실내공기오염
14. 실내공기오염
가. 서언
o 일반적으로 도시인들의 생활은 대부분 지하철, 지하상가, 공공건물, 작업장 및 사무실 등의 각종 실내환경에서 생활하고 있으나, 실내공기는 자연 희석율이 부족하여 오염된 공기가 계속적으로 순환되고 있음
o 생활수준의 향상으로 다양하고 새로운 건축자재 및 생활용품 등에서 오염물질이 방출될 수 있어 실내 거주자들은 그들의 오감과 신체자극으로 실내공기의 오염정도를 감지.
o 인간의 신체감각이 독성보다는 쾌적성 감지에 더 민감하므로 일산화탄소, 부유미립자, 석면 등의 오염물질은 위험수준 이상에서도 감지하지 못하는 경우가 있음.
o 따라서 실내 거주자들은 일시적 또는 만성적인 건강과 관련된 증상을 호소하는 사례가 증 가하여 새로운 사회문제를 발생시켰으며 다양한 실내공간에서의 공기오염에 대한 중요성을 인식하게 되었음.
나. 오염원
o 지하철, 지하상가 및 지하도 등 실내공간은 외부로부터 유입되는 오염원과 내부에서 발생 된 오염원으로 나눌 수 있음.
(1) 외부오염원은 지하철의 경우 지하철이 역으로 진입할 때 발생하는 외부대기오염물질, 그리고 천정에 살포된 흡음물질과 바닥에 쌓인 먼지, 통행인들의 의복 및 신발과 흡연에 의한 오염등임.
(2) 내부오염원은 지하공간에 설치된 식당, 다방 등에서 사용하는 석유 및 가스와 사용인의 흡연 에 의한 오염이 대부분을 차지하고 있으나 기타 생활용품 및 건축자재 등에서 발생하는 오염도 무시할 수 없는 실정임.
다. 오염상태
(1) 환경부에서는 지하철, 지하상가, 백화점 등 지하생활공간에 대한 전국적인 오염현황을 파악하기 위하여 '90년부터 각 시·도 보건환경연구원에서 자체적으로 정기적인 조사를 실시하도록 하고 있음.
(2) 표 3.14.1은 서울지역의 지하철 및 지하상가의 공기오염도를 측정한 결과로서 우리나라에 지하공간에 대한 실내환경기준치가 없어 오염정도를 판단하기는 어려우나 환경부에서 지하 공간에 대한 권고기준을 정하고 있음.
(3) 권고기준과 비교하여 보면 대부분 기준이하를 나타내고 있으나 총부유분진의 경우 지하철은 신촌역이 315㎍/㎥로 권고기준 300㎍/㎥을 초과하고 있으며, 지하상가의 경우 잠실과 운동장(청계)에서 각각 385㎍/㎥ 및 339㎍/㎥로 기준을 초과하는 것으로 나타났음.
표 3.14.1 지하공간 공기오염도 현황('95 상반기)
|
구 분 |
|
SO2 (ppm/일) |
NO2 (ppm/일) |
CO (ppm/8h) |
CO2 (ppm/8h) |
HCHO (ppm) |
|
지하공기질 기준 |
|
0.25 (ppm/시간) |
0.15 (ppm/시간) |
25 (ppm/시간) |
1,000 (ppm/시간) |
0.1 (ppm/일) |
|
지 하 철 |
시 청 신 촌 사 당 동 서 울 대 경 복 궁 미아삼거리 |
0.015 0.018 0.018 0.014 0.013 0.018 |
0.041 0.061 0.056 0.056 0.057 0.057 |
1.7 3.0 2.2 2.0 3.0 1.2 |
651 586 583 495 466 499 |
0.014 0.018 0.019 0.012 0.015 0.008 |
|
지 하 상 가 |
종로 2가 명 동 잠 실 운동장(청계) 동 대 문 강 남 |
0.015 0.018 0.038 0.018 0.020 0.030 |
0.035 0.042 0.053 0.057 0.073 0.044 |
1.8 3.1 3.5 2.4 1.6 2.3 |
635 666 956 624 648 764 |
0.026 0.019 0.034 0.040 0.050 0.018 |
라. 각종기준
○ 표 3.14.2는 우리나라의 공중위생법상의 실내환경기준, 노동환경기준 및 외국의 기준을 나타낸 것임.
표 3.14.2 각종 실내환경기준
|
구 분 |
실내위생관리기준 |
외 국 기 준 |
|
부유분진(μg/㎥) 일산화탄소(ppm) |
150 10 |
150(일본빌딩위생관리법, 노동안전위생법) 10(일본빌딩위생관리법, 노동안전위생법) 20(일본학교위생기준) 9(WHO기준, 8시간), 35(WHO기준, 1시간) |
|
이산화탄소(ppm) |
1,000 |
1,000(일본건축기준법, 빌딩, 노동안전) 1,500(일본학교환경기준) 920(WHO기준, 8시간) |
|
온 도 상대습도 기 류 조 명 낙하세균 이산화질소 (ppm) |
17∼18℃유지 40∼70% 0.5m/sec 100 lux이상유지 - - |
10∼30℃(일본학교환경기준) 30∼80%(일본학교환경기준) - 200 lux이상(일본학교환경기준) 평균 30개 이하 0.21(유럽기준) 5(일본산업위생허용농도) |
|
아황산가스 (ppm) |
- |
5( " ) 0.04(일본공해대책기본법) |
|
포름알데히드 (ppm) |
- |
0.1(유럽기준) 2(일본산업위생허용농도) |
표 3.14.2. (계속)
|
구 분 |
실내위생관리기준 |
외 국 기 준 |
|
석 면 (개/cc) 라 돈 (Bq/㎥) |
- - |
0.01(미국석면긴급대책법) 2(일본산업위생학회) 100(WHO유럽 신축주거) 70(스웨덴 신축주거) 100(일본 과기청고시) 3700(미국광산위생국) |
마. 영향
(1) 실내오염의 인체에 대한 영향은 단순히 눈을 자극하는 증상으로부터 혈중의 산소분자에 대한 오염기체의 복잡한 결합까지 광범위하며 각 개인에 따라 차이가 많음.
(2) 지하공간에서 생활하는 사람들에게 나타날 수 있는 대표적인 피해로는 기침, 가래, 코자극, 두통, 숨이 가쁨, 눈 자극 등과 같은 증상이 생길 수 있음.
(3) 특히 감기에 걸렸을 시 회복되는 기간이 상당히 길어질 수 있다는 것임.
(4) 표 3.14.3은 주요 실내공기오염물질의 발생원과 인체에 미치는 영향을 나타낸 것임.
표 3.14.3 실내공기 오염물질의 발생원과 인체영향
|
오 염 물 질 |
발 생 원 |
인 체 영 향 |
|
연소가스 흡연가스 포름알데히드 석면 라돈 미생물
기타(오존, 납등) |
취사 및 난방, 가스난로, 석유난로 흡연 단열재, 실내가구칠, 흡연, 접착재 내화성건축자재, 단열재, 가정용 품, 전기제품 건축자재(콘크리트, 시멘트, 진흙, 벽돌 등) 동굴, 천연가스 가습기, 냉장고, 공기정화기, 살포 제, 플라스틱 제품, 페인트, 악취 제거제 복사기기, 생활용품, 연소기기 |
두통, 현기증, 구토, 시각장해, 기관지염, 폐기능저하 초조감, 폐질환, 폐암 눈, 코 등의 자극, 기침, 두통, 정 서적 불안, 기억력상실 피부질환, 호흡기질환, 석면증 폐 암, 폐질환 폐암 호흡기질환, 알레르기성질환, 홍역, 천연두 기침, 두통, 천식, 알레르기성질환 |
바. 문제점
(1) 국내에서 실내공기오염이 사회문제로 대두된 것에 비하여 이에 관한 자료 및 연구조사가 미 비한 실정으로 보건복지부에서 정한 공중위생법에 일산화탄소, 이산화탄소, 분진 등에 대한 기준치가 설정되어 있을 뿐이고 환경부에서는 지하환경에 관한 권고지침서가 있을 뿐임. (2) 각종 오염물질로 인한 인체피해를 최소화하기 위한 예방대책으로 실내오염물질에 관한 기준 치 설정이 이루어져야 하나 이에 대한 대책이 미비한 실정임.
(3) 실내공기오염에 관한 공공정책 및 연구를 관장할 행정기관이 없어 독립적으로 행정처리 등을 수행할 기관이 없음.
사. 지하공간의 공기오염 관리 현황 및 대책
(1) 국내
표 3.14.4 국내 관리현황
|
규 제 법 |
대 상 공 간 |
관 리 기 준 |
|
보건복지부 (공중위생법) |
사무용 건축물 및 지하상가(2,000 ㎡ 이상) 등 |
먼지 등 7개항목(CO, CO2, 온도, 습도, 기류, 조명) |
|
건설교통부 (건축법) (주차장법) |
지하상가, 관람 및 집회시설(1,000 ㎡이상) 등 지하주차장 |
먼지 등 5개항목 (CO, CO2, 습도, 기류) CO 50ppm/8시간 |
|
노 동 부 (산업안전보건법) |
사 업 장 |
유해화학물질 등 |
(2) 국외
표 3.14.5 국외 관리현황
|
구 분 |
미 국 |
일 본 |
|
관리현황 |
o 노동부 안전보건국(Occupational and Health Administration : OSHA) - 작업장내 공기오염도에 대한 허 용기준 제정 - 지하주차장, 상가 등 지하공간에 대한 공기오염도규제 미설정 o 환경청 실내환경권고기준(석면) : 0.01개/cc |
o 건설성 : 건축기준법 - 지하시설에 대한 건축규제 및 환기규제 o 위생성 : 건축물에 있어서의 위 생적환경의 확보에 관한 법률 - 국내 공중위생법 규제기준과 같음 o 노동성 : 지하상가 노동대책 요령 - 지하상가의 작업환경 및 노동 조건에 대한 사항 규정 |
(3) 대책
(가) 단기대책
1) 지하에 오염된 공기를 외부로 직접 배출하고 신선한 공기를 공급하는 효과적인 환기시설의 설치가 필요하고 철저한 청소와 환기시설의 가동 등 운영면을 점검하여야 함.
2) 지하상가의 난로사용은 환기시설이 되어 있는 장소에 국한하고 환기닥트와 연결.
(나) 중·장기대책
1) 대기환경오염도가 지하공간오염과 직접적인 관계가 있으므로 대기환경규제 강화, 지하주차장의 차량주차방법과 시설을 개량하여 차량이 지하시설 내에서 장시간 가동하지 않 도록 조치.
2) 쾌적한 실내환경을 유지하기 위하여 건축가 및 건물주, 건물관리인, 건축자재 제조업자 등은 개인의 거주환경에 대한 관심과 노력이 필요하며 특수한 실내환경에 대하여 적절한 실내공기 기준치의 설정이 필요하며, 실내환경을 관장할 기관을 일원화하여 체계적인 행정이 이루어져야 함.
3) 정기적으로 상가 주민들을 대상으로 지하환경오염의 중요성을 인식시켜 주민 스스로 깨끗한 지하환경을 유지할 수 있도록 각종 홍보활동을 실시.
4) 지하상가 건설 시 건축 시공 전에 종합적인 환경계획을 세워 충분히 검토를 한 후 시공하도록 법제화하여야 할 것이며 전문인력을 배치하여 정기적인 측정조사와 환기시설 등이 정상적으로 운영이 되도록 함.
참고문헌
1. 한국 환경연구협의회, (1989), 지하공간의 공기오염 및 공기중 미량유해물질에 관한 조사연구.
2. 환경보전협회, (1992), 환경보전.
3. 박양원, (1976), 현대공중보건학.
4. 산업안전과학협의회, (1993), 산업안전관계법규
작성자 : 대기화학과 환경연구관 박철진(공학박사)
원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-14.htm>
시정장애
13. 시정장애
가. 시정
(1) 시정이란
시정이란 주간에 정상적인 시력을 갖고 있는 사람이 육안으로 하늘을 배경으로 검정색 목표물의 경계를 식별할 수 있는 최대거리를 의미한다.
o 시정은 물리적인 복합현상이며 개인의 감지와 해석능력, 광원의 특성 및 투과율에 좌우되는 주관적인 것으로 관측자의 시력과 물체와 주변공간의 대조(contrast)에 의해 제한을 받음.
(2) 겉보기 대조
관측자에게 나타나는 겉보기 대조(apparent contrast, CR)는 입자에 의한 산란때문에 고유대조보다 적으며 다음 식으로 나타낼 수 있다.
CR = BR- B'R / B'R
(가) 여기서 BR과 B'R은 각각 물체와 주위배경의 관찰된 휘도임.
(나) 고유대조란 주위배경에 대한 물체의 상대적인 밝기(휘도)를 나타냄.
(다) 겉보기대조는 관측자와 물체간에 존재하는 입자의 산란을 무시할 경우 고유대조와 같게 됨.
나. 시정관측
(1) 목측에 의해 관측되는 시정(Visibility)이란 "어떤 방향의 지표면부근의 하늘을 배경으로 하여 정상적인 시력을 가진 사람이 어떤 목표물의 형태나 윤곽을 식별할 수 있는 최대 수평거리"이며 목표물은 뚜렷이 빛나는 밝은 물체가 아니어야 한다.
o 시정 관측시에 부근의 굴뚝에서 나오는 연기나 적은 규모의 먼지 등은 그것이 인위적인 현 상이든 자연적인 현상이든 관측자의 위치를 다소 변경하므로써 그 배후에 있는 목표물을 볼 수 있을 정도의 것은 시정장애 현상으로 간주하지 않음.
(2) 기상청에서는 동심원상에 많은 목표물을 설정하여 그 방향과 거리를 측정한 후, 각 목표물이 확인되는 정도를 살펴서 시정을 측정하고 있다.
(가) 목표물을 뚜렷이 확인한다는 것은 목표물의 형태나 윤곽을 식별하는 것, 즉 건물이면 건물로 수목이면 수목으로 식별할 수 있는 것을 뜻함.
(나) 시정이 방향에 따라 다를 때에는 최소시정을 택함.
(다) 시정관측 목표물은 하늘을 배경으로 하는 검정색 또는 검정색에 가까운 물체를 선택하며 지물을 배경으로 하는 목표물을 선정할 때에는 지평선 부근의 하늘과 같은 밝기의 배경이 되는 것을 선정함.
(라) 야간의 시정관측은 "주간과 같은 밝기라고 가정하여 목표물의 형태나 윤곽을 식별할 수 있는 최대의 거리"이므로 야간의 어두움에 관계없이 주간의 시정과 같은 대기혼탁정도를 표시함.
(3) 서울의 시정은 서울 서대문구에 위치한 서울 측후소에서 3시간 간격으로 측정하고 있다.
(가) 목측방법은 관측자의 숙련도와 같은 주관적인 요소와 목표물의 특성, 기상조건 등의 영향을 많이 받는다는 단점이 있음.
(나) 시정 5km 이상에는 1km 단위로 관측하고 5km 미만에서는 0.1km 단위로 관측함.
(4) 시정을 측정하는 장치는 원리상 총소멸계수(bext)나 산란계수(bsp)를 측정하여 시정으로 환산하는 방식과 목표물과 그 주변의 대조를 측정하여 시정을 계산하는 방법의 두가지로 분류된다.
o Nephelometer, transmissiometer, scatter meter 등은 측정원리상 전자에 속하고 telephotometer, photometer 등은 후자에 속함.
다. 시정장애현상
시정장애를 일으키는 현상 및 원인으로는 안개(Fog), 박무(Mist), 연무(Haze), 연기(Smoke), 스모그(Smog), 먼지(Dust) 및 눈, 비, 안개비(Drizzle) 등이 있다.
o 대기중 시정감소현상을 유발하는 과정은 크게 자연적인 현상과 오염물질의 증가현상에 의 해 기인되는 두가지로 분류됨
o 자연적인 현상에 의한 시정감소현상은 광범위한 기상조건의 변화에 의해 대기중 부유하는 수증기 물방울의 증가로 발생되는 것으로 안개나 박무현상과 같은 기상현상이 있음.
(1) 안개 등에 의한 시정장애현상
안개는 지상에서 발생하는 구름이며 안개에 대한 국제적 정의는 작은 물방울이나 빙정으로 구성된 구름이 관측자의 수평시정을 1000m 미만으로 제한할 때를 일반적으로 안개라고 한다.
o 1955년이래 1990년까지 36년간 김포국제공항에서 관측된 모든 시정장애 현상 가운데 안개 발생에 대한 조사분석 결과는 다음 표 3.13.1과 같음.
표 3.13.1 월별 안개 평균발생일수
|
월 계 급 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
년 |
|
1000m 미 만 |
6.1 |
3.1 |
4.4 |
3.9 |
3.4 |
3.8 |
5.5 |
5.1 |
5.7 |
8.3 |
6.1 |
5.8 |
62.2 |
|
800m 미 만 |
4.6 |
3.2 |
3.4 |
3.2 |
2.6 |
3.0 |
4.2 |
4.1 |
4.7 |
7.3 |
5.0 |
4.3 |
49.4 |
(출처 : 김포공항측후소, 1991)
(가) 년도별 안개조사
1000m 미만의 안개발생일수를 조사한 결과 36년간(1955-1990) 총 2240일로서 년평균 62일로 나타났음.
1) 1990년이 139일로 조사기간중 가장 많이 발생했으며 1989년 80일, 1981년이 79일이었고 70일이상 발생한 년수는 10년으로 기록되었음.
2) 조사기간중 1988년은 39일로 안개발생이 가장 적었음.
(나) 계절별 안개일수
통계기간중 안개 총발생일수 2,240일을 계절별로 분석한 결과 가을철(9월∼11월)이 722일 평균 20일로 가장 많고 겨울철(12∼2월)이 573일(평균 16일), 여름철(6∼8월)이 522일(평균 15일)로 나타났으며 봄철(3∼5월)이 제일 적은 423일(평균 12일)이었다.
(다) 월별 안개일수
36년간의 안개 총발생일수를 월별로 보면 10월이 297일로 월평균 8.3일, 11월과 1월이 219일로 월평균 6.1일, 12월이 207일로서 월평균 5.8일, 9월이 206일로 월평균 5.7일 순위였으며, 안개가 가장 적었던 달은 5월의 123일로서 월평균 3.4일이었다.
o 월별 안개발생시간은 10월이 가장 긴 1102시간 25분으로 기록되었고, 다음은 11월, 12월, 1월 순위였으며, 안개발생 시간이 가장 짧았던 달은 5월로서 333시간 47분으로 나타나 10 월의 1/4정도였음.
(라) 시간대별 안개 조사분석
총발생시간 7332시간 34분중 월별로 다소의 차이는 있으나 안개가 자주 끼는 시간대는 3시∼10시 사이로 안개가 낀 시간이 2028시간 45분으로서 주로 일출시간을 전후하여 안개가 끼는 것으로 나타났으며, 14시부터 20시 사이에는 60시간 미만으로 안개가 거의 발생하지 않는 시간대로 나타났다.
(2) 오염물질의 증가로 인한 시정감소현상
(가) 자동차나 연료의 연소과정에서 대기중에 배출된 먼지와 가스상물질의 산화과정에 의해 생성된 미세입자(2 마이크로미터 이하)의 농도증가로 인하여 시정감소현상이 발생됨.
(나) 대기중에서 가스상물질의 산화반응에 의해 생성되는 미세입자에 의한 시정감소현상은 광화학반응이 주도적으로 일어나는 L.A형 스모그와 습식산화반응이 주도적으로 일어나는 런던형 스모그로 대별되며 우리나라의 경우 일부 하절기를 제외하고는 습식산화반응에 의한 시정감소가 주로 발생됨.
(다) 대기중 상대습도의 상승이 중요한 인자중의 하나로 작용하며 혹은 자연적 기상조건에 의하여 형성된 안개현상이 오염물질과 반응하여 2차적인 시정감소현상으로 변환되기도 함.
라. 시정장애현상의 원인과 소멸계수
(1) 시정장애현상 원인과 영향인자
시정장애현상은 기체분자와 분진이 가시파장의 빛을 흡수 또는 산란시킴으로서 대기를 혼탁하게 하고 색조 현상을 일으켜 시정을 악화시키는 현상을 말하며 대도시 시정거리 감소의 주원인은 빛의 산란효과에 기인됨.
(가) 시정악화를 야기시키는 영향인자들은 기상요소와 대기중의 오염물질로 대별되며 이들 인자들은 독립적으로 혹은 상호관련성을 가지며 시정에 악영향을 미치게 된다. 기온, 습도 및 풍속은 대기혼합층에 영향을 주어 결과적으로 시정에 영향을 주는 인자가 됨.
(나) 대기중의 미세입자에 의한 빛의 흡수와 산란효과를 합친 시정감소효과는 습도 증가에 의한 영향과 함께 시정감소 원인의 95% 이상을 차지하고 있으며 습도가 증가하면 대기중에서의 미세입자 생성속도가 빨라지고 입자의 흡습성에 의해서 입자 크기가 커지므로써 시정장애 현상이 가속화됨.
(다) 시정장애 현상을 유발하는 주요 미세입자들은 탄소입자(25.7%), 황산염입자(18.7%), 질산염 입자(14.3%), 유기탄소화합물(10.9%), 기타 여러가지 금속산화물(25.0%) 등으로 구성되어 있는 것으로 보고되고 있으며 이 중 탄소입자는 대부분 자동차의 배출가스로부터 배출되는 것이고, 황산염입자, 질산염입자, 유기탄소화합물 등은 연료의 연소과정에서 배출되는 아황산가스, 질소산화물, 탄화수소가스 등이 대기중에서 반응하여 생성되어진 2차 오염물질들이라고 추정됨.
(2) 빛 소멸계수(Light Extinction Coefficient)
광원으로 부터 광도 Io로 나온 광선은 빛이 통과하는 대기중의 가스와 입자에 의하여 산란, 흡수되므로써 약해지며 거리 X만큼 지난 후의 광도 I는 Lambert-Beer법칙에 의해 다음과 같이 계산한다.
I = Io exp (-bext ㆍX)
o bext는 빛의 소멸계수로써 공기 중 가스와 입자에 의해 흡수 또는 산란된 소멸계수의 합을 나타내며, 단위공기부피당 빛 소멸물질의 흡수 혹은 산란유효단면적과 같음.
o 대기중의 기체분자나 부유입자상 물질에 의한 빛의 산란과 흡수는 입자의 크기, 모양, 산란 각, 굴절율, 성분 및 입사광의 파장 등에 의해 영향을 받음.
o 입자가 빛과 상호작용할 때 이들이 받는 전자기적 에너지는 여러방향으로 재복사되는데 이 러한 현상을 산란이라고 함.
o 한편, 입사광이 입자에 의해 열이나 화학반응에너지 등으로 변환되어 제거될때 이를 흡수라고 함.
o 이러한 소멸계수는 다음과 같은 여러 항으로 구성된다.
bext = bag + bag + bsp + bap
(가) 기체에 의한 산란계수 (bsp)
number density)에 비례하므로 고도가 높아기체에 의한 빛의 산란은 Rayleigh산란에 의해 설명되는데 이 계수는 분자수 밀도(molecular 지면 이 계수는 작아짐.
(나) 기체에 의한 흡수계수(bag)
가시광을 흡수하는 대기중의 중요한 가스성분은 NO2이며 가스의 흡수량이 총 소멸량에 미치는 영향은 대부분의 경우 크지 않으나 굴뚝에서 나오는 배연이나 도시대기중에서 NO2농도가 높을 때는 bag를 고려해야 됨. Hodkinson의 이론에 의하면 20℃, 1기압에서 550nm 파장의 광선에 대해 bag는 3.3 ×10-4m-1/NO2(ppm) 또는 0.17 ×10-6m-1/?g-NO2/m3임.
(다) 입자에 의한 흡수계수 (bap)
도심지역에서 입자에 의한 빛의 흡수는 주로 원소탄소(elemental carbon)에 의해 일어나며 원소탄소는 1차 입자로 배출원에서 직접 배출되며 물리, 화학적 변환에 의해 생성되지 않음.
○ 탄소에 의한 빛의 흡수계수 bap는 opal glass technique에 의해 직접 결정하는 방법과 원 소탄소질량농도와 원소탄소에 대힌 빛 흡수효율간의 관계를 이용하여 결정하는 방법과 그리고 Integrating Plate Method 등이 있음.
(라) 입자에 의한 산란계수 (bsp)
입자에 의한 빛의 산란은 입자크기에 따라 Rayleigh산란과 Mie산란 등 몇가지로 나누어 설명되고 입자의 크기가 입사광의 파장보다 훨씬 작을 때 즉, 입경이 0.05 ?m보다 작은 입자들에 대해서는 Rayleigh산란이 적용되며, 기체에 의한 산란이 이에 적용된다.
o 입자의 입경이 입사광의 파장과 비슷하거나 그보다 큰 경우 즉, 입경이 0.05 ?m이상되는 입자에 의한 가시광선의 산란은 Mie이론으로 설명함.
마. 대기오염도 및 시정감소현상 현황
(1) 저황유 및 LNG의 지속적인 확대공급으로 아황산가스와 TSP(먼지)농도는 매년 감소하고 있으나, 급증하고 있는 자동차등의 영향으로 오존과 이산화질소 농도는 개선되지 않고 있으며, 특히 경유자동차에서 배출되는 미세입자(카본물질)의 영향으로 아황산가스나 TSP(먼지)농도의 감소와 관계없이 시정감소현상이 발생될 수 있다.
(2) 지난 10년간('84∼'93)의 시정관측자료를 분석하여 본 결과 평균시정거리는 9.5 km이고 3.3 km이하의 시정발생율은 10 %로 약 37일간이었으며 10년동안 시정의 뚜렷한 변화추세가 없는 것으로 나타났다.
(3) 자연적인 기상조건에서 발생된 안개현상과 습도의 영향을 배제하기 위하여 상대습도 70%미만일 때 시정 4 km이하의 발생일은 약간 증가추세를 보이고 있다.
(4) 시정장애현상은 안개(fog), 황사현상과 같이 자연적인 원인에 의한 것과 스모그,연무, 박무 등과 같이 인위적인 원인에 의한 것으로 분류할 수가 있으며 안개도 대기오염이 심할 경우에는 비균질핵형성(heterogeneous nucleation)의 기여도 증가에 따라 그 정도가 심해질 수가 있다.
(가) 인위적인 원인에 의한 시정장애현상은 주로 부유분진(suspended particles) 또는 에어로졸 (aerosol)이라 불리는 대기중에 떠있는 미세입자, 특히 0.1∼2 ㎛ 크기의 미세 입자들이 주원인으로 알려져 있으며 이들 입자들은 대부분 대기중에서의 1차 오염물질들(가스상물질)이 반응, 응축, 응집 등의 과정을 통하여 생성, 성장하기 때문에 2차 에어로졸이라고 불림.
(나) 2차 에어로졸의 성장, 생성 및 여러 특성(크기, 성분, 농도)은 1차 오염물질들인 기체상의 SO2, NOx, CO, O3, 총탄화수소(THC) 등과 입자상물질(TSP)의 농도와 여러 기상조건(온도, 습도, 풍향, 풍속, 일사량, 혼합고)의 영향을 받게 됨.
(다) 2차 에어로졸의 입경분포(size distribution), 화학성분, 수분함량 등의 여러 인자들이 시정장애현상에 영향을 미치므로 시정장애현상은 어느 한가지 인자만이 주 원인이라고 할 수 없는 복합적인 현상임.
바. 시정장애현상에 대한 연구사례
(1) 국립환경연구원 연구사례
국립환경연구원에서는 9년전('86년)에도 이러한 미세입자들의 구성성분에 대하여 조사한 바 있으며, '86년에 비하여 '94년 조사결과는 미세입자중 황산이온의 구성비율이 약 30% 감소하였고 질산이온의 경우는 구성비율이 1% 미만에서 약 14%로 증가한 것으로 나타나 수도권지역의 대기오염 양상이 변화하고 있음이 파악되었고 표 3.13.2에 변화양상을 나타내었다.
o 황산이온이 감소하고 질산이온이 상대적으로 증가하는 현상의 이유로는 지난 10여년간 수도권지역에서의 연료중 황함량의 규제와 청정연료 대체 등의 정책으로 황산화물의 배 출량은 감소하고 있으나 자동차의 급격한 증가로 인하여 질소산화물의 배출량이 증가되 었기 때문인 것으로 추정되었고 표 3.13.3에 시정감소 원인물질의 기여형태와 주요 발생 원을 나타내었음.
표 3.13.2 시정감소 원인물질별 기여율의 변화 양상(대상지역 : 서울)
|
원 인 물 질 |
기 여 율 (%) |
|
|
|
'86 결 과 |
'94 결 과 |
|
황 산 염 입 자 질 산 염 입 자 탄 소 입 자 유기탄소 입 자 잔여미세 입 자 이 산 화 질 소 대 기 중 산 란 |
49.5 0.8 17.3 11.6 11.8 3.2 5.8 |
18.7 14.3 25.7 10.9 25.0 0.4 5.0 |
(출처 : 이민희, 1987., 국립환경연구원, 1994)
표 3.13.3 시정감소 원인물질의 기여형태와 주요 발생원
|
원 인 물 질 |
기 여 형 태 |
비 고 |
|
유기탄소물질 입자상탄소물질 황산염입자 질산염입자 수분 토양, 해염입자 이산화질소 순수대기 |
산란(입자) 산란,흡수(입자) 산란(입자) 산란(입자) 산란(입자) 산란(입자) 흡수(가스) 산란(가스) |
일차배출원(자동차, 연소) 대기중반응생성(휘발성유기화합물) 일차배출원(자동차, 연소) 대기중 반응생성 (SO2 : 난방,산업,발전 등) 대기증 반응생성 (NOX : 자동차,난방,산업,발전 등) 자연 증발, 일부 연소과정 자연 발생 배출원, 대기중 산화 |
(2) 미국 덴버지역 연구사례
(가) 주요원인 물질 : 질소산화물과 미세입자상물질 (대기중 가스상물질의 반응에 의해 생성된 2 차생성입자)로 주요성분은 황산염, 질산염, 탄소성분임.
(나) 기상조건 : 기온역전현상으로 확산이 용이치 못하고 상대습도가 증가시 시정악화현상이 가속화 됨.
표 3.13.4 미국 덴버지역('78년)의 원인물질별 기여율
|
원 인 물 질 |
기여율(%) |
|
황 산 염 탄 소 입 자 유 기 탄 소 질 산 염 이산화질소 기 타 |
20.2 35.7 12.5 17.2 5.7 6.6 |
(출처 : Grobliicki, 1981)
참고문헌
1. 이민희, 한의정, 한진석 등, (1987), 대기중 입자상 물질의 생성 및 동태에 관한 연구, 국립환경 연구원.
2. Appel, B.R., et. al., (1985), Visibility as related to atomospheric aerosol constituents, Atm. Env., 19, 1525.
3. Grobliicki, P.J., Woolff G. T., and Countess, R. J., (1981), Visibility-reducing Species in the Denver, Brown Cloud-I, Atmos. Environ., 15, 2473.
4. Koschmieder,H., (1924), Beitr. Phys. freien Atm. 12,33.
5. D.W. Ely et al., (1991, The establishment of the Denever visibility standard, 84th annual meeting and exhibition, AWMA.
6. S.K. Fiedlander, (1977), Smoke, Dust and Haze, John Wiley & Sons.
7. 국립환경연구원, (1984), 수도권 지역의 시정장애현상규명을 위한 조사연구(I).
8. 국립환경연구원, (1995), 수도권 지역의 시정장애현상규명을 위한 조사연구(II).
9. 김포공항측후소, (1991), 김포국제공항의 안개.
작성자 : 대기화학과장 환경연구관 한진석(공학박사)
원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-13.htm>
산성비
12. 산성비
가. 산성비
(1) 정의
(가) 산성비(acid precipitation 혹은 acid rain)는 대기중에 대기오염물질 중 가스상 물질들이 구름에 유입되고 물방울을 형성하는 과정에서 화학반응에 의해 황산, 질산, 염산 등의 물질이 생성되어 빗물이 산성화되어 발생된다.
(나) 순수한 물은 pH가 7로 중성이지만 빗물은 대기 중에 녹아있는 이산화탄소(0.033%(330ppm))로 인해 탄산용액이 되어 pH가 5.6 정도인 약산이다.
(다) 그러나 실제로 선진국에서는 자연적으로 발생하는 물질들로 인한 효과를 고려하여 대략 pH가 5.0 이하일때를 산성비라고 간주하는 경우도 있다.
(2) 용어의 등장
(가) 영국의 화학자이자 기후학자인 Rober Angus Smith가 1872년 산업혁명 초기에 영국 맨 체스터 지역에 내린 산성의 빗물을 표현하기 위해 이 용어를 처음 사용하였다.
(나) 20세기에 대기화학과 분석화학의 발달로 인하여 빗물의 산성도를 pH로 표현하기 시작 하였으며 1948년 스웨덴의 Egner가 최초로 산성비 측정망을 설치·운영하였다.
(다) 1961년 스웨덴의 Svan Oden등이 지표수 측정망을 운영하여 산성비의 원인이 대기오염 물질의 장거리 이동임을 알아내고 빗물의 주요 이온과 산성도에 계절적 변화가 있음을 발표한 바 있다.
(라) 그의 주장에 근거하여 스웨덴은 1차 유엔환경회의에서 산성비에 대한 피해 영향을 제기하였으며 그 이후로 산성비는 범지구적인 관심의 대상이 되는 용어로 부각되었다.
나. 오염원
(1) 산업이 발달하고 인구가 증가함에 따라 이산화황(SO2), 질소산화물(NOx)등의 대기오염물질 이 대기중으로 다량 배출되었고, 이렇게 배출된 대기오염물질은 산성비의 원인이 된다.
(2) 발생형태와 피해의 정도는 발생원과 원인물질, 기상조건 등에 따라 각기 다르게 나타나며, 이 중에서도 특히 발생원과 원인물질에 따라 달리 나타난다.
(가) 고정발생원에 의한 오염
공장, 화력발전소 또는 사업장이나 건물 및 가정에 설치되어 있는 보일러, 소각로, 가열로 등 고정배출시설에서 발생하는 황산화물, 질소산화물, 염소가스 등에 의한 오염.
(나) 이동발생원에 의한 오염
자동차, 항공기, 기차 등의 이동배출시설에서 배출되는 황산화물, 질소산화물, 탄화수소등.
다. 생성과정
(1) 이산화황과 질소산화물
산성비의 형성은 대기중으로 이산화황(SO2)과 질소산화물(HOx 즉 NO와 NO2)등 배출됨으로써 시작된다. 이들은 대기중에서 기체상의 산화반응과 액체상의 산화반응을 거쳐 황산(H2SO4), 질산(HNO3)등으로 전환된다.
기체상 산화반응은 주로 OH에 의해서 일어나므로 광화학반응이 활발한 여름에 겨울보다 많이 일어나며 밤보다는 낮에 활발하게 일어난다.
액체상의 산화반응은 구름이나 안개 내에서 주로 일어나며 그 생성메카니즘은 다음과 같다.
(가) 기체상의 이산화황은 황산으로 변환할 때 OH가 중요한 역할을 하고 있다.
OH + SO2 + M → HOSO2 + M(M은 O2, N2 등)
HOSO + H2O →HOSO2·OH2
HOS2·OH2 + O2 → H2SO4 + H2O
(나) NO2가 오존과 함께 반응하면 질산이 생성한다.
NO2 + OH(+M) → HNO3(+M)
N2O5 + H2O → 2HNO3
NO3 + RCHO → HNO3 + RCO(R는 H 또는 CH3)
(다) NO2가 액체상에서 아래와 같은 반응으로 질산이 생성된다.
2NO2 + H2O ⇔ 2H+ + NO3_ + NO2_
NO + NO2 + H2O ⇔ 2H+ + 2NO2_
2NO2 + H2O ⇔ 2H+ +2NO3_ + NO
(2) 암모니아
(가) 암모니아가 대기중 산성가스와 반응하여 입자상 암모늄염을 형성한다
2NH3 + SO2 + 〔O〕→ (NH4)2SO4
NH3 + SO2 + 〔O〕→ (NH4)HSO4
NH3 + NOy ⇔ (NH4)NO3
NH3 + HCl ⇔ (NH4)Cl
-
원본보기
출처: <http://tip.daum.net/question/62836446>
그림 3.12.1 산성비의 생성메카니즘
라. 오염상태
(1) 우리나라 주요 도시의 연도별 강우산도
(가) 1998년 기준으로 환경부에서 관리하는 대기오염 측정소는 101개소, 지방자치단체에서 관리하고 있는 측정소는 41개소이다. 이 중 산성비 측정은 '83년 8월부터 시작하여 현재 48개 시·군에서 자동측정소 95개와 수동측정소 9개를 운영하고 있다.
(나) '86년부터 '97년도의 연도별 강우산도를 살펴보면 서울의 경우 pH값이 5.6이하인 경우도 있으나 정도가 심하지 않고 전반적으로 부산을 제외하고는 대부분의 도시의 강우산도가 pH가5.6보다 크게 낮지 않은 것으로 나타났다.
표 3.12.1 주요도시의 연도별 강우산도
|
연도 도시 |
'86 |
'87 |
'88 |
'89 |
'90 |
'91 |
'92 |
'93 |
'94 |
'95 |
'96 |
'97 |
|
서울 |
5.3 |
5.1 |
5.7 |
5.6 |
5.0 |
5.4 |
5.3 |
5.4 |
5.4 |
5.8 |
5.7 |
5.3 |
|
부산 |
5.2 |
5.4 |
5.2 |
5.2 |
5.2 |
5.1 |
5.2 |
5.3 |
5.2 |
5.2 |
5.1 |
5.2 |
|
대구 |
5.4 |
5.3 |
5.6 |
5.3 |
5.7 |
5.9 |
5.6 |
5.5 |
5.6 |
5.7 |
5.6 |
5.8 |
|
광주 |
6.1 |
5.8 |
5.7 |
5.7 |
5.9 |
6.1 |
6.2 |
5.8 |
6.0 |
6.2 |
5.9 |
5.9 |
|
대전 |
5.4 |
5.5 |
5.7 |
5.8 |
5.5 |
5.5 |
5.7 |
5.8 |
5.8 |
5.9 |
5.8 |
6.2 |
|
인천 |
5.5 |
5.2 |
6.0 |
5.7 |
5.4 |
5.4 |
5.7 |
5.5 |
5.7 |
5.9 |
5.9 |
5.6 |
|
울산 |
5.2 |
4.9 |
5.1 |
5.6 |
5.6 |
5.6 |
5.6 |
5.6 |
5.4 |
5.3 |
5.9 |
5.7 |
(출처 : 환경백서, 1998, 환경부)
(2) '98년 전국주요 도시의 월별 강우산도(표 3.12.2)
(가) '98년도부터는 이전처럼 pH값을 산술평균하지 않고 전국 주요 도시의 강수량을 고려하여 pH값을 구하였다.
(나) 월평균 pH가 4.4∼6.8의 범위로 나타났고 pH 5.0을 초과하는 도시별 월평균 강우산도는 부산 9회, 인천 8회, 대전 7회로 강우의 산도가 비교적 높았으며, 그 외에 서울 3회, 울산 3회, 광주 2회, 대구 1회의 순으로 나타났다.
(다) 월별변화를 살펴보면 겨울철보다 8월이 가장 높은 강우산도를 보이고 있는데, '98년 8월의 경우 주요 도시의 평균 강수량(593㎜)및 평균 강우일수(18일)가 다른 기간보다 매우 많았다.
(라) '98년 8월의 이러한 현상은 대기중에서 산성화를 중화시키는 먼지 등이 빗물에 제거되는 세정효과로 인하여 타 기간보다 높은 산도를 나타낸 것으로 판단된다.
(3) 강우에 의한 오염물질의 농도변화 (표 3.12.3)
(가) 계절현상이 뚜렷한 우리나라에는 오염물질의 농도분포도가 계절에 따라 다르게 나타나게 되는데, 특히 장마기간이 포함되는 7월중의 대기오염도가 현저하게 감소하게 된다.
(나) '99년 6월과 7월의 서울지역을 대상으로 강우가 있었던 날과 평일의 평균오염농도 비교분석하여 보면 6,7월 강우일 오염물질 평균농도가 평일의 농도에 비하여 SO2, O3, TSP, PM10이 각각 17%, 35%, 20% 5% 감소함을 알 수 있다.
표 3.12.2 '98년 주요도시의 월별 강우 산도 (단위 : pH)
|
지역 기간 |
서 울 |
부 산 |
대 구 |
광 주 |
대 전 |
울 산 |
인 천* |
|
'98. 1 |
5.1 (4.6∼7.4) |
4.6 (4.1∼5.1) |
6.3 (6.0∼6.5) |
6.1 (5.8∼7.3) |
5.1 (4.9∼6.4) |
5.1 (4.8∼7.0) |
6.4 (6.1∼7.1) |
|
2 |
4.6 (4.0∼7.5) |
4.6 (4.3∼5.1) |
6.2 (6.2∼6.2) |
5.8 (5.7∼7.0) |
4.9 (4.3∼7.6) |
5.4 (5.2∼7.8) |
4.4 (3.8∼10.9) |
|
3 |
5.4 (4.5∼7.6) |
4.6 (3.6∼5.8) |
5.9 (5.1∼6.4) |
5.3 (5.3∼6.8) |
5.1 (4.9∼5.3) |
5.4 (4.8∼6.6) |
4.8 (4.6∼7.2) |
|
4 |
5.1 (4.1∼8.1) |
4.7 (4.1∼7.1) |
5.5 (5.1∼7.1) |
5.3 (5.0∼7.4) |
4.7 (4.3∼8.1) |
5.0 (4.3∼7.3) |
4.8 (4.4∼7.2) |
|
5 |
5.0 (3.6∼7.7) |
4.7 (4.0∼6.8) |
5.6 (5.1∼7.2) |
5.3 (5.2∼5.5) |
4.7 (4.3∼7.8) |
5.2 (4.9∼7.2) |
4.8 (4.3∼7.1) |
|
6 |
5.4 (4.2∼7.7) |
4.7 (3.8∼6.2) |
5.8 (4.7∼6.8) |
5.8 (5.3∼6.8) |
4.9 (4.5∼7.5) |
4.9 (4.4∼6.6) |
5.3 (4.6∼7.2) |
|
7 |
5.1 (4.2∼7.5) |
4.8 (4.1∼6.1) |
5.4 (4.9∼7.4) |
5.6 (5.2∼7.7) |
4.9 (4.5∼6.6) |
4.6 (4.1∼5.7) |
4.8 (4.4∼7.1) |
|
8 |
4.8 (3.6∼6.6) |
4.5 (3.7∼6.0) |
5.2 (4.8∼7.0) |
4.4 (4.0∼7.1) |
4.5 (4.3∼6.4) |
4.6 (4.2∼5.9) |
4.4 (3.9∼6.3) |
|
9 |
4.7 (4.0∼8.3) |
5.1 (4.7∼6.9) |
5.3 (4.7∼6.7) |
5.5 (5.1∼6.8) |
5.5 (5.3∼6.2) |
5.5 (5.0∼7.4) |
4.6 (4.1∼6.6) |
|
10 |
5.1 (4.4∼8.5) |
4.7 (4.3∼6.5) |
4.9 (4.1∼8.1) |
5.2 (5.1∼7.1) |
4.7 (4.3∼6.0) |
5.1 (4.6∼6.3) |
4.5 (3.9∼7.5) |
|
11 |
5.0 (4.2∼6.9) |
5.5 (5.0∼7.3) |
6.1 (5.6∼6.8) |
4.7 (4.5∼5.7) |
5.0 (4.4∼7.2) |
5.6 (5.3∼6.6) |
5.1 (4.4∼6.7) |
|
12 |
4.8 (4.3∼6.5) |
6.6 (6.3∼7.5) |
- |
6.5 (6.2∼7.3) |
6.8 (6.4∼7.5) |
- |
- |
|
연평균 |
4.9 |
4.7 |
5.4 |
4.8 |
4.7 |
4.8 |
4.6 |
※ 강수량을 고려한 강우산도(pH) 이며, ( )는 지점별 일최고 및 최저 pH값임
* 인천의 강우산도는 인천보건환경연구원의 측정치임.
(출처 : 대기환경연보, 1999, 환경부, 국립환경연구원)
표 3.12.3 강우에 따른 서울지역의 오염물질 농도변화 비교
|
기간 오염물질 |
6 월 |
|
7 월 |
|
6+7 월 |
|
|
|
강우일(7) |
평일(23) |
강우일(15) |
평일(16) |
강우일(22) |
평일(39) |
|
SO2(ppb) |
5 |
7 |
5 |
6 |
5 |
6 |
|
O3(ppb) |
21 |
32 |
17 |
27 |
19 |
29 |
|
TSP(μg/㎥) |
93 |
111 |
71 |
96 |
82 |
103 |
|
PM10(μg/㎥) |
69 |
73 |
45 |
47 |
57 |
60 |
※주 : ( )는 해당일수.
(출처 : 8월 대기환경월보, 환경부, 국립환경연구원)
※ 참고. 강우산도(pH)를 계산하는 방법
(1) 강우산도를 계산하는 방법은 다음 ①∼④와 같이 수소이온농도와 pH를 이용하여 각각 산술적인 평균방법과 가중평균방법으로 계산하는 방법이 있다.
(2) 이 중 '98년부터 사용하는 방법(④)은 산성강하물의 전체 플럭스(Flux)량에 주안점을 둔 방법으로 기존의 pH 평균(①)에 비해 pH 값이 다소 낮게 표현되는 특징을 가지고 있다.
① pH 평균
② pH 강수 가중평균
③ [H+] 평균
④ [H+] 강수 가중평균
여기서, H+는 수소이온농도, wi강수량, n은 시료의 개수를 나타낸다.
(3) 아래 표와 같이 서울 시청측정소의 '98년 1년동안의 측정치를 통해 계산된 수치를 보면 강우산도를 수소이온농도 가중평균 방법으로 환산하여 계산하는 경우, 기존의 pH단순평균치 6.07 보다 약 0.78 낮게 나타났다. 즉 '98년 이후 자료를 평가하는데 있어 이러한 차이가 고려되어야 한다.
(계산방법에 따른 pH의 계산치)
|
방법 |
pH |
pHw |
〔H+〕 |
〔H+〕w |
|
연평균 pH |
6.07 |
5.53 |
5.48 |
5.29 |
마. 산성비에 의한 영향
(1) 토양과 물에 미치는 영향
(가) 토양의 산성화 및 영양분의 용출로 인하여 산림피해가 일어나며 유기물 분해 호흡 효소활성 등을 격감시킨다고 알려졌다.
(나) 토양이나 물의 pH가 낮아지면 인산이온의 용출이 어려워 알루미늄, 망간이온이 용해하기 쉬워지고, 산성토양은 생물이 필요로 하는 물질을 결핍시키고 유해물질을 과잉 축적된다.
(다) 호소수 등이 산성화에 의해 어패류의 감소와 중금속 용출에 의한 오염이 발생한다.
(라) 미국 뉴욕주에 있는 한 호수의 pH가 6.6∼7.2이었던 것이 점차 3.9∼5.8로 떨어져 물고기의 75%가 피해를 입었고 카나다의 온다리오주의 많은 호수에서도 pH4.5가 되어 물고기와 플랑 크톤의 생육이 곤란해졌다는 보고가 있다.
(마) 북구주에서는 1960년대 후반에 있어 pH 4∼5의 우수에 의해 산림의 성장이 2∼7% 감소하고 산성화에 의해 호소수의 pH가 저하되어 많은 어류가 사멸하였다고 함.
(바) 스웨덴에서도 곰팡이류 균사가 호소바닥에 널리 퍼졌고 노르웨이에서도 산성화에 의해 금 속류가 용출되어 물속에 알루미늄이온 농도가 높아지는 등 피해가 있다는 많은 보고가 있다.
(2) 식물에 미치는 영향
(가) 식물의 광합성 작용을 억제하여 엽록소와 잎조직이 파괴되었다.
(나) 서독에서는 전 산림면적의 절반이상이 피해가 나타나 수목에 대한 피해만도 1년에 800만$, 농작물피해가 600만$이나 되는 것으로 알려져 있다.
(3) 유적 및 건축물 등에 미치는 영향
(가) 대리석,청동상, 시멘트 건축물을 부식시키거나 철교와 같은 금속 구조물을 녹이고 있다.
(나) 서독의 Cologne 성당, 런던의 Lincoln의 새김글씨 및 아름다운 동상이 산성비에 의해 육안으로 알아보기 힘들 정도로 사라져가고 있다.
(4) 산성안개의 영향
(가) 산성비와 동일한 현상이나 안개는 지표면 가까이 형성되는 미세한 입자로서 수분량이 적기 때문에 오염물질을 다량 함유할 가능성이 크며 체류시간이 길어 산성비보다 생태계에 미치는 영향은 큰 것으로 알려져 있다.
(나) 외국에서는 안개발생의 기회가 적기 때문에 산성안개에 대한 연구는 해안이나 산악지대를 대상으로 연구를 수행하고 있다.
바. 문제점
(1) 우리나라를 포함한 동북아지역 국가들의 급속한 산업화는 국지적인 대기오염을 심화시키며, 동시에 대기오염물질이 장거리 이동되어 인접국가와의 환경오염문제를 야기시킬 염려가 있음
(2) 특히 산성비 현상은 배출원으로부터 수 천㎞ 떨어진 곳에까지 미치는 것으로 알려져 산성비 문제 해결을 위해서는 국제적인 협력이 무엇보다 필요하다
(3) 인접국가들의 도움없이는 아무런 효과를 거둘 수 없는 것이 산성비 문제 해결의 어려운 과 제이며 산성비 감시를 위한 국제적인 측정망 구축, 효율적인 관리와 운영, 그리고 산성비에 대한 정확하고 정밀한 자료를 확보하는 것이 문제점을 해결하기 위해서는 중요하다.
사. 대응책
(1) 미국과 캐나다.
(가) 미국과 캐나다간에는 1970년대에 산성비 원인물질의 국가간 이동을 둘러싼 이른바 산성비 논쟁이 시작되어 산성비에 대한 연구가 집중적으로 이루어졌다.
(나) 미국은 자국내 발전시설에서 발생하는 산성비 원인물질을 줄이기 위하여 1990년에 대기정화법을 수정하여 산성비 프로그램이라는 새로운 제도를 도입하기도 하였다.
(다) 캐나다는 1983년 환경성과 온타리오주 등 8개주는 이산화황 배출량 50% 삭감을 표명, 미국에도 대폭삭감을 요구하였고 1994년도 황발생량을 1980년도 발생량보다 40%정도 삭감하고 습성황산염강하량 목표치를 20kg/ha·년으로 정하였다.
(2) 영국
(가) 석탄의존도가 높아 이산화황 배출량을 조기에 대폭 삭감은 곤란하나 점진적으로 추진하고 있다.
(나) 1987년 발표된 산성우 대책은 금후 10년간 14% 삭감을 목표로 정하였다.
(3) 독일
(가) 1974년부터 82년까지 이산화황 배출량을 17% 삭감토록 하였다.
(나) 1983년 고정발생원 대책(탈황장치 설치)을 강화하여 향후 10년간 이산화황 배출량을 50% 삭감토록 하였다.
(4) 프랑스
1986년 종합적 대기오염대책을 발표하여 신설보일러에 탈황장치를 설치토록 하며, 1988∼1989년에 4개 석탄화력발전소에 탈황장치를 설치하였다.
(5) 중국
(가) 1979년에는 환경보전법을 제정, 신규공장을 건설하는 경우 오염방지 규제를 하였다.
(나) 중국내의 대기오염물질 배출량조사 및 산성비와 장거리이동에 관한 연구 진행하고 있다.
(6) 일본
(가) 엄격한 대기오염방지대책으로 최근 이산화황 농도가 많이 감소되었으나 질소산화물농도 는 상승하여 탈질장치를 설치하였다.
(나) 환경청은 1988년부터 5년간 제2차 산성우 대책으로서 만성적 피해의 실태해명과 오염물질 의 중거리·장거리수송 모델에 대한 조사를 수행하고 있다.
(7) 한국
(가) 화석연료의 사용을 줄이고 청정연료 및 저유황유 사용을 확대하고 있다.
(나) 전국적인 산성비 실태를 파악하기 위하여 강우중의 수소이온농도지수(pH)를 측정하여 현재 산성우 측정망 운영하고 있다.
(다) 국가간의 산성비, 해양오염 등 동북아지역의 환경현안을 해결하기 위한 제1차 한·중·일 환경장관회의가 1999년 서울에서 열려 환경협력의 중요성을 제고하였다.
(라) 2000년부터는 대기중으로부터의 오염물질의 건성침착량 및 강우·강설 등에 의한 오염물질의 습성 침착량을 파악하기 위하여 산성강하물 측정망을 운영을 계획하고 있다.
(마) 대기오염물질 장거리 이동과 산성강하물 조사사업을 일원화된 장기적인 계획아래서 일관성 있게 추진하기 위하여 산성강하물 국가 모니터링 계획을 추진하고 있다..
참고문헌
1. 환경부, 국립환경연구원, 1999, 1,2,3,4,5,6,7,8월 대기환경월보.
2. 환경부, 국립환경연구원, 1999, 대기환경연보.
3. 환경부, 1998, 환경백서.
4. 환경부, 2000년대 대기오염측정망 기본계획, 1999.
5. 환경부, 과학기술처, G7사업보고서. 산성비 감시 및 예측 기술 개발, 1997.
6. 국립환경연구원, 대기오염과 산성비에 의한 피해조사 및 평가에 관한 연구 (Ⅰ), 1991.
7. 국립환경연구원, 대기오염과 산성비에 의한 피해조사 및 평가에 관한 연구 (Ⅱ), 1992.
8. 국립환경연구원, 대기오염과 산성비에 의한 피해조사 및 평가에 관한 연구 (Ⅲ), 1993.
9. 권우택 7인, 동화기술, 산성비 조사법, 1996.
10. 이보경, 연세대 박사논문, 한반도 강수의 화학조성과 주요이온성분의 습성강하량,
11. (社)コルファ―綠化促進協力會, (1991), 酸性雨 -生態系にあたえる影響-.
12. GWYNETH HOWELLS, 1990, ACID RAIN AND ACID WATERS
작성자 : 대기화학과 환경연구사 노혜란(공학석사)
원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-12.htm>
