광화학 스모그
11. 광화학스모그
가. 스모그(smog)
(1) 스모그(Smog)는 연기(Smoke)와 안개(Fog)라는 용어가 합쳐져 만들어진 말로 안개가 끼어있는 대기중에서 공장이나 건물의 굴뚝에서 나오는 연기가 합쳐져서 하늘이 뿌옇게 보이는 현상을 지칭하여 사용되기 시작하였다.
(2) 스모그에는 주로 공장 및 빌딩의 연소시설이나 일반 가정난방시설 등에서 배출되는 아황산가스, 매연과 같이 직접 굴뚝에서 나오는 오염물질에 의하여 발생되는 소위 런던형 스모그와 주로 자동차 배출가스에서 많이 나오는 질소산화물, 탄화수소등이 햇빛(자외선)과 작용하여 오존, 알데히드, 팬(PAN;peroxyacetylnitrate)등과 같은 여러가지 산화성 물질(옥시단트)을 생성하여 맑은 날에도 안개가 낀 것과 같은 상태의 로스엔젤리스형 스모그로 구분하고 있으며 로스엔젤리스형 스모그를 일명 광화학스모그라고 한다.
나. 오염사례
(1) 로스엔젤레스 스모그
1940년경 미국의 로스엔젤레스 지역에서 처음 발생하여 식물에 피해를 주고 1950년경에는 사람에게도 큰 피해를 나타냈던 유명한 사건임.
(가) 1954년부터 로스앤젤레스의 거의 대부분의 시민이 눈, 코, 기도, 폐 등의 점막의 지속적이고 반복성자극과 일상생활에 있어서 불쾌감을 호소하였으며 가축 및 농작물의 피해가 나타나고 고무제품의 노화 등 재산상의 피해가 크게 나타남.
(나) 1954년 로스엔젤레스의 스모그사건이후 20여년간 스모그를 경험하였으며 1955년에는 대기중 오존농도가 0.05ppm을 기록하기도 하였슴.
(다) 1979년 가을에는 주민의 83%가 육체적으로 불쾌하거나 건강에 대한 불안을 호소하였으며 면접조사에 의하면 주민의 57%는 눈의 통증과 자극을 느끼고 4인중 1인은 두통, 호흡자극, 인후염증을 호소하였다고 함.
(라) 처음에는 런던형 스모그와 같은 아황산가스에 의한 것으로 생각하고 그에 대한 대책을 강구하였으나 캘리포니아 공과대학의 생화학교수인 Haagen-Smit 박사가 탄화수소와 오존을 공기중에서 햇볕을 쪼여 눈을 자극하고 식물에 피해를 주는 에어로졸을 생성하는데 성공하므로써 로스앤젤레스스모그는 햇볕과 산화질소의 존재하에서 탄화수소가 산화되어 광화학스모그가 생성된다는 광화학스모그설을 1949년에 발표하므로서 질소산화물 및 탄화수소의 방지대책을 추진함과 더불어 질소산화물 및 탄화수소의 주 배출원인 자동차 배출가스규제를 세계에서 제일 먼저 실시하게 됨.
(마) 로스앤젤레스지역은 지리적으로 서쪽이 태평양에 연해있는 분지로서 년간 평균풍속이 2.8m/sec이며 기상조건도 북태평양 동부에 반영구적으로 존재하는 고기압의 동쪽끝에 위치하고 있기때문에 여름과 가을에는 항상 침강성 역전층을 형성해 도시내에서 발생한 오염물질이 상공으로 확산되지 못하고 축적되어 있으면서 강한 햇볕에 의해 광화학반응을 일으켜 스모그를 생성시킴.
(바) 로스엔젤레스 지역에는 1990년 이후 약 1천만대 이상의 자동차가 운행되면서 일일 약 6천톤의 오염물질을 대기중으로 배출시키고 있어 이들 오염물질이 나쁜 기상조건 때문에 확산되지 못하고 강한 햇볕에 의해 광화학 스모그를 형성시키므로서 오늘날 세계에서 가장 엄격한 자동차 배출가스 규제와 기타 배출원 규제를 하고 있음에도 불구하고 옥시단트의 대기환경 기준을 달성하지 못하고 있는 실정임.
(2) 동경의 광화학스모그
일본 동경에도 1967년부터 1970년 사이에 동경시내의 옥시단트 농도가 0.15 ppm을 초과하는 날이 46일이나 되었고 1970. 7.18부터 9월말 전지역에 광화학스모그가 일어나 3개월 사이에 일만여명의 시민이 광화학스모그 피해를 호소하였슴.
(가) 눈의 자극과 두통 및 구토증을 수반하고 심한자는 호흡곤란을 호소하기도 하여 단순한 로스앤젤레스형의 스모그가 아니라는 견해도 있었으나 이때 대기중 옥시단트 농도가 평상시보다 월등히 높아 0.34 ppm에 달하였으며 SO2가 산화하여 SO3(무수황산)로 전환하여 황산미스트의 농도가 평상시의 10배 정도 되었고 부유분진도 평상시의 10배 정도되어 461 ㎍/m3였다고 함.
(나) 동경에서 발생했던 스모그는 단순한 런던형 스모그 또는 로스엔젤레스형 스모그라고 하기보다는 이 두가지의 원인이 복합적으로 작용했던 스모그 사건이라 할 수 있슴.
(3) 멕시코의 고농도 오존
멕시코시는 높은 산들이 둘러싸고 있는 계곡에 위치하고 인구 1500만이 집중되어 있어 대기오염의 악화에 시달리고 있으며 특히 고농도의 오존발생이 큰 문제로 부각되고 있다. 1992년 3월에는 0.48 ppm의 오존농도가 기록되었고 주간의 98 %가 0.11 ppm을 넘는 것으로 나타났다.
(4) 우리나라의 광화학스모그
우리나라에 있어서 광화학스모그 현상에 대해서는 수도권을 중심으로 보고된 바 있으며(이민희 등, 1987; 정용승 등, 1991; 최덕일 등, 1993; 문길주 등, 1994), 고농도 오존발생과 시정감소현상을 중심으로 조사되었다. 특히 여름에 오존의 고농도와 함께 미세입자의 증가가 시정을 감소시키는 광화학스모그 현상이 보고 되었으며(최덕일 등, 1993), 일중 최고 오존농도가 0.1 ppm을 초과하는 일수가 점차 증가하는 추세를 보인다.
다. 스모그의 원인과 배출원
(1) 광화학스모그의 원인물질인 질소산화물은 연료의 연소시 고온에 의하여 공기중의 질소와 산소가 반응하여 생성되는 것으로서 주요한 배출원은 자동차, 기차, 비행기, 선박과 같은 이동배출원과 산업장, 빌딩 및 가정용 보일러와 같은 고정 배출원에서 배출된다.
(2) 탄화수소는 석유의 불완전연소와 증발에 의해서 배출되므로 자동차가 주요한 배출원이며 정유시설, 저유소 및 정유소의 연료탱크에서 증발되는 연료, 페인트 용매, 세탁소에서 사용하는 용매등도 탄화수소의 주요한 배출원이다.
(3) 유럽과 미국의 교외지역에서는 산림에서 배출되는 이소프렌(Isoprene), 피넨(Pinene) 등의 탄화수소등도 오존 생성의 주요 원인물질로서 기여하고 있는 것으로 보고된바있다.
라. 스모그의 영향
(1) 광화학스모그의 생성물질은 오존, 이산화질소, 알데히드, 팬과같은 물질로서 이들 오염물질의 대기중농도는 그렇게 높지 않으므로 개개의 오염물질에 의한 인체의 피해는 크지 않으나 복합적인 피해로 나타나게 된다.
(2) 오존은 광화학스모그의 대표적인 물질로서 대도시의 대기오염에 크게 영향을 미치고 있으며 오존에 노출되면 상기도의 반사성 기관지수축을 일으켜 심호흡이 어렵고 뇌의 통증과 기침과 같은 자각증상이 나타나며 생리학적 반응이 감퇴된다고 한다.
(3) NO2는 도시대기중에 존재하는 정도의 농도에 대해서는 폐기능이나 생리학적인 영향을 거의 미치지 않으나 광화학스모그 생성에 기여하기 때문에 중요시하고 있다.
(4) 알데히드는 눈을 자극하는 물질이지만 1 ppm에서 5분 정도 노출되어야만 눈의 자극을 느낄정도이며 팬은 눈을 따끔따끔하게 하는 물질로서 눈을 피로하게 하며 전체 옥시단트 농도가 0.1 ppm이상일때 눈의 자극증상이 자주 나타난다고 한다.
마. 문제점
(1) 대도시지역에서 자동차의 증가와 함께 연료 사용량의 증가로 인한 광화학스모그의 원인물질로 작용하는 질소산화물과 탄화수소화합물의 배출량이 급증하고 있으며 이로 인하여 고농도 오존 발생일이 증가하고 있는 실정이다.
(2) 이러한 현상은 인구의 도시지역 밀집현상과 생활 양식의 선진화와 함께 지속적으로 심화되고 지역적으로 확산될 것으로 판단된다.
(3) 우리나라 대도시지역에서의 오존 농도의 현황은 다음의 표 3.11.1과 같으며 미국 LA의 경우도 30여년간의 지속적인 저감 노력에도 불구하고 90년대 들어서도 1년동안 60일가량 0.2ppm을 초과하고 있는 실정이고 일본 동경도의 경우 93년과 94년에 오존농도가 0.12ppm를 초과횟수는 각각 5회, 12회로 보고되고 있다.
표 3.11.1 서울 지역 오존 농도의 등급별 발생빈도 (단위 : %, 기간 : '90∼'98)
|
농도 (ppb) |
<10 |
10∼20 |
20∼30 |
30∼40 |
40∼50 |
50∼60 |
60∼70 |
70∼80 |
80∼90 |
90∼100 |
>100 |
|
90 |
65.3 |
19.6 |
8.1 |
3.7 |
1.7 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
91 |
57.8 |
21.0 |
10.7 |
4.9 |
2.4 |
1.3 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
0.2 |
0.1 |
|
92 |
56.4 |
22.8 |
11.2 |
5.0 |
2.2 |
1.0 |
0.5 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
|
93 |
51.7 |
25.1 |
13.1 |
5.5 |
2.5 |
1.1 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
0.1 |
0.0 |
|
94 |
52.8 |
21.8 |
12.3 |
6.6 |
3.2 |
1.5 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
|
95 |
53.0 |
23.8 |
12.2 |
6.1 |
2.9 |
1.2 |
0.6 |
0.2 |
0.1 |
0.0 |
0.0 |
|
96 |
47.9 |
22.9 |
13.7 |
7.6 |
3.9 |
1.9 |
1.0 |
0.5 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
|
97 |
45.9 |
24.3 |
14.3 |
7.5 |
3.8 |
2.1 |
1.1 |
0.5 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
|
98 |
43.3 |
23.6 |
15.7 |
9.0 |
4.2 |
2.0 |
1.0 |
0.5 |
0.3 |
0.1 |
0.1 |
바. 대책
(1) 선진국의 경우 대도시지역의 광화학스모그현상에 대한 대처 방안으로서 실시되고 있는 것은 크게 두가지의 제도로 대별할 수 있다.
(가) 대기오염경보제도과 같이 오존경보 혹은 예보제도의 실시이며 이와같은 제도의 실시는 대기오염 에피소드와 같은 대기오염 피해, 사고를 최소화하고 가능한 한 미연에 방지하기 위한 대응 방이다. 이러한 대기오염 경보제도는 미국, 일본 등의 선진국에서는 이미 오래전부터 실시하고 있으며 대기오염농도가 일정 농도를 초과하고 그 상태가 일정시간 이상 지속될 것으로 판단될 때 오염농도별로 주의보, 경보, 중대경보 등을 발령하는 제도이다.
(나) 보다 적극적이고 근본적인 대책으로서 광화학스모그의 생성 원인물질인 질소산화물과 탄화수소화합물의 배출량을 최소화하는 것으로 이들 물질의 배출규제를 실시하는 방법이 있다.
1) 질소산화물의 경우 모든 연소시설에서 배출되며 특히 발전소, 제련소와 같은 대형 연소 시설 및 LNG와 같은 청정연료의 연소시설과 자동차에서 배출되는 양이 많으며 이들 배출시설에서 방지시설을 통한 질소산화물의 저감방안이 있으나 질소산화물의 방지기술이 어렵고 설치 및 관리비용이 큰 것이 문제이다.
2) 탄화수소화합물 배출량의 저감은 오존 생성을 줄이는 중요한 방법중의 하나이며 탄화수소의 주요 발생원인 자동차의 배기가스에 대한 배출규제의 강화와 함께 석유정제 및 저장, 운반시설들에 대한 시설기준의 강화를 통하여 배출량의 저감을 위하여 노력해야 될 것이고 도장시설 및 용매 사용시설에 대한 보강이 필요하다.
3) 탄화수소의 경우에 산림에서 발생되는 부분을 제어할 수 없는 제한성이 있다.
참고문헌
1. J.D. Butler, Air Pollution Chemistry, (1979), Department of Chemistry The University of Aston Birmingham England.
2. S.K. Fiedlander, (1977), Smoke, Dust and Haze, John Wiley & Sons.
3. H.T. Bloemen, J.Burn, (1993), Chemistry and analysis of volatile organic compounds in the environment, Blackie Academic & Professional
4. D.R. Blake, F.S. Rowland, (1995), Yraban leakage of liquefied petroleum gas and its impact on Mexico city air quality, Science, 269, 18
5. 최덕일, 한의정, 한진석 등, (1993), 도시 대기오염의 특성과 광화학반응에 관한 연구, 국립환경 연구원
6. 정용승, (1991), 대도시 광화학스모그에 관한 연구, 한국환경과학연구협의회
7. 문길주 등, (1994), 서울지방의 스모그현상 연구(Ⅲ), 한국과학기술연구원
8. 이민희, 한의정, 신찬기 한진석 등, (1987), 대기중 입자상물질의 생성 및 동태에 관한 연구, 국 립환경연구원
작성자 : 대기화학과장 환경연구관 한진석(공학박사)
원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-11.htm>
수은
10. 수 은 (Hg)
가. 성 상
상온에서 액체상태로 존재하는 유일한 금속으로서, 광택이 있으며 은백색이다. 전기를 잘 통하고 유리를 적시지 않으며 연성이 좋다. 수은은 주로 Elemental mercury (Hg0), 무기수은 화합물 (HgCl2), 유기수은 화합물 (메틸수은) 등의 세 가지 형태로 존재하며 이러한 수은 전체의 화합물을 총수은이라고 한다. 무기수은 화합물은 금속수은, 제1수은염, 제2수은염 또는 아말감으로 나뉘어지고, 유기수은 화합물은 알릴 수은과 알킬 수은화합물로 나뉘어진다. 알릴 수은화합물로는 초산 페닐 수은 (농약)이나 머큐로크롬 (소독약) 등이 있고, 알킬 수은화합물로는 메틸 수은, 에틸 수은 및 메토시 에틸 수은염 (농약) 등이 있다. 모든 수은의 형태는 매우 독성이 있고, 각각의 형태마다 인간의 건강에 각기 다른 영향을 준다.
이온형태에 있어서 수은은 Hg(Ⅰ)과 Hg(Ⅱ)이라고 하는 두 종류의 산화 형태로 존재하는데 이 중에서 Hg(Ⅱ)가 더 안정적이다. 수은은 철을 제외한 거의 모든 금속과 합금이나 아말감을 형성하는 특성을 갖고 있다. 수은은 부식 저항이 뛰어난 금속을 만들기 위해 vanadium, iron, niobium, molybdenum, cesium, tantalum, tungsten과 아말감을 형성한다. 수은은 실온에서 안정적인데 공기, 암모니아, 이산화탄소, 질소산화물, 산소와는 반응하지 않으나 할로겐이나 황과는 즉시 결합한다. 수은은 대기중의 H2S와 반응하기 때문에 밀폐된 용기에 보관해야 하며 염산에는 영향을 받지 않지만 진황산에는 영향을 받는다. 질산에 용해되어 Hg(Ⅰ)염이나 Hg(Ⅱ)염을 형성한다. 유기수은은 특히 독성이 강한데, 공해병의 원인물질이기도 한 알킬수은도 유기수은의 한 종류이다. 이에 비해 무기수은은 비교적 독성이 약한 편이고, 공장의 공정에서 직접 혹은 미생물에 의해 유기수은으로 변한다.
o 원자번호 : 80
o 원자량 : 200.59 g
o 비중 : 13.55 g/㎤ (20℃)
o 비점 : 356.7
o 융점 : -38.87℃
o 증기압 : 1.3×10-3 mmHg (20℃), 2×10-3 mmHg (25℃)
나. 발생원 및 용도
(1) 발생원
㈎ 수은의 primary production은 주로 금광의 부산물로서 발생한다. 예전에는 Nevada에 있는 수은광석에서 채광되었으나 1990년에 폐광되었고 아직도 Nevada, California, Utah에 있는 금광석에서 부산물로 비교적 소량이 생산된다.
㈏ 수은의 secondary production (recycling)으로는 processing of scrapped mercury-
containing products와 산업폐기물 등이 있다. recycled mercury의 주요 배출원으로는 치아 아말감, 산업 및 전기 제조시설로부터의 scrap mercury (형광 램프 포함), 연구 실험실과 electrolytic refining plants로부터의 폐기물과 슬러지, 수은 배터리 등이 있다.
㈐ EPA가 의회에 제출한 보고서에 의하면 대기로의 수은 배출원으로는 석탄 연소시설 (발전 소), 의료용 폐기물 소각시설(MWIs), 도시고형폐기물 소각시설 (MWCs), 염소-알칼리 공 장, 구리·납 제련소, 시멘트 제조시설 등이 있는데 이 중에서도 연소시설의 보일러가 전체 인위적인 배출원의 거의 25%를 차지하고, 그 중 90% 이상은 석탄 연소시설의 보일러가 차 지하고 있다. 수은 배출량 자체로 보면 발전소가 가장 큰 배출원이긴 하지만, 발전소에서 사용하는 화석연료보다 폐기물속의 수은 함유 비율이 크기 때문에 소각장에서의 배출농도 가 높고,또한 금속생산공정이나 염소생산공정에서 배출되는 수은 농도가 소각장보다 높긴 하지만 총배출량은 소각장보다 훨씬 적다.
(2) 용도
㈎ Elemental mercury는 전 액체 범위내에서 동일한 부피팽창을 하고 표면장력이 크기 때문에 기압계, 압력계, 온도계 및 기타 측정장치로 사용된다. 또한 전기 저항도가 낮기 때문에 금 속중에서 가장 좋은 전기 전도체중에 하나로서 배터리, 전기램프 등을 포함한 전기 분야에 서 폭넓게 사용되고 있으며, 산업 공정, 정제, 윤활유, 치아 아말감 등에도 사용된다.
㈏ 무기수은제
여러 종류의 화합물이 여러 용도에 사용되고 있으나, 농약으로는 살충제로서 승홍이 사용되 고 있다. 승홍은 살충력이 강한 반면 작물에 대한 약해도 큰데 유제나 분제로 사용하며, 승 홍, 승홍정, 브라스트, 브라민 등의 상품명으로 시판된다. 승홍은 감자, 담배, 야채 등의 병 해충 구제에 사용되고, 물에 잘 용해되지 않으므로 소량의 열탕에 용해하여 사용해야한다. 수은은 농작물중에서 농축되어 그것을 취식한 인간의 체내에 다시 농축되므로 주의해야 한 다.
㈐ 유기수은제
살균제로 벼 도열병의 특효약으로 많이 사용된다. 유기수은계 농약의 대표적인 것으로는 PMI와 PMA가 있는데 이 농약은 토양 잔류성이 강하여 반감기가 5∼15년 정도이다. 우리나 라에서는 1970년 말에 제조·사용이 금지되었다.
다. 독성영향
(1) 수은
상온에서는 은백색의 액체상태로 존재하며 피부와 접촉하면 국소적으로 피부염을 유발한다. 호흡기 및 소화기 경로로 인체에 침입하면 80% 정도가 신장 및 간 등에 축적되어 소뇌의 기능을 마비시킨다. 수은은 우리 몸에 흡수되면 용해되지 않고 거의 그대로 장기나 신경계에 고도로 축적되는 성질을 지니고 있다. 이것이 계속 흡입되서 몸안에 축적되어 총 수은량이 30 ppm이상이 되면 수은 중독현상을 일으키게 된다. 미나마타시의 환자중에는 200 ppm인 사람도 발견되었다고 한다. 수은의 축적에 의한 중독을 일으키게 되면, 만성 신경계의 질환으로 인해, 운동장애, 언어장애, 난청, 심하면 사지가 마비되어 죽음에까지 이르른다. Elemental mercury의 주요 노출경로는 작업환경에서의 흡입을 통해서이다. Elemental mercury에 저농도로 노출되는 또다른 경우는 입속의 치아 아말감으로부터 방출되는 경우이다.
(2) 무기수은 화합물
염화 제2수은 (승홍), 염화 제1수은 (감홍), 질산 제2수은, 질산 제1수은 등이 있다. 그 독성은 오래전부터 알려져 있으며, 급성 중독 또는 만성 중독을 일으킨다. 특히 중요시해야 할 것은 무기 수은이 자연계에 생물학적으로 유기수은화된다는 사실이 실험적으로 확인된 점이다. 무기수은 화합물과 알킬 수은화합물에 의한 중독증상은 서로 유사하다. 뇨와 함께 배출되기 쉬으므로 중증의 증상은 적으며, 만성적인 증상이 나타난다. 이에 반해 알킬 수은화합물은 신경계를 침범, 손발이 떨리고 언어장애, 시력 감퇴 등의 중독증상이 나타난다.
(3) 메틸수은
일반적으로는 염화메틸수은을 가리키며, 강한 신경독성을 나타내고 미나마타병의 원인물질로서도 유명하다. 알데히드 제조공정에서 촉매로 사용된 무기수은의 일부가 메틸수은으로 변화하고, 이것이 공장배수로 방출되어 어패류에 고농도로 축적되는데 이 어패류를 오랜 기간 잡아먹은 사람들에게 불가역성의 중추신경계장애, 이른바 미나마타병을 일으킨다. 메틸수은을 고농도로 섭취한 산모에게서 태어난 아기는 지능발달 지연, 보행장애, 시력감퇴, 대뇌마비 등을 나타낸다. 메틸수은에의 노출은 주로 물고기를 섭취함으로써 발생한다. 예전에는 살균제를 처리한 곡물과 그러한 곡물을 섭취한 동물의 고기를 통해서 메틸수은이 노출되었다. 그러나 수은을 포함한 살균제는 현재 미국에서 금지되어 이러한 경로로 노출되는 경우는 무시할 정도이다.
(4) 급성영향
인간이 Elemental mercury에 고농도로 단기간 흡입 노출되면 환각, 정신착란, 자살 등과 같은 중추신경계 영향을 일으킨다. 가슴 통증, 호흡곤란, 기침, 폐기능 장애, 간질성 폐렴 등과 같은 소화기와 호흡기의 영향은 Elemental mercury에 흡입 노출되었을 때 발생하는 것으로 알려져 있다.
무기수은 화합물에 단기간으로 경구 노출되었을 경우의 증상에는 금속성 맛, 메스꺼움, 구토, 심한 복부 통증 등이 있다. 대부분의 무기수은 화합물에 대한 치명적인 단기간 섭취량은 성인의 경우 1∼4 g, 70 ㎏인 사람의 경우 14∼57 ㎎/㎏이다. 메틸수은에 고농도로 단기간 노출되면 귀먹음, 지각수준 장애, 사망 등과 같은 중추신경계 영향을 일으킨다. 메틸수은의 치명적인 최소 섭취량은 70 ㎏인 사람의 경우 20∼60 ㎎/㎏인 것으로 추정된다.
(5) 만성중독 (비발암성)
인간이 Elemental mercury와 메틸수은에 장기간 노출되면 중추신경계에 영향을 준다. 신경과민, 흥분, 부끄러움 증가, 떨림 등과 같은 영향들은 Elemental mercury에 의한 것이고, 감각이상, 시력감퇴, 불쾌감, 언어소통 장애, 시야감소 등은 메틸수은에 의한 것이다. 장기간 노출과 무기 수은은 신장에 영향을 미친다.
중추신경계는 Elemental mercury의 독성이 인간에게 미치는 주요한 목표 기관이다. 그허한 영향에는 신경과민, 흥분, 과도한 부끄러움, 불면증, 유연증, 치은염, 떨림 등이 있다. Elemental mercury에 장기간 노출되면 단백뇨 등 인간의 신장에 영향을 준다. Acrodynia는 Elemental mercury나 무기수은 화합물에 노출된 어린이들에게서 발견되는 희귀한 신드롬이다. 이것은 심한 다리 경련, 흥분, 감각이상, 손·발·코 등의 피부가 벗겨지는 등의 증상이 있다.
무기수은에 장기간 노출되는 경우의 주요 영향은 신장 장애이다. 메틸수은에 장기간 노출되는 경우의 주요 영향은 중추신경계의 피해이다. 초기 증상은 마비, 시력감퇴, 불쾌감 등이다. 상당량이 섭취된 경우에는 귀먹음, 언어장애, 시야감소 등이 발생한다.
(6) 생식과 발생에 미치는 영향
Elemental mercury이 인간의 생식과 발생에 미치는 영향에 관한 연구는 혼합된 결과를 보여준다. 하나는 수은 노출과 자연유산과는 관련이 없다고 보는 반면, 다른 하나는 자연유산의 비율이 증가한다고 본다. 다른 연구에서는 출생시의 결함이 있는 빈도가 더 높다는 것을 보여준다. 무기수은이 인간의 생식과 발달에 미치는 영향에 대해서는 아무 정보가 없고, 동물 연구에서는 고환세포의 변경, 재흡수율의 증가, 비정상적인 발달 등의 영향이 보고되었다. 메틸수은의 경구노출은 발달에 상당한 영향을 주는 것으로 관찰되었다. 메틸수은을 고농도로 섭취한 산모에게서 태어난 아기는 지능발달 지연, 보행실조, 귀먹음, 시야감소, 시각장애, 대뇌마비 등 중추신경계 장애를 보인다. 저농도의 메틸수은에서도 발달 지연과 비정상적인 반사작용을 보이는 것으로 알려졌다.
(7) 발암성
Elemental mercury과 인간의 암과 관련된 몇 가지 연구가 수행되고 있으나 이러한 연구는 근거가 확실한 노출 데이터 등의 부족으로 결론을 내리지 못하고 있다. 무기수은 화합물이 인간의 발암성에 미치는 잠재적인 영향을 명확히 밝히려는 세 개의 연구가 있다. 염화수은 (HgCl(Ⅱ))의 쥐에 대한 장기적인 연구에서는 위상부의 발병율 및 갑상선 종양의 증가, 신장부의 종양 증가 등이 보고되었다. 메틸수은이 인간의 발암성에 미치는 영향에 대해서는 아무런 연구도 없고 쥐의 신장부 종양에 관한 동물 보고서만이 하나 있다. EPA는 무기수은과 메틸수은을 인간 발암성이 가능한 Group C로 분류하였고, elemental mercury는 인간 발암성으로 분류되지 않은 Group D로 분류하였다.
표 3.10.1 세계 여러 기구에서 제시하는 폭로 허용 기준
|
NIOSH IDLH (mercury vapor) |
28 ㎎/㎥ |
|
NIOSH IDLH (organo (alkyl) mercury compounds) |
10 ㎎/㎥ |
|
OSHA PEL (mercury vapor), ACGIH TLV (all forms except alkyl vapor) |
0.1 ㎎/㎥ |
|
OSHA PEL, ACGIH TLV, NIOSH TLV (mercury vapor) |
0.05 ㎎/㎥ |
|
OSHA, ACGIH(STEL) (alkyl compounds) |
0.03 ㎎/㎥ |
|
ACGIH TLV, NIOSH TLV (alkyl compounds) |
0.01 ㎎/㎥ |
|
Reference Dose (RfD) (for methyl mercury) |
0.0003 ㎎/㎏/d |
|
Reference Concentration (RfC) (for elemental mercury) |
0.0003 ㎎/㎥ |
라. 자연계 분포
수은은 지구상의 거의 모든 곳에 존재하며, 주로 광물중에 가장 많이 함유되어 있고, 해수, 토양, 대기중 및 생물체에도 고루 존재하고 있다. 전지구적으로 볼 때 수은의 지하 매장량은 대략 20만톤으로 알려져 있으며, 이들 중 과반수가 스페인 지역에 매장되어있다. 수은의 지구상에서의 존재도를 보면 조암광물에 0.1∼7 ppm, 화성암에 대략 64∼80 ppb, 퇴적암에 30∼500 ppb, 토양중에 약 150 ng/g, 해수중에 평균 3 ng/l, 일본에서의 우수중에는 평균 340 ng/l, 대기중에는 지역 및 계절적 차이가 있으나 서울 도심지역의 '88년도 년평균치가 14.7 ng/㎥이다. 화석연료인 석탄 및 석유류에는 대략 0.7∼33 ppm(평균 3.3ppm)의 수은이 존재한다. 석탄류의 연소시에는 전체 배출수은의 98%가 가스상으로 배출된다고 보고되고 있다.
마. 규제법규 및 각종 기준
(1) 한국 : 모든 배출시설 5 ㎎/S㎥
(2) 미국 : 도시폐기물 소각시설 (기존 및 신규시설) 80 ㎍/S㎥ (7%O2)
(3) 독일 : 폐기물 소각시설 0.05 ㎎/N㎥
대기공학과 환경연구사 석광설(공학석사)
원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-10.htm>
휘발성유기화합물
9. 휘발성 유기화합물
가. 성상
(1) 정의 : 휘발성유기화합물(VOC)은 증기압이 높아 대기중으로 쉽게 증발되고, 대기중에서 질소산화물과 공존시 태양광의 작용을 받아 광화학반응을 일으켜 오존 및 PAN 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질의 총칭이다. 현재 국내에서는 탄화수소류중 레이드 증기압이 10.3 킬로파스칼 (또는 1.5 psia)이상인 석유화학제품·유기용제 또는 기타 물질로 정의되어 있다. VOC는 수많은 화합물의 총칭이고, 발생원도 다양하여 그 범주를 정하기는 어렵지만 미국 및 일본에서는 다음과 같이 정의하고 있다.
(가) 미국 EPA(40 CFR 51.100, February 3, 1992) : VOC는 일산화탄소, 이산화탄소, 탄산, 금속성 탄산염 및 탄산 암모늄을 제외한 탄소화합물로서 대기중에서 태양광선에 의해 질소산화물(NOx)과 광화학적 산화반응을 일으켜 지표면의 오존농도를 증가시켜 스모그현상을 일으키는 유기화합물질이다. 대표적인 물질들로서 벤젠, 톨루엔, 프로판, 부탄, 헥산 등 광화학반응성이 에탄보다 큰 318종의 물질과 이들 물질이 포함된 진증기압(True Vapor Pressure : TVP)이 1.5psia 이상인 석유화학제품 및 유기용제 등이다. 단 메탄, 에탄, 메틸클로라이드, 메틸클로르포름, 클로르플로르탄소류 및 퍼플로르탄소류 등 광화학반응성이 낮은 화합물은 제외한다.
(나) 일본 탄화수소류 대책 지도지침 : 탄소화합물중 일산화탄소, 이산화탄소 , 탄산 등 염류를 제외한 유기화합물질(단, 메탄은 제외)로 다음의 화합물이 해당된다.
1) 원유, 가솔린, 나프타 및 항공터빈연료유 4호(JP-4) : 원유 등 석유제품
2) 1) 이외의 물질로 단일물질은 비점이 1기압에서 섭씨 150oC 이하인 물질, 혼합물질은 1기압에서 5퍼센트 유출점이 섭씨 150oC 이하인 물질, 단 일산화탄소, 이산화탄소, 탄산 및 그 염류, 메탄, 에탄, 트리클로로에탄 및 트리클로르트리플로르에탄 등 광화학반응성이 없는 물질은 제외한다.
(다) 유럽(VOC Control Directive 94/63/EC)
레이드증기압(Reid Vapor Pressure : RVP)이 27.6kPa(4.01 psia) 이상인 석유류 제품(첨가제 유무에 무관)으로 액화석유가스는 제외한다.
(2) 특징 : 휘발성유기화합물은 산업체에서 많이 사용되고 있는 용매와 화학 및 제약공장 플라스틱의 건조공정에서 배출되는 유기가스 등까지 매우 다양하며, 저비점 액체연료, 파라핀, 올레핀, 방향족화합물등 우리 생활주변에서 흔하게 사용되는 탄화수소류들이 거의 VOC이다. VOC는 독성화학 물질이고(특히 방향족화합물 및 할로겐화 탄화수소물질), 광화학산화물의 전구물질이며(olefin류의 탄화수소가 광화학반응성이 큼) 성층권의 오존층 파괴물질이기도 하며 또한 지구온난화에도 영향을 미치는 물질이기도 하다.
(3) 규제대상 VOC : 현재 국내 환경부에서 규제대상 VOC로 고시하고 있는 물질(환경부고시, '98. 7.1.)은 레이드 증기압, 광화학반응성, 물질사용량, 발암성등 유해성을 감안하여 31개를 선정하여 규제하고 있으며 앞으로 규제대상 물질을 점차로 확대하여 나갈 계획으로 있다. 표 3.9.1에 국내에서 규제하고 있는 31종의 VOC 물질들을 나타내었고 표 3.9.2와 표 3.9.3에는 유럽 및 미국에서의 오존생성 전구물질인 VOC를 나타내었다.
표 3.9.1 국내의 규제대상 VOC 물질 (31종)
|
Acetaldehyde |
Acetylene |
Acetylene dichloride |
Acrolein |
|
Acrylonitrile |
Benzene |
1,3-Butadiene |
Butane |
|
1-Butene, 2-Butene |
Carbon Tetrachloride |
Chloroform |
Cyclohexane |
|
1,2-Dichloroethane |
Diethylamine |
Dimethylamine |
Ethyl Alcohol |
|
Ethylene |
Formaldehyde |
n-Hexane |
Isopropyl Alcohol |
|
Methanol |
Methyl Ethyl Ketone |
Methylene Chloride |
Methyl Tertiary Bytyl Ether |
|
Propylene |
Propylene Oxide |
1,1,1-Trichloroethane |
Trichloroethylene |
|
휘발유 |
납사 |
원유 |
|
표 3.9.2 Preliminary European list of target VOC ozone precursors. (26종)
|
Ethane |
1-Butene |
Isoprene |
Ethyl Benzene |
|
Ethylene |
trans-2-Butene |
n-Hexane |
o-Xylene |
|
Acetylene |
cis-2-Butene |
2-Methylpentane |
m-Xylene |
|
Propane |
n-Pentane |
3-Methylpentane |
1,2,4-Trimethylbenzene |
|
Propene |
i-Pentane |
n-Heptane |
1,3,5-Trimethylbenzene |
|
n-Butane |
trans-2-Pentane |
Benzene |
|
|
i-Butane |
cis-2-Pentene |
Toluene |
|
표 3.9.3 US EPA list of target VOC ozone precursors. (55종)
|
Ethene |
2-Methyl-2-butene |
trans-2-Hexene |
2-Methylheptane |
|
Ethylene |
Cyclopentene |
cis-2-Hexene |
3-Methylheptane |
|
Ethane |
trans-2-Pentene |
Methylcyclopentane |
n-Octane |
|
Propylene |
3-Methyl-1-pentene |
2,4-Dimethylpentane |
Ethyl benzene |
|
Propane |
1-Pentene |
Benzene |
m-Xylene |
|
iso-Butane |
cis-2-Pentene |
Cyclohexane |
p-Xylene |
|
n-Butane |
2,2-Dimethylbutane |
2-Methylhexane |
Styrene |
|
trans-2-Butene |
3-Methylpentane |
2,3-Dimethylpentane |
o-Xylene |
|
1-Butene |
2-Methylpentane |
3-Methylhexane |
n-Nonane |
|
iso-Butene |
2,3-Dimethylbutane |
2,2,4-Trimethylpentene |
iso-Propylbenzene |
|
cis-2-Butene |
Isoprene |
n-Heptane |
n-Propylbenzene |
|
Cyclopentane |
4-Methyl-1-pentene |
Methylcyclohexane |
1,3,5-Trimethylbenzene |
|
iso-Pentane |
2-Methyl-1-pentene |
2,3,4-Trimethylpentane |
1,2,4-Trimethylbenzene |
|
n-Pentane |
n-Hexane |
Toluene |
|
나. 자연계분포(환경용량) 및 오염원
(1) 자연적 배출원
(가) 습지 등 혐기성 조건하에서 박테리아의 분해를 통해서 메탄이 생성되어 배출되거나
(나) 수목류로부터는 terpene 등이 배출되며
(다) 초지(grass land)에서는 주로 ester와 ketone 등이 배출된다.
(2) 인위적 배출원
(가) 고정배출원(점오염원, 면오염원)
용제를 사용하는 도장시설, 석유정제 및 석유화학제품 제조시설, 정유사 및 저유소의 저장시설과 출하시설 및 주유소, 세탁소 및 인쇄소 등 면오염원에서도 일부분 배출된다. 또한 인간의 일상생활과 밀접한 관계가 있는 소비상품(예 : 실내공기 청정물질, 스프레이), 건축자재(예 : 페인트, 접착제) 등에서도 배출된다.
(나) 이동배출원
자동차, 기차, 선박, 비행기 등의 배기가스에도 다량 포함되어 있다.
(3) 배출원별 VOC 배출량
국가마다 약간씩 차이는 있지만 일반적으로 이동배출원인 자동차에서 30∼40%, 도장시설등 용제를 다량 사용하는 시설에서 30∼40%, 주유소 및 석유 저장.출하시설에서 10∼20% 를 차지하며, 세탁소 및 기타 배출원에서 나머지 10∼20% 정도가 배출되고 있다.
다. 독성 영향
(1) VOC가 유발하는 최대효과는 NOx 존재하에서 OH 라디칼 연쇄반응에 관여하여 오존을 시발로하는 광화학적 산화성 물질을 생성하는 것인데 일반적으로 VOC의 대기중 광화학반응은 다음과 같이 표시될 수 있다.
VOC + 2NO + 2O2 → R'C(O)R" + 2NO2
NO2 + hv (<400nm) → NO + O
O + O2 + M → O3 + M
------------------------------------------
VOC + 3O2 → R'(C(CO)R" + 2O3
(2) 휘발성유기화합물들은 물질에 따라 광화학스모그을 유발시키는 정도가 다른데 이러한 대기중에서의 광화학반응성 정도는 일반적으로 에틸렌을 기준물질(POCP = 100)로 하여 오존생성능력(POCP : photochemical ozone creating potential )으로서 표현되며 개별 화합물들의 POCP는 표 3.9.4와 같다. 표에서 살펴보면
(가) 1,2,4-Trimethylbenzen 및 Acrolein이 120으로 제일 높은 POCP 값을 나타내고 있고
(나) 일반적으로 올레핀 탄화수소류와 방향족 탄화수소류가 높은 POCP 값을 나타낸다.
(다) 한편, 메탄 및 클로르포름 등 할로겐화탄화수소류는 낮은 POCP 값을 나타낸다.
(라) Benzaldehyde는 다른 VOC 들과는 달리 대기중의 NOx와 반응하여 Peroxybenzoyl Nitrate를 생성하는데 이 물질은 대기중의 질소산화물을 감소시켜 오존생성을 억제시키므로 POCP 값이 음수(-35)로 나타나고 있다.
(3) 대류권 오존생성에 영향을 미치는 VOC는 광화학반응성이 높은 물질이 문제가 되는데, 반응성을 평가하는 수법의 기준이 되는 것은 OH 라디칼과의 반응속도이다. 표 3.9.5 에 주요 VOC의 반응속도와 대기중의 존재시간(반감기)를 나타내었는데 표에서 알수 있듯이 염소계용제는 광화학반응성은 낮지만 대기중 수명이 길어 오존층 파괴, 지구온난화 유발물질로 인식되고 있고, 또한 인체에 대한 직접적인 발암성도 더 큰 것으로 나타나고 있다.
(4) 방향족 탄화수소와 할로겐화탄화수소 등은 그 자체로서 건강에 유해하며, 특히 다고리방향족 탄화수소류는 대기중에 미량으로 존재하더라도 발암가능성이 있다. 발암성이 인정되는 몇가지 VOC에 대한 발암위험성을 표 3.9.6에 나타내었다.
표 3.9.4 몇몇 VOC의 오존생성능력(POCP) (1991)
|
VOC |
POCP |
VOC |
POCP |
|
Alkanes Methane Ethane Propane n-Pentane Isopentane n-Hxane 2,3-Dimethylbutane Branched C12 alkanes Cycloalkanes Cyclopentane Methylcyclopentane Cyclohexane Olefins Ethylene Propylene 1-Butene 2-Butene 1-Pentene 2-Methylbut-2-ene 1,3-Butadiene Isoprene α-Pinene β-Pinene Acetylenes Acetylene |
1 10 40 40 30 50 40 40
50 50 25
100 105 95 100 70 80 105 100 50 50
15 |
Aromatic hydrocarbons Benzene Toluene Ethybenzene 0-Xylene m-Xylene p-Xylene 1,2,3-Trimethylbenzene 1,2,4-Trimethylbenzene C10-Trisubstituted benzene Ozygenated hydrocarbons Formaldehyde Acetaldehyde Propinonaldehyde Acrolein Benzaldehyde Acetone Methanol Ethanol n-Oropanol Chlorinated hydrocarbons Methylene chloride Choroform Methyl chloroform |
20 55 60 65 105 90 115 120 115
40 55 65 120 -35 20 10 25 45
1 1 0 |
표 3.9.5. 주요 VOC의 반응속도와 대기중의 존재시간(반감기)
|
화 합 물 |
반응속도(cm3/molc.sec) |
대기중 수명 τ(일) |
|
n-헥산 n-헵탄 초산에테르 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o-크실렌 m-크실렌 p-크실렌 사염화탄소 1,1,1-트리클로로에탄 트리클로로에틸렌 테트라클로에틸렌 |
5.58 x 10∼12 7.2 x 10∼12 1.82 x 10∼12 1.28 x 10∼12 6.19 x 10∼12 7.5 x 10∼12 14.7 x 10∼12 24.5 x 10∼12 15.2 x 10∼12 1.0 x 10∼15 1.19 x 10∼13 2.36 x 10∼12 1.67 x 10∼13 |
2.07 1.61 6.36 9.04 1.87 1.54 0.79 0.47 0.76 (31년) 97.26 4.90 69.31 |
표 3.9.6 주요 VOC에 대한 발암위험
|
|
환경농도1 (mg/m3) |
실험방법 |
발암위험2 |
단위위험 (U.S.EPA) |
|
벤젠
클로로포름
트리크로로에틸렌
테트라크로로 에틸렌
사염화탄소
1,2-디클로로에탄 벤조피렌 |
대표치 16.35 최대치 68.71 대표치 0.30 최대치 3.37 (도시지역 0.79) 대표치 0.50 최대치 8.81 (도시지역 2.43) 대표치 0.07 최대치 4.18 (도시지역 2.68) 대표치 0.17 최대치 0.97 (도시지역 0.88) (도시지역 0.25) 대표치 0.001 최대치 0.008 |
흡입
경구
흡입
흡입
경구 경구 |
130.8 549.7 10.2 114.6 (26.9) 0.4 7.8 (2.1) 0.7 41.8 (26.8) 3.7 21.3 (19.4) (4.8) 3.3 26.4 |
8.0 x 10∼6
2.3 x 10∼6
1.3 x 10∼5
4.8 x 10∼7
1.5 x 10∼5
2.6 x 10∼5 3.3 x 10∼3 |
1 : (도시지역)은 인구 백만이상의 도시의 평균치
2 : 백만명당 발생가능한 위험성
라. 규제 법규 및 각종 기준
(1) 한국의 휘발성유기화합물 규제 현황
(가) 점오염원 (대형배출원)
1) 레이드증기압 기준을 삭제하고
2) 도장, 세정, 저장등 대형배출원(제조업)으로 업종 특성에 맞게 배출억제て방지시설 설치기준으로 규제(대기환경보전법 28조의2)하며
3) 휘발성유기화합물질에 대한 규제가 1999년부터 본격적으로 시작되는 점을 감안, 대기오염물질배출시설(대기환경보전법 별표 2) 이상의 규모인 배출시설을 우선적으로 규제키로 한다.
(나) 비점오염원
1) 주유소て세탁소て정비소て인쇄소등 소형배출시설과 건물도장, 아스팔트 포장, 폐기물 매립장등의 배출원 중에서
가) 유해성이 큰 물질을 다량 배출하는 주유소て세탁소て정비소를 우선 규제하고
나) 건물도장등 비점오염원은 수용성페인트로 전환, 용제사용 저감 및 대체 등 오염예방을 유도한다.
(다) 이동오염원
1) 자동차에서 배출되는 증발가스를 제작차에 대한 테스트 기준을 통해 미국, 일본,유럽과 동일한 수준으로 관리(대기환경보전법 시행규칙 별표 20)하며
2) 지방자치단체별로 운행차대상 정기검사(Inspection and Maintenance), 지역 자동차운행량 삭감계획(5부제등)등을 수립て시행 예정으로 있다.
(2) 미국의 휘발성유기화합물 규제 현황
(가) 미국에서는 연방 대기정화법(CAA)이 1977년 개정되면서 년간 100톤 이상의 VOC를 배출하는 대규모 발생원에 대하여 배출을 제한하고 있고
(나) 각주는 환경기준을 달성하기 위하여 법을 제정할때 지침으로서 11개 업종에 대하여 제어 기술가이드라인(CTG)을 정하였으며, 이들 업종중 기존배출원에 대하RACT (Reasonable Available Control Technology : 합리적이용가능제어기술)을 적용하고 있다.
(다) 한편 환경에 중대한 영향을 미치는 다량의 오염물질을 배출하는 주요 배출원에 대해서는 NSPS(New Source Performance Standard : 신규발생원실시기준)을 제정하여 적용하고 있으며
(라) 1990년 CAA가 개정되면서 오존환경기준 미달성지역을 대폭 해소하기위해 지역을 5 단계로 구분하고 그 수준에 대응하는 RACT를 적용받는 대상의 규모를 종래 100톤에서 최저 10톤으로 하여 규제를 강화하였으며, 자동차 등 이동배출원에 대한 규제를 강화하였다.
(마) 주유소인 경우 주유시 VOC 회수가 의무화되어 대부분의 주에서 실시하고 있고, 연방오존기준치 0.12 ppm 미달성지역중 일부에서는 자동차에서 배출되는 VOC 회수를 요구하고 있다.
(3) 일본의 휘발성유기화합물 규제 현황
일본에서는 각 현마다 탄화수소류 대책 지도지침을 제정.운영하여 VOC를 관리하고 있는데, VOC를 배출하는 저장시설, 급유시설, 이동저장시설, 세탁시설 및 제조시설에 대하여 관리하고 있다.
(4) 유럽의 휘발성유기화합물 규제 현황
유럽경제공동체(EU)에서는 1994년 석유의 저장, 출하 및 판매시설에서 발생되는 VOC 배출제어에 관한 EU 법률을 통과시켜 유럽전체의 VOC 배출량을 감축하기 위해서 노력하고 있으며, 또한 국가별로 별도의 VOC 관리방안을 운영하여 시설별 VOC 배출량 저감을 위해 노력하고 있다.
(가) 독일
일반적으로 유해성 정도에 따라 VOC를 3 Class로 분류하여 각각에 대한 질량농도 한계치를 Class I은 20 ㎎/㎥, Class II는 50 ㎎/㎥, Class III는 100 ㎎/㎥을 설정하고, 각 Class의 합은 150 ㎎/㎥을 초과해서는 안 되는 것으로 되어있다. 예로서 도장용제는 Class II 또는 Class III에 포함된다.
또한 생산 및 저장용량이 연간 10,000㎥ 이상되는 정유시설에 대하여 VOC의 배출량을 최소화 시킬 수 있는 증기회수장치(vapor recovery facility)를 갖추도록 법으로 규정하고 있다.
(나) 영국
1990년 제정된 환경보호법에 대기유해물질로 VOC를 지정하여, 해당되는 제조과정에 대하여 규제하고 있으며, 행정지침으로서 Process Guidance Note(PG6/20(92))를 발효하여 시행하고 있다.
(다) 네덜란드
VOC 삭감계획인 [KWS2000]을 제정하여 VOC 배출량을 1981년 배출량의 50%로 삭감하기 위하여 VOC 배출원별 삭감목표를 정하여 실시하고 있다.
(라) 기타
주유소에서의 주유시 VOC 규제는 스위스가 '89년, 스웨덴이 '90년, 독일이 '91년에 실시되고 있으며, 유럽전체에 대한 규제는 아직 없다.
마. 오염 현황
VOC가 많이 발생되는 휘발유 및 유기용제의 년도별 사용량과 1993년 VOC 배출량 추정 치는 각각 표 3.9.7 및 표 3.9.8과 같다.
표 3.9.7 VOC 원인물질인 유류, 유기용제 사용량 추이 (단위 : 천㎘)
|
년 도 |
90 |
91 |
92 |
93 |
|
휘발유 |
1,287 |
1,650 |
1,856 |
2,178 |
|
페인트 |
- |
581 |
619 |
1,288 |
표 3.9.8 VOC 발생량('93년 추정치) (단위 : 톤/년)
|
배 출 시 설 |
전국 |
서울 |
|
자동차배출가스 페인트 주유 및 저장시설 아스팔트 기타(잉크, 세탁) |
140,454(48.1) 95,695(32.8) 22.134(7.6) 11,200(3.8) 22,481(7.7) |
31,008(45.6) 23,924(35.2) 5,289(7.8) 2,800(1.4) 4,974(7.3) |
|
합 계 |
291,964 |
67,995 |
바. 문제점 및 대책
(1) 휘발성유기화합물은 단일물질이 아니고 여러 화합물의 총칭이며, 또한 일반 대기오염물질과 다르게 배출원이 굴뚝으로 고정되어 있지 않고 저장시설, 수송수단 및 공정중에서의 증발 및 누출 등 불특정 배출원으로부터 배출되는 오염물질이므로
(2) 배출원 관리는 주요 배출원별 방지기술 등 시설관리가 주 관리 방법이며 개별 VOC 화합물별 배출량 산정 및 분석에 어려움이 뒤따른다.
(3) VOC 화합물들은 광화학 반응성 및 인체에 대한 발암성 등 유해성이 다르므로 개별 VOC 화합물의 배출현황 및 배출량 산정이 매우 중요하며, 또한 배출되는 수많은 화합물을 측정하기위한 측정방법의 확립, 분석기기 및 분석요원이 확보되어야 한다.
참고문헌
1. H.J.Th.Bloemend, J.Burn(1997) Chemistry and Analysis of Volatile Organic Compounds in the Environment.
2. 국내 VOC 관리의 현황과 문제점(1997), 한국대기환경학회
3. 유해대기오염물질 규제에 관한 국내 대응방안 연구(1994), 한국환경기술개발원
4. 휘발성유기화합물 방지기법 세미나(1996), 한국정보기술원
5. 유해가스 배출량 산정에 관한 조사연구(I) & (II)(1995,1996), 국립환경연구원
6. 휘발성유기화합물 저감대책 기술의 국제동향 조사보고서(1997), 한국에너지기술연구소
7. 대기환경규제지역 휘발성유기화합물질 배출시설 규제 업무편람(1999), 환경부
8. 자원환경대책(일본)(1994), Vol.29, No.2, 1∼22
9. 도장공학(일본)(1992), Vol.27, No.8, 374∼395
10. 울산의 휘발성유기화합물 현황과 정책 전망(1999), 울산지역 환경기술개발센터
작성자 : 대기공학과 환경연구관 차준석(공학박사)
원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-9.htm>
