풍기를 추가 설치가 필요하고, 토출속도는 10 m/s 이상으로 높이면 주변의 악취 확산을 최소화 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 스크러버의 세정액 및 활성탄 흡착탑의 활성탄 교체주기를 재검토하여 오염물질 처리효과를 높이는 것도 필요하다.

3.5개선 및 악취 저감 사례

3.5.1 개선 사항

 코팅과정에서 발생하는 악취를 해결하기 위한 방법으로 촉매산화장치 관리와 유출경로인 Push-Pull 덕트 시스템, 타워 Roof fan 및 배출구를 보완하는 개선책을 제시하였다. 이 중 업체의 사정상 일부만 조치를 취하였고, 조치사항은 Fig. 6에 나타내었다.

Fig. 6. Improved processes from the management system.

  Fig. 6(A)는 산화장치의 촉매가 일정 온도 범위를 벗어나면 촉매는 타버리고, 오염물질 제거 효율이 떨어져, 작업장에서는 촉매온도가 350~400 ℃ 범위를 벗어나면 경보가 울려 작업자가 온도를 관리 할 수 있게 개선되었다. Fig. 6(B)는 Push-Pull 덕트 전체를 감싼 BOX안에서 발생된 악취가 급‧배기 평형이 이루어져, 외부로 확산되는 것을 막아 민원피해를 줄일 수 있게 개선되었다. 또한 교체주기가 일정하지 않았던 스크러버 및 활성탄 흡착탑의 교체주기를 3개월에 1번으로 바꿔 체계적으로 관리를 하였다.

3.5.2 개선 후 악취평가

 개선 전‧후 악취를 비교하고자 전선공장에서 복합악취 및 지정악취물질을 측정하였다. 측정지점은 개선 전 측정지점과 같으며 측정결과는 Fig. 7(A) 복합악취는 오염물질을 발생시키는 H코팅기에서 144배에서 79배로 저감되었으며, Roof fan 및 스크러버 전단에도 50 % 이상 저감되었다. 특히 1,310배의 배출허용기준을 초과하던 배출구에서는 356배로 감소되었고, Push-Pull 덕트는 전체를 감싸 악취가 새어 나오는 지점을 막아 측정을 할 필요가 없었다. Fig. 7(B) 지정악취물질은 개선 전에 검출되지 않았던 뷰티르알데히드, i-발레르알데히드를 제외하고, 개선 후와 비교 했을 때 낮은 농도로 검출되었다.

Fig. 7. Odor intensities measured before and after improvement

 개선 후 민원지역에 변화가 있는지 알아보기 위해 개선 전‧후 복합악취를 측정하였다. 강한 악취가 감지될 때 포집한 결과로 개선 전 복합악취는 희석배수 최대 26배에서, 개선 후 최대 7배로 감소 된 것을 보아 민원지역에서도 악취가 낮아진 것으로 조사되었다.

4. 결 론

 본 연구에서는 창원시의 공단지역의 전선공장 사업장을 대상으로 코팅과정에서 발생된 악취 및 외부 확산경로에서 악취측정을 실시하여 배출실태를 조사하였고, 문제점에 대한 개선책을 제안하여 사업장에 적용하여 악취 저감효과를 나타냈다. 본 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다.

 (1) 전선공장의 문제점을 파악한 결과 코팅‧건조과정에서 발생된 악취가 촉매산화장치에서 충분히 제거되지 못하고, 상층으로 이동 중 유량이 많아져 옥상 Push-Pull 덕트에서 고농도의 악취가 외부로 확산되어 주변에 민원을 발생시키고 악취 저감장치가 낮은 토출속도와 효율을 나타낸 것으로 조사되었다.

 (2) 산화장치 촉매를 통과하기 전‧후의 TVOC를 측정한 결과 탈취효과가 높은 것에 비해 평균적으로 58 %의 낮은 제거율을 확인하였으며, 사용하는 촉매온도와 TVOC 제거율이 일정한 상관관계가 가지고 있는 것으로 나타났다.

 (3) 사용하고 있는 백금촉매와 비교대상인 금속촉매 사이의 표면분석으로 비표면적이 상당히 낮아 진 것을 확인할 수 있었다. 톨루엔 제거 반응성 실험을 통해  400 ℃에서 64 %의 낮은 제거율을 보여 촉매담체의 열 노화 및 피독현상으로 인해 촉매활성이 떨어진 것을 확인 할 수 있었다.

 (4) 오염발생원인 산화장치에서 촉매를 사용하는 온도를 조절 및 감시하여 악취 저감효율을 높였으며, 고농도 악취가 확산되는 경로인 Push-Pull 덕트를 BOX형 시스템으로 개선하고, 악취 저감시설의 세정액 및 활성탄 교체주기를 3개월에 1번으로 바꿔 배출구에서 악취가 1,310배에서 356배로 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 개선 전과 후 악취 희석배수를 비교해본 결과, 전체적으로 희석배수가 약 50 %가량 감소되고, 민원지역에서 악취가 저감된 것으로 나타났다.

 (5) 전선공장의 악취는 악취저감시설인 촉매산화시설의 관리와 유출되는 경로를 보완 함으로써 악취가 많이 저감 된 것으로 나타났다.

사 사

  본 연구는 2013~2014년도 창원대학교 연구비에 의하여 수행되었으며 이에 감사드립니다.

Reference

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