1. 서 론

악취문제 해결에 대한 국민의 기대수준은 높아지고 있으나, 현실적으로는 악취관리 여건은 점점 악화되고 있다. 산업단지와 주거단지의 혼재 등 산업발전의 구조 적인 문제가 심화되고 있으며, 악취로 인한 불쾌감, 혐 오감 증가 등 불만이 팽배해지고 있는 현실에서 이에 대한 해결을 요구하는 국민의 관심이 확대되고 있다. 그러므로 악취관리 정책의 추진방향은 생활 속에서 느 끼는 악취를 개선하여 국민 체감도를 제고하며, 배출원 중심에서 수용체 중심으로의 전환이 필요한 시점이다 (Koo et al., 2016). 악취방지법 시행(2005년) 이후에도 매년 악취 민원이 지속적으로 증가한다는 것은 현재의 사업장(악취배출시설) 위주의 악취관리 정책으로는 다 양한 악취발생원에 대한 대책이 미흡하다는 것을 의미 하며, 특히 비규제 시설과 악취관리지역 외 사업장에 대한 민원이 급증하고 있다는 점을 주목해야 한다.

국가의 악취 평가 기법인 공기희석관능법은 악취로 인한 민원의 특성을 반영하기에 한계가 있는 것으로 인식되어 있다. 즉 악취 민원이 발생하여도 악취배출시 설의 부지경계나 피해지역에서 복합악취를 측정한 값 이 악취배출허용기준 이하로 나타나는 경우가 있는데, 이는 악취배출시설에 면죄부를 줄 수 있고 행정적인 조치를 취할 수 있는 근거를 확보할 수 없게 하여 오히 려 사회적인 갈등을 키울 수 있는 면도 있다. 또, 악취 민원은 악취농도(강도)보다는 빈도에 영향을 많이 받 는 특성이 있으나, 현재의 농도위주 규제로는 규제기준 이하의 농도에서도 민원이 반복적으로 발생되는 문제 점이 있다. 이는 악취 발생시점, 시료 채취시간 및 측 정시간과의 간극으로 인해 채취한 시료가 시간이 지남 에 따라 시료 채취백 내에서 농도가 감소하기 때문으 로 추측된다.

그러므로 정확한 측정값을 산출해내기 위해서는 이 에 대한 조정과 개선이 필요하다. 즉, 단기적으로는 실 질적인 악취강도에 맞는 배출허용기준의 조정이, 장기 적으로는 복합악취 측정방법을 개선하여 명확하게 코 로 느끼는 수치를 빈도화 할 필요가 있다(Moon et al., 2012).

본 연구에서는 현행 악취측정방법의 문제점을 보완 하고자 독일의 악취측정방법인 현장후각측정법(격자방 법, Grid method)을 이용하여 A시의 I공단을 대상으로 악취실태조사를 수행하였다. 이를 통하여 악취영향지 역에서의 시민들이 느끼는 악취체감도와 조사결과의 차이점을 비교 분석하였으며, 배출원에서 발생하는 악 취빈도를 고려한 현장측정방법의 국내 적용 가능성에 대해서도 필요성 및 문제점을 도출하고자 하였다. 독일 의 악취평가 기준인 악취 노출도를 악취 시간(odor hour)의 상대적 빈도로 표시하여 독일의 지역구분(주거 지역, 상업 및 공업지역, 마을)에 따른 조사지점의 노 출 한계값(최대허용가능 악취 노출도)을 평가하여 악 취강도를 수치화하였다.

또한 산업단지와 주거단지를 구분하여 발생하는 냄 새의 종류를 다양화하여 생활악취의 현황을 조사하였 으며, 이의 개선방향을 제시하고자 한다.

2. 연구 방법

2.1 조사 지역 현황

2.1.1 조사 대상

A시에 위치한 I공단은 지하철역을 중심으로 30여개 의 사업체가 입주해있으며, 이 중 ‘가’사업장은 피혁제 품 제조업, 도장처리업 및 폐수처리업의 업종을 지닌 사업체이다. 이 지역은 피혁공장을 중심으로 원피 처리 수 및 부패 냄새와 소규모 제조업 사업장의 도장 냄새 때문에 근거리에 위치한 주거지역의 악취 민원이 다발 적·지속적으로 발생하고, 특히 악취측정시점의 조업여 건과 풍향 등 기상조건에 따라 악취오염도 결과가 다 양하게 나타나는 악취 민원 발생지점이다.

피혁 가공 공정을 간단히 살펴보면 흡수에 의한 도 장시설 및 흡착에 의한 건조시설을 거쳐 먼지와 악취 가 제거되는데 여기서 미처리되는 오염물질이 배출구 를 통해 비산하게 된다.

2.1.2 조사 지점

조사지점은 총 21개 지점으로 지하철역을 중심으로 I공단 주변의 공단지역이 9지점, 주민센터 주변의 거주 지역이 12지점으로 선정되었다. 총 21개 지점을 4개의 권역(A, B, C, D)으로 나누었으며, 주거지역은 A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3 및 D1, D2, D3으로, 공단지역은 A4, A5, A6, B4, B5, B6, C4, C5 및 D4로 다시 세분화하였다.

이는 발생원을 중심으로 굴뚝 높이의 30배에 상당하 는 지역을 사각형 모양의 격자망으로 구분한 것으로, 보통 한 격자의 길이는 250 m이며, 오염원의 배출 위 치가 사각형의 중심과 일치하도록 위치하였다.

측정지점은 사각형의 결점(node, 꼭짓점)과 최대한 근접한 주거지역으로 선정하였으며, 측정높이는 지상 1.5~2 m, 건물이나 방해물로부터 최소 1.5 m 이상 이격 된 지점으로 하였다.

Table 1은 조사지점의 위치를 나타내었다.

2.2. 조사 방법

한 지점별로 13회씩 조사를 하였으며, 측정시간대는 오전시간대(06:00~09:00)와 저녁시간대(18:00~21:00) 를 제외한 09:00~18:00로 하였다.

개인적 후각특성을 고려하여 3명의 측정요원이 교대 로 냄새를 감지하였으며, 측정자별로 1일 2회 순회와 한 지점별 10분 측정을 원칙으로 하였다(오전 1회, 오 후 1회). 매 지점별로 현장 후각 측정 기록표를 작성하 였으며, 10분간 60회 측정을 하여 10% 이상(6회 이상) 악취가 감지될 경우를 1 odor/hour로 표시하였다(Koo and Yun, 2011).

냄새의 종류는 권역별, 지점별로 배출원의 특성에 따라 달라질 수 있으므로, 후각 측정 기록표의 기타란 선택 시에는 반드시 기타 냄새를 작성하였다. 또한 추 가적으로 공단지역에 한하여 복합악취를 채취하여 기 기측정법과 현장후각측정법과의 차이점을 도출하였다.

Fig. 1은 현장 후각 측정 기록표를 나타내었다.

3. 결과 및 고찰

3.1 결과 통계

지점별 측정횟수와 악취성분별 감지도는 Table 2에 나타내었다. 아래 표에서 알 수 있듯이 가장 많은 감지 빈도를 나타낸 것은 음식물냄새(290회 감지)이며, 피혁 냄새(254회 감지), 약품냄새(175회 감지), 도장냄새(페 인트냄새, 144회 감지), 자동차매연(133감지)의 순으로 나타났다.

이 중 음식물냄새는 계절적 요인에, 피혁과 약품냄 새는 공단지역내의 주요 오염원으로 예상된 ‘가’사업 장의 제조공정에 기인한 것으로 보이며, 기타 란에 표 기된 415회의 감지냄새는 쓰레기냄새, 담배냄새, 화장 품냄새 등으로 종류와 강도가 측정시마다 다양하고 풍 향에 따라 순간적인 변화가 심해 현장 후각 측정 기록 표에 명시되어 있는 “냄새의 종류”에는 포함되지 않으 나, 무시할 수 없는 수준의 감지빈도를 나타냈다. 또한 위의 결과 통계 역시 측정요원에 따라 다소 편차를 보 이는 경향을 나타냈다.

공단지역과 주거지역의 감지빈도 역시 큰 차이를 나 타냈는데, 주거지역(A1, 2, 3, B1, 2, 3, C1, 2, 3 및 D1, 2, 3)은 12개 지점에서 총 280회 악취가 감지된 반 면에, 공단지역(A4, 5, 6, B4, 5, 6, C4, 5 및 D4)은 9 개 지점에서 1,215회의 악취가 감지되어 주거지역보다 4배가 넘는 통계를 나타내었다.

지점별 악취도를 살펴보면 플라스틱 가공 및 코팅, 특수강, 연마 제조업체들이 밀집해 있는 B4 지점의 경 우 243회의 감지빈도를 나타냈으며, 예외적으로 주거 지역에 위치한 C5의 경우는 공업사를 둘러싼 자체 도 금 및 차량 코팅냄새, 자동차매연, 주택가 음식쓰레기 및 통행자의 매연냄새 등이 복합적으로 측정되어 그 빈도가 63회에 달했다.

그 외의 경우는 공단지역에 위치한 A5(235회 감지) >D4(186회 감지) > A4(156회 감지) >B6(113회 감지) > B5(112회 감지) >C4(48회 감지) 순으로 측정되었다.

D4의 경우 ‘가’사업장 후문 고가도로 아래지점에서 에 측정하였는데 지형적으로 악취가 비산되지 않아 측 정지점에서만 피혁냄새를 186회 감지할 수 있었다. 피 혁냄새의 경우 원피 부피와 도장 냄새, 원피 처리수, 폐수 냄새 등으로 구분할 수 있으며, Fig. 2는 지점별 주요 악취 감지빈도를 나타냈다.

또한 피혁악취와 생활악취(자동차매연, 하수도, 음식 물)만의 감지빈도를 비교해보면, 피혁악취의 감지빈도 는 254회로 상기 4개 악취군 중 34.0%를 차지하였으 며, 음식물냄새가 38.9%, 자동차매연이 17.8% 및 하수 도악취가 9.2%를 나타내었다. 현실적으로 생활악취는 주거지와 근거리, 소규모시설, 불명확한 배출구 등으로 인해 악취관리가 어려운 실정이다. 이 중 음식물의 주 요 악취발생물질은 고기구이용 숯 자체에서 검출되는 암모니아, 아세트알데하이드 등과 유기산 성분(육류에 포함된 에탄올 등)이 분해과정을 거쳐 암모니아와 아 세트산 물질로 전화되어 생성되는 경우이며, 대부분이 비규제 시설로 운영되고 있어 실질적 관리수단이 미흡 하다고 볼 수 있다. 여기서 조사된 생활밀착형 악취군 이 차지하는 빈도 역시 66.0%에 달하는 결과를 보였다. Fig. 3은 피혁악취와 생활악취의 발생빈도를 표로 나타 내었다.

3.2 악취 노출도

3.2.1 정 의

‘악취로 인한 불쾌감(odour nuisance), 나아가 환경질 의 손상이 심각한가?’는 대기 중 악취 농도뿐만 아니라 악취의 질(이 냄새는 ~ ~과 같다), 악취 강도, 쾌락측면 의 악취 성격(유쾌한가, 보통인가, 불쾌한가), 악취 불 쾌감의 시간적, 계절적 변동, 영향을 받는 지역의 용도 등에 의존한다(Moon et al., 2013).

독일에서 대기 중 악취를 관리하는데 필요한 가이드 라인(Guideline on Odour in Ambient Air, GOAA)의 평가 기준 중 악취 노출도는 격자법(grid measurement) 을 이용한 후각현장 측정법(olfactory field measurement) 으로 결정된다. 이 측정법은 현재의 악취조사법보 다 악취영향지역의 악취체감도를 잘 반영하며, 이를 수 치화한 특성값이 악취 노출도(EXP_exist)이다(Kim et al., 2018). 즉, 최대허용가능 악취 노출도를 나타내는 기준 인 것이다.

토지활용에 따른 노출한계값(EXP_lim,)은 Table 3에 나타내었고, 한국과 독일의 평가방법에 대한 비교는 Table 4에 나타내었다.

악취 노출도는 각 측정 지점에서 10분간 패널이 머물 면서 충분히 정확하게 결정하고, 배출악취가 측정기간 동안 측정 횟수의 10% 이상 감지되면 1 악취시간이라 정의하며 냄새 빈도, 냄새 종류, 풍 향, 풍속 측정 등이다.

예를 들어 5/26은 26회의 측정 중 5회의 악취시간 빈도가 관측(노출한계값=0.19)되었음을 의미 한다. 독 일의 경우 업종별로 이격거리를 등급화(I~VII)하여 지 정·관리하고 있으나, 국내의 경우 축사 를 제외하고는 별도의 규정이 없는 실정이다.

3.2.2 결 과

21개 지점별 악취 노출도는 Fig. 4와 같다.

거주지역의 악취빈도는 0.11~0.31로, 공업지역은 0.65~0.88로 조사되었다. 거주지역의 경우 6개 권역 모 두 독일 기준인 0.1을 초과하였는데, 산업단지에 가까 운 경계지역일수록 악취 노출도가 증가하는 경향을 나 타냈다. 즉, 산업단지와 근접한(200 m 내외) 3개 권역 (B1→ A2→ C2→ D1, D1→ C2→ B3→ A3, A3→ B3→ D3→ C3)의 악취 노출도는 각각 0.31, 0.27 및 0.31 (평균 0.30)로 산업단지와 이격거리(400 m 내외) 가 있는 3개 권역(A1→ B1→ D1→ C1, C1→ D1→ A3→ B2, B2→ A3→ C3→ D2)의 악취노출도 0.19, 0.11 및 0.11 (평균 0.14)보다 평균 2배 정도 높은 수치 로 조사되었다.

이는 비록 반경 400 m 이내의 동일한 거주지역이라 할지라도 산업단지와 더 근접한 생활공간일수록 악취 의 영향을 크게 받는다고 할 수 있다. 특히 여름철의 경우 인도나 차도 등 저지대에서는 느끼지 못 하는 사 업장 악취가 고층아파트 베란다나 고가도로 등 고지대 에서는 감지되는 경우가 많아 악취가 고도와 풍향의 영향을 많이 받음을 알 수 있었다.

공업지역의 경우도 4개 권역 모두 독일 기준인 0.15 를 초과한 것으로 나타났다.

특히 산업단지와 인접해 있는 A4→ B4→ C4→ D4 권역과 B4→ A5→ C5→ D4 권역은 악취 노출도 가 0.85와 0.88로 조사되어 독일 기준치의 6배에 근접 한 초과치를 나타내었다. 피혁공장과 가까이 위치한 D4의 경우 피혁악취가 주를 이루는데 사업장 내 피혁 잔재물의 비적정보관과 노후화된 방지시설의 비정상운 영 등과 밀접한 관계가 있다고 판단된다.

피혁악취를 방지하기 위해서는 사업장 내 잔재물의 적정처리와 함께 방지시설의 세정수 및 활성탄의 주기 적 교체와 약품의 적정투입 등이 동반되어야 한다.

또한 악취배출시설이 밀접한 공단지역에 가까울수록 odor hour의 합이 증가하는 경향을 나타내었는데 이로 인해 악취 민원이 발생할 가능성이 큰 것을 알 수 있었 다. 산업단지와 밀접하여 냄새가 심한 지역의 경우는 명확하게 냄새 종류를 판별하기 어려웠으나, 전체적으 로 냄새의 종류는 피혁냄새, 약품냄새, 도장냄새 및 자 동차매연 등으로 조사되었고, 피혁냄새 악취빈도의 감 지회수가 높게 나타났다. 또한 기상조건은 풍속이 고요 (0.2 m/s 이하) 비율이 62.5%로 대기가 안정한 상태가 많았으며, 풍속이 느리고 날씨가 흐린 날에는 음식물냄 새와 하수구냄새의 비율이 상대적으로 높았다.

무엇보다 중요한 것은 지역 내 거주 시민들이 체감 하고 있는 냄새의 특성을 지속적인 모니터링을 통하여 종합적으로 검토하여 시간적 그리고 공간적으로 통계 화 할 필요가 있다는 것이다.

이와는 별도로 지역 내에 존재하는 다양한 발생원을 체계적으로 정리하여 악취발생과 관련 있는 다양한 자 료 예를 들면 사업장 현황과 사용원료, 원자재, 중간생 성물, 폐기물 발생량 등의 전산자료화 등을 통하여 저 악취 공정 도입 및 청정연료의 사용 등을 지속적으로 유도해야 할 것이다.

주로 공정상 문제가 있는 경우가 악취 민원을 유발 하는 경우가 대부분이므로 해당 기업에 대한 악취 통 계 구축과 이를 통한 역추적 시스템 운영을 통한 원인 파악이 선행되어야 하며 기술지원이나 경제적 지원을 모색하여 관련 산업공정에 대한 체계적인 모니터링이 진행되어야 악취 민원을 근원적으로 차단할 수 있을 것으로 생각된다(Park, 2013).

또 공업지역의 악취빈도 0.65~0.88의 결과치는 2017 년도에 타 시도에서 수행한 악취빈도와 비교하여도 상 대적으로 높게 조사되었다. Table 5는 5개 기관에서 수 행한 대상지역과 악취빈도를 나타내었다.

다만 Table 5에서 언급한 지역별 악취빈도는 조사기 간과 횟수가 서로 상이하고 피해 예상 시간대의 집중 조사도 측정기관에 따라 현실적으로 탄력성있게 운영 하였기 때문에 평균화된 대푯값이라 정의하기는 다소 무리가 있어 보인다.

그러므로, 독일의 기준(공업지역 0.15, 주거지역 0.10)에 맞춰 획일적으로 평가하기보다는 국내여건에 맞는 지역별로 차별화된 악취빈도 기준의 설정이 시급 하며, 산업단지의 경우 현장악취 측정법 적용이 어려우 므로 악취빈도, 냄새종류, 기류패턴 등을 활용하여 악 취 배출원 추정 및 지역별 악취빈도(예 : 0.15)를 정해 지역별 악취 관리 수행이 필요하다고 판단된다.

이상의 연구결과로부터 적절한 현장악취 측정법의 기준 설정과 악취 피로 현상 해결, 측정법 세부사항에 대한 고민 및 현장악취 판정요원의 숙련도 향상(예: 악 취판정사 제도 도입)이 요구되며, 업종별 발생가능 냄 새 종류와 사전 조사 시 지역별로 발생 가능한 냄새를 세분화하는 작업과 동시에 기준설정을 위한 타겟 냄새 외 기타 냄새는 제외하는 방안이 강구되어야 할 것이다.

또한 과도한 시간과 인력이 소모되는 만큼 피해 예 상 시간대에 최소한의 조사기간과 횟수를 설정하여 집 중적으로 측정하는 방안이 필요하다고 판단된다.

3.3 복합악취

현재 국내의 악취공정시험기준은 공기희석관능법을 통한 복합악취와 기기분석법을 통한 22가지 지정악취 의 시험법을 기본방향으로 하고 있다(Ryu et al., 2013). 악취는 감각공해로 단일취기가 아닌 복합취기이므로 해석이 어렵고 인간의 후각을 직접 또는 간접적으로 활용하는 관능법이 악취 현상을 평가하는 가장 중요한 방법으로 알려져 있다. 복합악취 측정은 불확실하더라 도 가장 확실한 악취측정 방법이므로 배출허용기준 초 과 여부는 정확한 복합악취 측정으로 초과 여부를 판 단할 수 있다.

또한 지정악취물질은 악취방지법에 악취물질로만 규 정되어 있으므로 장기적으로는 이의 허용기준 설정도 고려할 필요가 있다. 각각의 악취물질마다 개인별로 냄 새감지한계가 다르므로 현장에서의 악취 강도를 포집 백에 채취 후 기기실에서 분석하는 물질농도와는 다를 수 밖에 없다.

그러므로 관능실험실의 온도와 습도를 25도와 65% 이내로 규정하여 명확히 준수하여야 하며, 악취 배출원 별 물질 종류 특성에 맞는 시료채취 포집백 사용과 시 료의 보관 등 차별화 역시 필요하다.

본 연구에서는 기기분석에 의한 악취평가 희석배수 와 현장에서의 악취 노출도와의 상관관계를 파악하기 위해 주거지역을 제외한 공단지역 9개 지점에서 테들 러백을 이용하여 복합악취를 포집하였으며, 그 결과는 Table 6에 나타내었다.

조사결과 모든 지점에서 공업지역 기준인 20배 이내 로 적합으로 나왔으며, 최대 희석배수는 14배, 최소 희 석배수는 3배로 조사되었다.

지점별로는 A4지점이 14배 1회, 10배 1회, 5배 4회 및 3배 1회로, A5지점이 10배 2회, 8배 2회, 5배 2회 및 3배 1회로, B4지점이 10배 1회, 8배 1회, 5배 2회 및 3배 3회로 조사되어 다른 지점보다 상대적으로 높 은 희석배수를 나타내었다.

악취영향지역에서 악취판정요원이 느끼는 악취체감 도와 실제 복합악취 측정결과의 차이가 발생한 것이다.

이는 서론에서 언급했듯이, 악취발생시점과 분석시 점의 괴리, 짧은 시료채취시간(2~3분)과 악취를 느끼는 시간(2~3초)의 차이 및 포집백에서의 악취성분의 시간 경과에 따른 회수율 감소 등에 기인한다고 판단된다. 일반적으로 카르복실산, 페놀, 인돌 성분은 24시간 이 내에 50~99% 이상 감소하며, 황화수소의 경우는 테들 러백을 이용한 경우 5%의 감소를 나타낸다고 알려져 있다.

여기서 가장 많은 27회의 측정결과를 나타낸 희석배 수 3의 악취강도는 공장 창문을 개방한 상태로 작업을 할 경우 일반적이고 정상적인 후각을 지닌 사람이 악 취를 느낄 수 있는 수준으로 비록 악취배출허용기준을 만족하더라고 피해를 호소할 수 있는 정도에 해당한다.

또한 C4,C5 및 D4에서 보듯이 다른 지역에 비해 공 단지역의 특성상 다양한 업종이 위치해 있기 때문에 채취지점에서의 냄새 성상이 시간대, 계절별로 미세하 게 달라지므로, 복합악취 결과가 채취지점과 가장 가까 운 거리에 위치한 사업장만의 영향 때문만은 아니라는 것을 알 수 있었다.

4. 결 론

본 연구는 경기도에 위치한 산업단지와 주거지역을 대상으로 악취 빈도측정법의 하나인 독일식 현장 측정 방법(Grid Method)을 이용하여 공단지역 9개 지점과 주거지역 12개 지점을 대상으로 한 지점 당 13회의 현 장 조사 및 시료채취를 통해 악취 노출도와 복합악취 의 강도를 측정하였으며 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다.