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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.17 No.3 pp.274-285
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2018.17.3.274

Study on the characterization of domestic odor facilities by using the olfactory field odor measurement method

Jong Hyeon Kim1, Na Rae Kim1, Gang Nam Jo1, Jeong Min Park1, Hyeon Seop Jang2, Seon Ae Bang2, Seong Tae Kim3, Jin Seok Han4, Dae Gon Kim1, Jeong Su Kim1, Bu Ju Gong1*
1National Institute of Environmental Research
2Department of Environmental Engineering, Sungkyunkwan University
3E2m3 Corporation Ltd
4Department of Environmental and Energy Engineering, Anyang University
Corresponding author Tel : +82-32-560-7336 E-mail : bjkong@korea.kr
27/08/2018 15/09/2018 27/09/2018

Abstract


In this study, we conducted a survey on odor characteristics of single odor and collective odor facilities using the German olfactory odor method and carried out the odor frequency modeling. The influence of the odor from a sewage treatment plant, which is a single discharge facility, was strong in the eastern and northern parts of the plant and appeared to be in good agreement with the areas where the odor complaints were frequent. The German olfactory method reflects the odor complaints and odor occurrence characteristics of the receptors as compared with the domestic odor measurement method. The influence of the odor from the odor control area, which is a collecting and discharging facility, showed a tendency in which the sum of the odor occurrence frequency increased with the proximity of the odor discharge facility to the dense industrial complex. Furthermore, it was judged that it is not easy to extract the odor frequency results for individual facilities because the survey subject is the group discharge facility area. Therefore, it will be necessary to introduce a method to manage odor in the future. In this study, the measurement of odor frequency using the German olfactory odor method is partially applied to some odor sources. Appropriately, it is not applicable to various emission sources. However, the odor measurement method based on odor occurrence frequency and odor sensory can be used for investigation of the actual condition, permits of odor discharge facilities and the environmental review.



현장 후각측정법을 이용한 국내 악취현장 특성 평가

김 종현1, 김 나래1, 조 강남1, 박 정민1, 장 현섭2, 방 선애2, 김 성태3, 한 진석4, 김 대곤1, 김 정수1, 공 부주1*
1국립환경과학원
2성균관대학교 환경공학과
3이투엠쓰리(주)
4안양대학교 환경에너지공학과

초록


    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    국내에서 많이 발생하는 악취 문제는 배출원이 다양 하고 피해범위가 광범위하며, 평균이 아닌 고농도의 순 간인 짧은 시간에 발생하는 특성이 있으며, 악취를 유 발하는 원인물질은 매우 다양하고 지역마다 국지적인 특성이 있기 때문에 해결이 어려운 실정이다.

    국민들의 생활수준 향상과 쾌적한 환경에 대한 요구 가 증대됨에 따라서 악취를 포함한 생활환경에 대한 관심과 민원이 증가하고 있으며 우리나라 전국을 대상 으로 한 악취민원 현황은 ’05년 4,302건, ’10년 7,247건, ’15년 15,573건으로 악취방지법이 시작된 ’05년도 대 비 약 3.6배 증가한 것으로 나타났다(Gong et al., 2015; Jo et al., 2015; ME, 2017; NIER, 2013; NIER, 2016).

    현행 우리나라의 악취측정방법은 배출원을 중심으로 부지경계선을 시료채취 지점으로 하여 발생원에서 바 람이 불어올 경우 악취가 감지되는 시점을 결정하여 복합악취 및 지정악취물질 시료를 채취하여 분석하고 있으며, 배출구를 시료채취 지점으로 하는 것은 복합악 취 시료이다(ME, 2014).

    현행 악취측정방법의 문제점은 악취 민원이 있는 현 장에서는 분명한 냄새를 인지하였으나, 시료를 채취하 여 분석하면 농도가 배출허용기준 이내로 나타나는 경 우가 다수 존재하여 악취관리가 어렵고, 민원은 악취 농도(강도)보다는 빈도에 영향을 많이 받는다. 또한, 피 해지역의 악취규제기준이 사업장 부지경계와 동일하며, 시료채취 후 실험실로 이동하는 과정에서 오차가 발생 (decay)하고, 측정기관마다 결과가 상이하여 악취현장 특성 반영에 한계가 있으며 복합악취 표준물질(standard material)이 없는 상황이며, 복합악취는 시료채취 후 48시간 이내에 희석배수를 측정하게 되어 있어 경 과 시간 차이에 따른 농도 차이가 발생하는 것으로 나 타나 지자체에서 분기별로 운영되고 있는 악취실태조 사 방법은 실질적인 악취관리에 미흡한 문제점이 지적 되고 있어 악취관리 실태조사 방법 개선이 필요한 실 정이다(NIER, 2016).

    독일 등 해외 선진국에서의 악취관리는 현장 악취 측정법을 기본 측정법으로 하여 지역에 맞는 수용체 중심 허용농도와 배출원에서 허용농도를 지정하는 경 향이며 악취 허용 농도를 확산 모델을 사용한 평균시 간(1분, 1시간 평균 등)과 퍼센타일(98%, 99%)이 지정 된 OU 농도(예, 1 OU, 5 OU 등)로 지정하고 있으며, 악취배출시설 사전허가 등을 평가할 때 악취모델링을 활용한 수용지점에서 악취기준과 빈도를 기준으로 평 가하고 있다(NIER, 2016).

    본 연구에서는 현재까지 지자체에서 수행한 악취관 리 방법에 대한 현황을 평가하고, 보다 체감적인 악취 관리 개선 방안을 위하여 독일 중심으로 유럽에서 적 용하고 있는 현장 악취관능법을 국내 악취 현장에서 수행하고, 측정방법을 검토하여 국내에서 적용 가능한 한국형 현장 악취 평가방법을 제안하고자 하였다.

    2. 연구내용 및 방법

    2.1 국내 악취조사 방법

    우리나라의 악취방지법에 의한 실태조사는 Table 1 과 같이 악취관리지역을 대상으로 악취 현황을 파악하 고, 필요한 경우 엄격한 배출허용기준 설정을 위한 기 초자료로 활용하기 위해 실행하는 조사를 말하는데 “악 취방지법 제6조에 따른 악취관리지역의 대기 중 지정악 취물질 농도와 악취의 정도 등 악취발생 실태를 주기 적으로 조사하고, 환경부장관, 시·도지사 또는 대도시 의 장은 악취로 인하여 주민의 건강과 생활환경에 피 해가 우려되는 경우에는 악취관리지역 외의 지역에서 제1항에 따른 악취발생 실태를 조사할 수 있다.”고 규 정하고 있다(ME, 2015).

    현행 우리나라의 악취실태조사는 전국 악취관리지역 11개 시도, 33개 지역에 대하여 악취방지법 시행규칙 제4조에 의거하여 분기별로 실시하고 있으며, 시료채 취 횟수는 3일 이상 시간대(오전, 오후, 야간 등)별로 실시하는데 시료채취 시간 및 횟수는 지자체별로 상이 한데 대략적으로 주간 1~2회, 야간 및 새벽 시간대 1~2회 측정을 수행하고 있다(ME, 2015).

    2.2 독일의 악취조사 방법

    독일의 대기 중 악취노출도 평가방법은 Table 2와 같이 격자법을 이용한 후각현장측정법(olfactory field measurement)이나 모델링에 의한 악취 확산계산법 (odor dispersion calculation)으로 결정한다. 신규 악취 배출시설 허가나 등록 등을 위해서는 평가대상 시설에 의해 예상되는 가중 악취노출도를 악취 확산계산법으 로 결정하며, 대기 중 현재 악취노출도와 허가등록 대 상 악취배출시설의 예상 가중 악취노출도를 합하여 총 악취노출도를 산출하여 한계 노출값과 비교하며, 토지 활용 분류에 따른 노출 한계값(EXPlim) 인 최대 허용 가능 악취노출도 기준은 Table 3과 같으며, 기 설치된 악취배출시설에 대한 후각현장측정법은 격자법(Grid Method)으로 악취평가 기준은 악취 노출시간(odor hour)의 상대적 빈도로 현재 악취노출도를 평가할 수 있다(NIER, 2016).

    독일식 격자법을 이용한 악취노출도 측정방법의 평 가영역의 선정은 발생원을 중심으로 굴뚝 높이의 30배 에 상당하는 악취영향권에 해당하는 지역을 격자망(최 소반경 600 m로 발생원, 경계지역, 피해지역)으로 구분 하고 민원지역을 반드시 포함한다. 격자의 구성은 한 변의 길이는 보통 250 m이며 악취의 균일 정도에 따라 조정 가능하며 오염원의 배출 위치가 사각형의 중심과 일치하도록 하고 실태조사를 위해서 격자는 20개 이상, 꼭짓점은 30개 이상으로 구성한다. 측정 높이는 지상 1.5~2 m로 건물이나 방해물로부터 최소 1.5 m 이상 이 격되어야 하며, 측정 기간은 기본적으로 1년이며 특수 한 경우 3개월 혹은 6개월간 수행할 수 있다. 측정 지 점은 사각형의 결점(node, 꼭짓점)과 최대한 근접한 주 거지역으로 선정하고 동일한 지점에서 측정이 가능하 도록 표식을 한다. 측정 빈도는 6개월 측정에는 13회 또는 26회, 12개월 측정에는 26회 측정지점을 방문하 고, 악취노출도 측정방법은 배출원을 중심으로 정사각 형 격자를 형성하고 꼭짓점 4곳을 대상으로 현장에서 패널들이 악취감지를 시도하며, 10분간 60회 측정하여 10% 인 6번 이상 감지될 경우 악취시간(odor hour)이라 고 하며 악취노출도(EXPexist)를 계산하여 비교한다.

    판정요원의 선정은 악취강도 인식 시험과 냄새종류 판정시험을 모두 통과한 건강한 남녀 10인 이상으로 구성하고 판정요원 데이터베이스를 구축한다. 후각에 의한 현장 악취측정은 판정요원이 해당 지정지점에 방 문하여 악취를 측정하며 측정결과는 즉시 데이터기록 지에 기록한다. 데이터기록지에는 측정시간, 측정지점, 기상조건(풍향, 풍속, 기온, 날씨 등)을 기록하고 판정 요원은 온습도계, 풍향계, 스톱워치, 필기구 등을 지참 해야 한다.

    현장 악취 노출도의 계산은 악취분석요원이나 책임 자는 아래의 식을 이용하여 각 격자별 현장악취 노출 도를 계산하고 계산된 결과는 Fig. 1과 같이 지도에 결 과를 표시하며, 현재 악취노출도의 측정값은 아래 식으 로 계산하며 보정계수는 Table 4와 같다.

    • EXPexist= k·nexist/N

      N :샘플의 크기(52 또는 104)

    • nexist :평가영역 사각형의 4 꼭짓점에서 결정되는 악 취시간(odor hour)의 합

    • k :보정계수(격자방법에만 적용, 1.3)

    신규 악취배출시설의 허가를 위해서는 현재 악취노 출도(EXPexist)와 예상 가중 악취노출도(EXPadd)를 합한 총 악취노출도(EXPtotal)를 계산한다. 현재 악취 노출도(EXPexist)는 기존의 시설로부터 야기된 악취 오염도를 의미하는데, 현재 악취노출도의 평가는 격자 법으로 진행하는데 격자법을 사용하기 어려운 특별한 경우(악취빈도를 결정하기 곤란한 경우)나 미지의 배 출원에 대해서는 플룸 측정법과 검증된 확산모델을 적 용하며, 예상 가중 악취노출도의 계산은 확산모델링에 의해 결정되며 모든 공정의 악취배출량 자료를 필요로 하다. 만약 평가 영역에서의 기존 악취노출도의 특성값 이 노출 한계값의 50% 이내라면 등록을 요청한 자는 현재 대기 중 악취노출도의 측정을 면제받을 수 있다 (NIER, 2016).

    2.3 단일 악취배출시설의 현장 평가

    악취 단일배출시설에 대한 현장시험운영 대상지점은 Fig. 2와 같이 악취 민원이 다발적으로 발생하는 단독 배출시설로 S시 환경사업소를 선정하였다. 이 시설은 주거지역과 이격거리가 짧고 민원이 상시 발생하는 지 역으로 악취의 영향 범위가 넓고 고농도 악취가 일부 발생하는 전형적인 악취 민원 현장이라고 할 수 있으며, 국내의 악취실태조사 방법이 측정 위치, 시기, 회수, 기 상조건 등에 따라 악취농도 분포가 다르게 나타나므로 국내의 측정방법으로 측정한 부지경계와 피해지역의 복합악취 농도는 항상 배출허용기준을 만족하고 있어 행정적인 조치가 어려운 현장이기도 하다.

    단일 배출시설에 대한 현장 악취측정을 위한 격자구 성은 Fig. 3과 같이 악취측정지점은 40개 지점(19 cell) 으로 측정간격은 200 m로 접근성이 용이하고 주거지 중심으로 측정지점을 선정하였다. 지점별로 ID 표식하 고, 측정지점의 대부분이 도로변이며 일부 지점은 차량 진입이 불가하였고 음식점이나 소규모 공장도 위치하 였다. 격자별 현장조사는 꼭짓점 10개를 1개의 round 로 A, B, C, D 총 4개의 round로 구성하였으며 각 round는 모든 격자의 꼭짓점 4개 중 1곳을 반드시 1회 씩 방문할 수 있도록 구성하였다. Round는 순서대로 1 일 혹은 2일에 1회씩 방문조사하게 되며 결과적으로 7 일 이내에 모든 꼭짓점을 1회 이상씩 방문할 수 있게 된다. 패널이 방문하는 시간과 요일은 방문할 때마다 변화할 수 있도록 적절히 구성하였으며, 기온이 급강하 하거나 폭우 등으로 기상조건이 여의치 않으면 방문일 자를 변경하여 진행하였으며, 각 꼭짓점별로 26회씩 방문하여 총 측정 빈도는 104회를 수행하였으며 현장 조사용 데이터 기록지는 Fig. 4와 같다.

    2.4 집단 악취배출시설의 현장 평가

    악취 집단배출시설에 대한 현장평가는 A공단을 대 상으로 진행하였으며 측정지점은 Fig. 5에 나타낸 바와 같이 측정지점 수는 총 34개로 23개의 격자로 구성하 였으며, 악취배출원이 밀집한 공단 내부와 경계지역 그 리고 악취 민원이 발생하는 주거지역을 포함하고 있다. 현장후각 측정은 2인 1조의 패널이 1일 1회 1 round씩 방문하는 방식으로 진행하였으며, 각 측정지점 간의 거 리는 500 m로 구성하였다. 현장방문은 아침(06시~10 시), 점심(10시~14시), 오후(14시~18시), 저녁(18시~22 시)으로 나누어 일별 순환방식으로 방문하였다. 주요 측정대상 냄새는 악취배출시설에서 주로 발생하는 냄 새 위주로 정하였으며, 자동차 매연 냄새, 봄철 꽃냄새 등은 제외하였다.

    2.5 한국식 격자방식 현장악취 평가

    독일식 현장 악취빈도 측정방법이 3~12개월의 장기 간이 소요되고, 그로 인해 악취 민원이나 악취문제해결 을 위한 즉각적인 대응이 어렵고 측정비용이 높은 문 제점을 보완하고자 한국형 현장악취 평가 조사를 수행 하였는데 조사지점은 Fig. 6과 같이 독일식 격자방법을 수정하여 적용하고자 단일 악취배출시설 조사 지점 중 악취영향도가 크고 악취 민원이 자주 발생하고 있는 H 시 소재 지역을 대상으로, 수용체를 포함할 수 있도록 격자를 구성하였으며, 격자는 총 9개, 측정지점은 16개 로 측정은 4시간 간격으로 판정원이 round 별로 연속 13회 방문하여 약 2주간 진행하였다.

    2.6 악취 모델링을 이용한 악취빈도 평가

    악취발생 빈도를 기준으로 악취모델링을 수행하여 악취빈도 개념으로 악취를 평가하는 방법은 일정 부분 악취가 발생하는 경우를 허용해 주면서도, 기존의 악취 농도 기준을 이용한 평가방법보다 악취규제를 강화하 는 경향이 있으며, 실질적으로 민원인이 악취를 느끼는 실제상황을 보다 잘 반영할 수 있는 장점이 있으므로 본 연구에서는 Fig. 7과 같이 독일식 현장악취 격자 방 식 측정법으로 현재 악취오염도를 평가하고, US EPA 에서 개발한 ISCMET-CALPUFF 모델링을 이용하여 악취빈도를 산출하여 비교하였다. 현장 악취빈도 모델 링을 수행하기 위해서는 먼저 현장 조사대상 사업장을 선정한 후 악취 배출량을 조사하는데 악취 배출량은 악취배출원 단위를 이용하거나 직접 측정한 자료를 이 용할 수 있다.

    현재 우리나라의 악취영향평가는 악취농도기준과 비 교하여 초과여부를 판단하는 방식이며, 한번이라도 기 준을 초과할 경우 악취영향이 있는 것으로 판단하며, 독 일 등 선진국에서는 악취 발생빈도를 기준으로 평가하 여 악취발생 빈도가 10% 이내일 경우 허용하고 있다.

    악취빈도를 이용하여 악취를 평가하기 위해서는 먼 저 농도기준 평가방법과 동일하게 악취확산 모델링을 수행하고, 관심지점에서의 악취농도를 분석한다. 이때, 해당 관심지점에서 연중 최고농도를 추출하는 것과 달 리 대기환경에서 냄새를 인지할 수 있는 수준을 의미 하는 1 OU를 1년 중 몇 회 초과하는지를 분석한다.

    악취빈도를 평가하기 위해서는 악취배출원 인근의 특정지점을 선정하고, 해당 위치에서 악취발생 여부를 후각으로 측정하며, 이때, 악취빈도는 사각형 형태의 셀(cell)을 구성하는 4개 꼭짓점에서 악취빈도를 측정하 여 그 평균값을 이용한다. 독일 등 선진국에서는 악취 빈도를 평가할 때 셀(cell) 개념으로 평가하는데 악취빈 도 측정지점 4개가 모여 1개의 셀을 형성하고, 해당 셀 의 악취발생 횟수를 합산하고 총 악취측정 횟수로 나누 어 해당 셀의 악취발생 빈도를 계산하여 평가하였다.

    CALPUFF를 이용하여 악취확산을 예측하기 위해서 기상 전처리 방법은 ISCMET 기상자료를 활용한 CALPUFF 모델링 방법으로 평가하였으며 모델링 기 간은 현장 악취 측정기간과 동일하게 기상측정 기간인 2016년 2월 3일부터 6월 22일까지 110일간에 대한 악 취모델링을 수행하였다. ISCMET을 이용한 방법은 사 업부지에서 측정된 지표기상 관측자료와 주변 기상청 에서 측정한 상층기상 관측자료를 이용하여 대기 안정 도와 혼합고를 산정해서 모델링의 기상입력 자료로 활 용하는 방법이다. 지표 관측자료는 사업부지에서 측정 한 풍향, 풍속, 온도, 습도 자료와 주변 기상청에서 측 정한 일사량 및 운량, 운고, 기압자료를 적용하였으며, 상층기상관측자료는 인근 기상청에서 측정하는 고층기 상관측자료를 적용하였다.

    단일 배출시설은 S시 환경사업소를 대상으로 하며 주변지역은 특별한 악취배출원이 없는 지역을 선정하 였으며 악취 예측평가를 위한 모델링 영역은 Fig. 8에 나타난 바와 같이 수평영역은 3 km× 3 km를 설정하였 으며, 모델링 간격은 100 m의 해상도로 모델링 영역을 구성하였으며 평가대상 영역은 대부분 지형의 고저 차 이가 적은 평탄한 지형적 특성을 가지고 있으며, 모델 링 영역의 서쪽지역과 동쪽지역에 약한 구릉이 있으나 고도차는 크게 나타나지 않는 지역이다. 모델링을 통한 악취영향 예측을 위해서 모델링 수평해상도인 100 m 격자지점의 예측농도를 평가하였으며, 악취빈도 평가 를 위해서 Fig. 8의 (b)와 같이 현장악취 평가지점과 동일한 40개 지점에 대해서 별도로 악취농도를 예측하 였다.

    3. 연구결과 및 고찰

    3.1 분기별 악취실태 조사 결과

    우리나라의 최근 6년간의 악취실태조사 결과를 Table 5에 나타내었다. 대전, 울산, 충남, 전북, 전남 지 역에서는 2011년 이후 악취배출허용기준을 초과한 항 목이 없으며, 인천 지역은 2011년, 2016년에 복합악취 3지점, 황화수소가 1지점에서 기준을 초과하였으며, 부 산 지역은 2011년, 2012년에 복합악취, 황화수소, 2013 년에는 황화수소가 기준을 초과하였다. 경기 지역은 2011년~2016년 대부분이 복합악취와 황화수소가 기준 을 초과하였고, 2013년 이후부터 메틸머캅탄이 기준을 초과하였다. 강원 지역은 2011년, 2012년에 복합악취 기준을 초과하였으나 이후에는 기준을 초과하지 않았 으며, 창원 지역은 2012년에 메틸머캅탄, 2016년에 복 합악취가 기준을 초과하였다.

    전국의 분기별 측정결과 2014년 이후 경기를 제외한 지역의 측정지점에서 악취규제 기준을 만족하는 결과 를 나타내어 악취관리지역 해제의 사유가 될 수 있으 나 실제 현장에서는 악취 민원이 지속적으로 발생하고 있어 관리지역 해제를 할 수 없는 실정이며, 민원발생 과 실태조사 결과 사이에 이격이 발생하며, 1년 동안 분기별로 복합악취 및 지정악취물질을 측정하는 것으 로 규정되어 있기 때문에 고비용이 요구되며 악취대책 수립이 늦어지는 결과를 초래하고 있다.

    악취물질은 측정지점이 기본적으로 부지경계선이고 배출 특성상 대부분 비정상적인 상황에서 배출되므로 현재의 우리나라의 악취실태조사 방법은 측정 시기, 측 정 회수, 측정 시 기상조건 등에 따라 악취농도 분포가 다르게 나타나므로 지역의 실질적인 악취발생 빈도 및 농도를 추출하는데 한계가 있는 것으로 판단되었다.

    3.2 단일 배출원에 대한 악취 현장평가

    악취 단일배출원의 40개 지점에 대한 현장 악취빈도 측정결과를 Fig. 9에 나타내었으며 격자의 각 꼭짓점의 지점별 악취빈도(point odor hour)의 합을 권역별 악취 빈도(area odor hour)로 격자 중앙에 표시하여 총 측정 빈도는 104회가 되었으며 각 격자의 악취시간 빈도 (odor hour)의 합을 측정 빈도인 104회로 나누면 악취 를 감지하는 정도인 후각노출 특성값이 도출되며 이 값이 10%를 초과하는 구역을 파란색으로 표시하였고, 20%를 초과하는 지역을 주황색으로 표시하여 나타내 었다. 단일 배출원의 현장 후각측정법 결과는 배출원의 근거리에서 악취빈도가 증가하는 경향을 나타내었으며, 이것은 하수처리 공정 중 슬러지 처리시설 냄새의 영 향이 큰 것을 알 수 있었으며 특히, 동쪽 방향의 악취 빈도가 높아서 슬러지 건조시설의 영향이 크다는 것을 알 수 있었다.

    Table 6에는 냄새 종류별 감지횟수와 악취빈도(odor hour의 합) 계산 방법을 제시하였으며 현장에서는 하수 처리장 냄새 외에 자동차 매연 냄새와 난방으로 인한 나무 타는 냄새 등 생활악취에 의한 영향이 큰 것을 알 수 있었다.

    현장 악취측정 빈도 104회 중 하수처리장 냄새만을 선택하여 보정한 결과는 Fig. 10에 나타내었으며, 전체 악취의 빈도에 비해 감소되는 것을 볼 수 있었으며 하 수처리장에 의한 악취의 영향이 하수처리장의 동쪽과 북쪽에서 강하게 나타나는 것을 알 수 있었으며 이것 은 민원이 발생하는 지역과 일치하는 것으로 나타났다. 이로서 독일식 격자법이 악취배출원에 의한 영향과 실 태를 효과적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.

    3.3 집단 배출원에 대한 악취 현장평가

    악취 집단배출원의 34개 지점에 대한 52회의 현장악 취 평가 결과를 Fig. 11에 나타내었다. 지점별 악취빈 도(point odor hour)의 합을 권역별 악취빈도(area odor hour)로 격자 중앙에 표현하였는데 권역별 악취빈도는 4~73% 범위로 넓게 나타났으며, 악취배출시설이 밀집 한 공단지역에 가까울수록 악취빈도의 합이 증가하였 고 경계지역에 위치한 공원지역에서는 악취빈도가 10% 내외로 조사되었으며, 주거지역의 악취빈도는 10% 이하로 나타나 독일의 빈도기준은 만족하는 것으 로 조사되었다.

    3.4 ISCMET-CALPUFF 모델링을 이용한 악취빈도 분 석

    ISCMET-CALPUFF을 이용하여 단독 악취배출사업 장의 모델링 평가결과는 모델링 영역 내 전체 격자 좌 표에 대해서 1초 시간대의 최대 악취희석배수를 산정 하였으며, 이를 이용한 사업부지 내 1초 최대 악취희석 배수의 등농도 결과를 Fig. 12에 도식화하여 나타내었 으며, 지도상의 사각형 박스에 나타내고 있는 값은 악 취현장평가를 통해 실측한 1 OU 초과비율이며, 등농도 결과는 모델에서 계산된 격자점 농도를 이용하여 셀 (cell) 형태로 평균화 한 후에 모델링을 수행한 전체기 간에 대해서 1 OU를 초과한 비율을 산정하여 동일 비 율의 값을 연결한 결과이다.

    Fig. 13에는 ISCMET-CALPUFF을 이용하여 1초 시 간 단위를 기준으로 피크 대 평균 비율(peak-to-mean ratio)을 적용하여 셀(cell)을 기준으로 1 OU를 초과하 는 악취빈도에 대해서 평가를 수행한 결과를 분포도로 나타내었으며 모델링에 의해 예측된 결과의 신뢰도를 평가하기 위하여 현장 실측을 통해 분석된 악취 초과 빈도 결과와 모델링에 의한 초과빈도 결과를 동일한 지점에 대해서 비교하여 도식화하여 나타내었다. Fig. 13의 (a)에서 나타난 바와 같이 현장실측 악취발생빈도 와 모델에 의한 악취발생빈도와의 상관도(r)는 0.86으 로 높은 신뢰도 구간을 나타내고 있으며, 실측결과와의 기울기 역시 1.02로 1에 인접하여 높은 상관성이 나타 나는 것으로 분석되었으며, Fig. 13의 (b)에 나타난 바 와 같이 각 셀(cell)의 악취발생 빈도도 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났다.

    단독 악취배출시설의 ISCMET-CALPUFF 모델링 결과 사업부지 내에서는 1 OU를 초과하는 빈도가 20%를 상회하고 있으며, 사업부지 동쪽의 일부지역에 서 20%의 빈도를 초과하는 것으로 나타나, 국내의 악 취평가방법에 비해 좀 더 넓은 범위에서의 악취영향을 기여하는 것으로 판단할 수 있으며, 현장실측 결과와 비교에서 나타난 바와 같이 최악의 악취농도는 알 수 없으나 평상시 일상생활에서 악취를 감지할 수 있는 확률을 평가한다는 관점에서 기존방법에 비해 좀 더 현실적인 접근방법이라고 사료된다. 또한, 악취모델링 을 활용한 첨두 농도 평균시간과 규제 빈도 설정을 위 해서는 다양한 형태의 악취배출원을 대상으로 보다 광 범위한 현장 사례 분석을 통해서 추가로 검증 보완이 필요한 것으로 판단되었다.

    3.5 한국식 현장악취 평가

    독일식 격자법을 이용한 후각현장측정법이 장기간의 소요, 측정비용이 높은 문제점 등을 보완하고자 Fig. 14에 제시한 바와 같이 한국식 격자방식 현장악취 평 가를 진행하였다. 한국형 격자방법으로 악취빈도를 평 가한 결과 최소 6%, 최대 44%로 나타났으며 배출시설 과 이격거리가 가까운 지역에서 민원이 발생할 가능성 이 큰 것을 알 수 있었으며 국내의 악취평가방법인 공 기희석관능법에 의한 복합악취 측정 결과 모든 지점에 서 3배수 이하로 나타났다. 한국형 현장악취평가는 2 주 정도의 짧은 기간에도 악취평가가 가능하였으며, 악 취배출원의 영향범위도 파악이 가능하였다. 따라서 악 취배출원에 대한 평가는 기존의 평가방법으로 실시하 고 악취민원이 많이 발생하는 수용체에 대한 평가는 한국형 현장 악취평가 방법을 적용하는 것이 타당하다 고 판단되었다.

    또한, 2주간의 단기간 동안 진행한 현장악취평가 결 과와 6개월 이상 장기간 평가 결과의 악취노출 빈도는 Fig. 15에 나타내었는데 장기간의 악취평가 결과와 단 기간의 결과가 유사하게 나타나 단기간의 악취평가도 유효할 것으로 판단되었다. 따라서 Table 7에 정리한 바 와 같이 기존에 부지경계와 배출구 허용기준으로 관리 하는 방식에서 독일식 방법을 적용한 현장 악취빈도 평 가방법을 도입하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.

    4. 결 론

    본 연구에서는 독일식 격자법을 이용하여 악취 단일 배출시설과 집단배출시설을 대상으로 악취실태 조사와 단일배출시설에 대하여 악취 발생빈도 모델링을 실시 하였고, 독일식 격자법을 국내 실정에 맞게 보완하여 악취실태 조사를 실시하였다.

    단일배출시설인 하수처리장의 현장 후각측정법 결과 는 하수처리장의 동쪽과 북쪽 지역에서 현장 악취 발 생빈도가 강하게 나타나 악취 민원이 많이 발생하는 지역과 잘 일치하였고, 슬러지 건조시설 등 하수처리장 냄새만을 선택하여 보정한 결과 악취 발생빈도는 줄었 으나 지점별 발생경향이 비슷하게 나타났으며, 또한, 현장실측 악취발생 빈도와 모델링에 의한 악취발생 빈 도와의 상관성이 비교적 높게 나타났다.

    집단배출시설인 악취관리지역의 악취발생 현황은 악 취배출시설이 밀집한 공단지역에 가까울수록 악취발생 빈도의 합이 증가하였으며, 경계지역서는 악취빈도가 10% 내·외, 영향지역에서는 악취빈도가 10% 미만으 로 조사되었으며, 조사 대상이 집단배출시설 지역이기 에 개별 시설별로 악취빈도 결과를 추출하기가 쉽지 않았으며 독일식 격자법을 국내 실정에 맞게 격자법을 보완하여 수행한 결과 4시간 단위로 방문하는 방식으 로 2주 이내의 짧은 기간에도 악취평가가 가능한 결과 를 얻었다.

    본 연구에서 수행한 독일식 격자법을 이용한 현장 악취빈도 측정은 일부 악취배출원에 대해서 부분적으 로 진행되었기 때문에 다양한 악취 배출원에 대해서 적용하기에는 한계가 있으나, 악취 배출시설은 대부분 비연속시스템이고 악취는 농도 보다는 최소감지 농도 이상의 빈도가 중요하므로 독일식 격자법이 국내의 측 정법에 비해 악취 민원이나 수용체의 악취발생 특성을 잘 반영할 수 있었으므로 향후 악취배출원에 대한 평 가는 기존의 평가방법으로 실시하고, 악취배출원 접근 이 어려운 지역이거나 악취 민원이 발생하는 수용체에 대한 평가는 한국형 현장 악취평가 방법을 적용과 집 단배출시설에 대해서는 지역적으로 악취빈도 기준을 설정하고, 지역적으로 악취를 관리할 수 있는 방법 도 입이 필요한 것으로 판단되었다.

    Figure

    JOIE-17-274_F1.gif

    Grid evaluation result (indicated by sum of odor hour).

    JOIE-17-274_F2.gif

    Single odor emission facility.

    JOIE-17-274_F3.gif

    Grid construction and grating site planning for single source evaluation.

    JOIE-17-274_F4.gif

    Field data record sheet.

    JOIE-17-274_F5.gif

    Odor measurement point. of group odor discharge facility.

    JOIE-17-274_F6.gif

    Field investigation point for establishment of Korean odor evaluation method.

    JOIE-17-274_F7.gif

    Current odor pollution assessment method.

    JOIE-17-274_F8.gif

    Odor modeling prediction area and site odor evaluation point.

    JOIE-17-274_F9.gif

    On-site odor evaluation results of a single source.

    JOIE-17-274_F10.gif

    Odor type correction result change.

    JOIE-17-274_F11.gif

    On-site evaluation results of group emission sources.

    JOIE-17-274_F12.gif

    Distribution of excess odor (1 OU / 1 sec) frequency (ISCMET-CALPUFF).

    JOIE-17-274_F13.gif

    Comparison of matching with odor occurrence frequency by actual and model.

    JOIE-17-274_F14.gif

    Korean odor assessment site operation results.

    JOIE-17-274_F15.gif

    Long-term (left) and short-term (right) on-site odor survey results.

    Table

    Characteristics of actual odor survey method in Korea

    Odor exposure measurement features in the atmosphere in Germany

    Field odor exposure standard by region in Germany

    List of correction factors k

    Survey on odor status of local governments in recent 6 years

    Results by type of odor during on-site odor evaluation of a single source

    Comparison of the German type olfactory measurement method (long term) and Korean type olfactory measurement method

    Reference

    1. GongB. J. , HongY. D. , SeoS. J. , KimY. H. , HanJ. S. , LimJ. H. , LeeD. W. , HongJ. H. , 2015. Reliability evaluation of odor sensor , Journal of Odor and Indoor Environment14(3), 167-174.
    2. JoY. J. , YoonH. H. , JangH. S. , SonD. H. , 2015. Study on the odor concentration and odor Emission factors from grilling, in Proceeding of 2015 Fall Conference of Odor Research and Engineering, KOSORE, Daegu metropolitan city, 178-179.
    3. Ministry of Environment (ME), 2014. Odor standard method.
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    6. National Institute of Environmental Research (NIER), 2013. Improvement of permissible limit for odor emission and it s measure.
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