공공수역 수질개선을 위한 공공하수처리시설 관리제도의 합리적 개선방안 연구

김익재 ( Ik Jae Kim ),김호정,한대호,김교범,곽효은 한국환경정책평가연구원 2017 기본연구보고서 Vol.2017 No.-

그동안 수질오염원관리에 지대한 역할을 한 공공하수처리시설의 여러 한계점들이 최근 부각되고 있다. 공공수역의 수질개선이라는 큰 틀에서 여러 한계점들을 진단하면 제도적 혹은 기술적 개선점으로 크게 구분할 수 있을 것이다. 그 중 생분해성 유기물질 외에도 공공수역의 물환경에 큰 영향을 미치는 기존 또는 신규 화학물질에 대한 하수처리시설의 관리개선은 그 공통분모로 볼 수 있다. 많은 선진국은 중금속, 의약물질 및 개인위생물질(PPCPs)등과 같은 미량유해물질이 하수처리시설로 유입·배출되는 경로를 이미 제도를 통해 적정하게 관리하고 있거나 모니터링을 추가 확대하여 공공수역의 물환경 건강성과 국민의 건강보호를 위해 정부 차원에서 다양한 노력을 펼치고 있다. 더 나아가 유럽은 미규제물질에 대한 목록을 선정하여 집중관리대상의 우선순위를 선정하는 등 공공수역의 수질보호와 하수처리시설 관리제도의 선진화 추세를 보이고 있다. 반면 우리나라의 현행 하수처리장 관리제도는 산업폐수 연계처리 등의 원인으로 유입·방류되어 물환경 위해성 가중시키는 (독성)화학물질에 대한 기준은 부재하고, 관련 제도 수립을 위한 현황조사도 초기단계 수준에 머물고 있다. 현행 ‘산업폐수의 공공하수처리시설 연계처리 지침’은 공공하수처리장으로 산업폐수 연계처리를 허용하여 시설 중복투자를 막는 경제적 인센티브를 부여하고 있고, 산업체 및 지자체의 비용절감을 유도하기 위해 낮은 배출허용기준을 적용하는 혜택을 부여하고 있다. 그러나 매년 산업폐수 연계처리 유입량은 증가하는 추세이고, 유입되는 수질오염물질의 종류나 농도는 제도의 부재로 조사가 거의 되지 않고 있는 실정이다. 또한 특정 수질유해물질 등에 대한 대상물질도 지속적으로 추가되고 있고, 녹조와 같은 수질악화를 예방하기 위해서 총인(TP)과 같은 방류수수질 기준농도는 강화했으며, 하수처리수 재이용도 권장하고 있지만, 오히려 공공수역 및 친수용수의 수질위해성과 깊은 연관되어 있는 하수처리방류수 혹은 수질오염원 관리의 개선은 아직 많이 미흡한 것으로 판단된다. 본 연구는 이러한 공공수역 수질개선 측면의 현행 하수처리시설의 제도적 한계점을 상세히 분석하고 또한 공공수역 수질오염원의 규제 강화 순응도에 대한 주제를 균형적 시선으로 추진하였다. 특히 본 연구는 공공하수처리장으로 유입된 후 적정한 관리기준의 부재로 공공수역으로 방류되는 오염물질의 거동을 중금속 중심으로 살펴보았다. 즉 공공하수처리시설로 연계처리되는 산업체의 현황을 분석하여 현재 공공수역으로 유입되는 폐수 배출 업소 및 오염원 배출 현황을 조사하였고, 공공수역의 오염 실태를 확인하기 위해 지자체에서 실제 운영 중인 공공하수처리장에서 발생한 슬러지의 성분을 분석하여 중금속 등에 대한 오염 현황 조사를 수행하였다. 본 보고서의 각 장별 주요 연구내용과 결과는 다음과 같다. 보고서의 2장에서는 공공수역의 수질개선을 위한 국내외 공공하수처리장의 현황 및 제도를 살펴보고, 이를 통한 시사점을 다루었다. 우리나라는 공공하수처리장의 BOD 유입부하 관리 및 저감에 집중하여 법적기준에 부합하는 처리수를 방류하고 있다. 최근 EU 등 선진국은 하수처리장 방류수질을 포함하여 신규 수질오염물질이 공공수역에 미치는 위해성을 인지하고, 관심 또는 우선관리 오염물질(watch list, priority pollutants)로 지정하는 등 엄격한 수준의 오염원 체계로 발전하고 있음을 알 수 있다. 따라서 우리나라도 각종 형태의 화학물질을 함유하여 처리장으로 유입되는 오염원 검토 및 위해성 평가를 위한 제도개선 검토를 서둘러야 할 것으로 사료된다. 3장에서는 제도적인 측면의 접근을 통해 국내 공공하수처리장 관리정책의 현황과 한계점을 제시하였다. 특히 공공하수처리시설로의 연계처리 지침에 대해 정리하였으며, 「하수도법」, 「수질 및 수생태계에 관한 법령」 및 배출허용기준 등을 상세하게 살펴보고, 각각의 법에서 충돌하는 부분에 대한 수정(안)을 제시하는 등 제도적 한계점으로 인해 발생하는 공공수역의 오염에 대한 연구를 수행하였다. 특히 연계처리 지침에서 제시하는 배출허용기준 ‘나’ 기준 적용으로 인해 중금속 및 특정 수질유해물질에 대한 기준 항목이 배제됨으로써 수질오염이 발생할 가능성이 높다. 또한 연계처리는 폐수처리시설 및 공공하수처리시설의 방류수 수질기준과 비교하여 상대적으로 완화된 것으로, 이를 악용하는 폐수배출시설이 존재할 것이다. 연계처리 시 효율적인 전처리 운영방안, 유역하수도 정비계획과 총량제방류수 수질항목에서 중금속 항목의 도입 등을 신중하게 검토할 필요가 있다. 4장에서는 공공수역을 오염시키는 배출시설에 대한 특성을 구체적으로 분석하였으며, 연구의 주요 결과로 산업계 하수처리장 연계처리를 수행하는 지역 및 처리규모별 현황을 분석하였다. 또한 ‘전국오염원조사자료’를 이용하여 전국 산업체 5만 8,711개소(2015년 기준) 중 연계처리 업소 1만 7,325개소(31.1%)에 대하여 중금속 함유 여부 및 배출허용기준(‘나’기준) 초과 대상 산업체에 대한 분석을 실시하였다. 전체 배출업소의 약 4.2%가 중금속함유 폐수를 하수처리장으로 연계하는 것으로 나타났다. 폐수를 간접배출하는 업소는 폐수처리 전과 후 대부분 중금속 항목에서 그 수가 미미하거나 비율이 낮았으나 연계처리하는 산업체는 구리 2,094개소(연계처리 배출업소수의 12.1%)로 나타났다. 또한 3개의 지자체에서 하수처리장 탈수슬러지의 유해물질을 시험한 결과, 하수슬러지 내에 중금속이 다량 검출된 것을 알 수 있었다. 이는 중금속이 최소한 산업폐수 연계처리에 간접적 영향을 미치는 것으로 볼 수 있으며, 하수처리과정에서 발생한 슬러지와 방류수는 공공수역에 심각한 영향을 미치는 오염원이라고 판단된다. 이러한 위험성의 향후 대응을 위해 하수처리시설 공법별 처리효율을 나타내었다. 본 연구는 오염 발생 원인자 및 발생 오염원에 대한 모니터링 및 원인 규명에 대한 접근으로도 정책적 활용에 의미를 가진다. 덧붙여 공공수역의 수질개선을 위하여 공공하수처리장, 물재이용, 그리고 관련 통계수집 및 생산의 관점에서 제도적 개선점을 제언하였다. 덧붙여 2011년 마련된 산업폐수의 연계처리 지침 개정을 위한 주요 내용안을 제시하였으며, 중금속 및 미규제 신규물질에 대한 해외 선진국의 규제 동향을 정리함으로써 이를 근거로 향후 우리나라에 미규제 신규물질의 규제 및 방류수 수질기준 선진화를 위한 정책도구로 활용될 수 있는 정책방향을 제시하였다. In surveying of water quality and the public wastewater treatment, particularly on the industrial wastewater treatment, there are two pillars of challenges: technical inefficiency and institutional indolence. As the amount of public sewage treatment combined with industrial wastewater continue to increase, the institutional safety nets to patrol and execute the violation activities are inadequate, resulting a cycle of contamination. In Korea, with the increasing demand of the public awareness, the discharged water quality standards have been continued to addressed. With a stronger regulation, a range of chemical substances threatening water quality have been annexed. However, the violation cases of the reinforced environmental laws and ordinances have continued appeared due to the lack of enforcement and compliance with regulations of wastewater discharges. These violations can be a direct and potential risk factor to the water pollution in the public water system, further the public health. In terms of the management system of developed countries, management of new chemical substances such as heavy metal discharge and micro pollutant are throughly discussed and regulated when establishing environmental policy for public sewage treatment facilities. Furthermore, it is a trend indicating the advancement of water quality standards of discharged water by selecting a list of unregulated materials and prioritizing concentration target. This study investigated the behavior of contaminants released into public waters due to the lack of appropriate management standards after entering the public sewage facilities. In particular, we surveyed the current status of public sewage treatment facilities and pollutant sources flowing into public water system. In order to confirm the contamination status of public water quality, pollution status of heavy metals was surveyed through a sludge analysis at the public sewage treatment facilities. Through the “Guideline for the Linkage of Public Sewage Treatment Facilities of Industrial Wastewater”, the public sewage treatment facilities were allowed to be indirectly discharged, thereby preventing the overlap of financial resources on investment. However, the application of permissible low emission limits to induce cost savings for industry has caused the yearly increases in pollutant loads in the public sewage treatment facilities. This study analyzed the institutional limitations and carried out a study on the institutional adaptation and improvement as a balanced perspective of strengthening regulation of public water quality. The major contents of this report are as follows. In Chapter 2 of the report, the status and system of public sewage treatment facilities for improving the quality of water in the public waters were examined and implications were discussed. In Chapter 3, we have conducted the study on, the current status and limitation of public sewage management policies through the legal framework. We examined in detail of the “Sewage Law (act 14839, 2017)”, “The Law on Water Quality and Aquatic Ecosystems (act 14490, 2016)”, and the “Emission Standards (regulation 688, 2017)”in order to reinforce the guidelines for linkage to public sewage treatment facilities, and to investigate the pollution of the public waters system. In addition, the pollution due to the exclusion of criteria for heavy metals and specified substance harmful to the quality of water has been covered in detail by “The Application of the Emission Allowance Standard ‘Na’, presented in the linkage guidelines. In Chapter 4, we analyzed the characteristics of the pollutants that pollute of the public water quality, and analyzed the status of the area and the treatment scale that are connected to the industrial wastewater treatment facilities as the main results of the study. In addition, we analyzed 17,325 of the 55,711 industrial facilities in the nationwide industrial pollution sources by 2015, and analyzed the industries that exceeded the criteria for containing heavy metals and emission limit ‘Na’. Heavy metal discharge status of the discharge facility is shown. Heavy metals and certain harmful substances entered into the public sewage treatment plant are concentrated in the sludge generated in the sewage treatment process or discharged to the river to cause contamination of the river sediment. In order to cope with these risks, the occurrence and treatment status of sewage sluge by treatment type is shown. This study has implications for establishing a tangible policy to examine and monitor of the cause sources of pollution. In order to improve the systematic limitation, this study proposed revision of guidelines for the linkage of industrial wastewater. In addition, this study proposed revision of guidelines for the linkage of industrial wastewater to improve institutional limitations, and summarized the regulation trends of developed countries on heavy metals and unregulated new substances. Based on this, it suggested the direction of the improvement of the domestic system so that it can be used as a pro-active policy tool to estimate and regulate new substances for the future regulation of water quality standards of discharged water pollution.

새만금 원예단지 적정용수 수질 및 용수량 연구

김남기 ( Namki Kim ),최인규 ( Inkyu Choi ),권효근 ( Hyokeun Kwon ),조진훈 ( Jinhoon Jo ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

현재 우리나라의 농업용수 수질기준은 별도로 제정되어 있지 않고 환경정책기본법 제 10조에 근거한 환경정책기본법 시행령 제 2조에 공공수역(하천, 호소, 지하수)별로 나누어 설정되어 있으며, 하천, 호소의 경우 생활환경항목 Ⅳ등급에, 지하수의 경우 먹는물관리법과 수도법에 근거한 지하수의 수질보전 등에 관한 규칙의 지하수수질기준에서 농업용수 수질기준을 제시하고 있다. 하지만 현행 농업용수 수질기준은 이수목적보다는 관리목적으로 설정되어 있어 각 목적별 실질적인 용수이용에는 적절하지 않다는 지적이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 상황을 고려하여 새만금 농업지역내 원예단지에 공급될 용수의 수질기준 설정에 필요한 사항을 파악하기 위해 국제기구인 Food and Agriculture Organization(FAO)를 비롯하여 우리나라와 기후조건인 비슷한 일본, 간척농업역사가 오래된 네덜란드의 수질기준자료를 수집하였다. 한편, 원예작물에 필요한 용수량 산정을 위해서는 각종 원예작물을 재배하는 옹가를 방문하여 농업용수 사용실태를 조사한 후이를 토대로 원예단지에 필요한 용수량을 산정하였다. 수집된 자료를 비교 분석한 결과 새만금 농업지역내 원예단지에 필요한 용수에 적용할 수 있는 수질기준은 일반적으로 우리나라의 농업용수 수질기준을 적용하되 간척지라는 새만금지역의 특성을 고려하여 간척농업의 역사가 오래된 네덜란드의 수질기준을 참고하여 필요한 항목을 가감하면 좋을 것으로 판단된다. 특히 우리나라의 농업용수 수질기준을 적용할 때에는 현재 논의 중인 농업용수 중 총질소, 총인 함량에 대한 기준은 탄력적으로 적용하는 것이 바람직하다고 판단된다. 왜냐하면, 우리나라 총질소와 총인의 수질기준은 이수 목적이기 보다는 환경보전 또는 규제에 중점을 두고 있기 때문에 총질소와 총인의 현행법상 기준은 작물에 시비되는 질소와 인의 비료량에 비해 극히 소량이므로 이 기준을 상회하는 수준의 수질을 가진 관개용수가 유입된다 하더라도 작물의 생육에는 큰 지장이 없을 것으로 판단되기 때문이다. 본 연구에서 산정한 필요 용수량은 방문조사와 자료조사, 작물, 농가에 따라 적지 않은 차이를 보였다. 특히 동일한 작물에 대해서도 농가에 따라 용수량의 차이가 크게 나타났는데 이는 대부분의 대규모 시설재배 농가가 농가 별로 지하수 관정을 확보하여 안정적으로 물을 사용함으로써 물을 아낌없이 사용하는데 가장 큰 원인이 있는 것으로 판단된다. 또한 각 농가별 단위면적 당 재배하는 식재밀도가 다르다는 것도 용수량차이에 큰 요인으로 판단된다. 따라서 향후 새만금 원예단지에 용수량 산정은 본 연구에서 제시한 용수량산정을 토대로 필요한 수자원 용량을 설계할 경우 최대용수량으로 설계하는 것이 바람직하지만 현실을 고려하여 평균값 또는 중간값을 기준으로 필요수량을 설계한 후, 원예단지 가동을 시작한 후에는 지속적인 농민교육등을 통해 수자원을 절약해야 될 것으로 판단된다.

하·폐수 방류수 수질 준수 평가방법의 합리화 방안 연구

조을생,홍한움,임동순,황보은,전동진,최원진 한국환경정책평가연구원 2020 기본연구보고서 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 연구의 필요성 및 목적 □ 전국 하·폐수 방류량의 96% 이상을 수질TMS로 실시간 측정·전송되는 항목의 수질기준 초과 판단기준이 수질조작의 주요 원인 및 과도한 규제 적용이라는 문제가 지속적으로 제기되어 이에 대한 적정성 검토의 필요성이 요구됨 □ 또한 하·폐수 처리수의 수질측정값이 수질TMS에 의해 실시간 생성되고 있음에도 불구하고 수질오염총량관리제에 활용되고 있지 않으며, 배출기준 초과 판단기준이 상이하여 처리시설 운영자의 혼란 야기 및 수질오염관리 정책의 일관성 부족에 대한 문제가 제기되고 있음 □ 따라서 본 연구에서는 수질TMS의 현행 수질기준 초과 판단기준에 대한 적정성 검토 및 개선안과 수질오염총량관리제와의 연계방안을 제시하고자 함 Ⅱ. 하·폐수 관리 현황 1. 하·폐수처리시설 현황 □ 공공하수처리시설은 2018년 기준 총 4,111개의 공공하수처리시설이 운영되고 있으며 시설용량 기준 500m³/일 이상 시설이 전체 유입하수 99%를 처리하고 있음 □ 공공폐수처리시설은 2018년 기준 총 208개의 공공폐수처리시설이 가동 중에 있으며 2,000m³/일 이상 시설이 42.8%로 유입폐수량 기준 97.2%, 유입 BOD 부하량 기준 95.1%를 처리함 □ 폐수배출시설은 2017년 기준 총 57,787개이며 배출규모 기준으로는 5종 시설이 91.2%로 가장 많고, 폐수방류량과 BOD 방류 부하량 기준으로는 1종 시설이 각각 67%, 57%로 가장 많음 2. 하·폐수 수질관리제도 □ 하·폐수 방류수 수질오염관리는 「하수도법」 및 「물환경보전법」에 근거하여 처리시설 인허가 또는 신고제도 등 사전관리와 방류수 수질기준/배출허용기준, 지도점검, 배출 부과금제도 등 사후관리제도에 의해 이루어지고 있음 □ 공공하·폐수처리시설의 방류수 수질기준 및 사업장 배출허용기준은 지역구분, 처리용량 등을 구분하여 수질오염물질 항목별로 차등적으로 규정하여 관리하고 있음 ㅇ 공공하수처리장 500m³/일 이상은 4개의 지역구분을 적용하여 유기물질 및 총인 차등화하고 있으며 수질검사도 처리용량에 따라 차등 적용 ㅇ 공공폐수처리시설은 처리용량 구분 없이 4개 지역구분에 따라 차등적으로 적용하며 수질검사는 처리용량에 따라 차등 적용하고 있음 ㅇ 폐수처리시설은 유기물질 및 부유물질의 경우 처리용량에 따라 지역별로 차등 규제하며, 페놀류 등 수질오염물질 총 54개 항목은 처리용량 구분 없이 지역별로 차등 적용하고 있음 □ 국내 하·폐수 처리수의 96% 이상이 수질TMS에 의해 실시간 측정·모니터링되고 있으며 실시간으로 측정된 자료는 공공하·폐수처리시설과 폐수배출사업장의 방류 수질기준 준수 여부 확인 및 배출부과금 산정 등의 행정자료로 활용되고 있음 ㅇ 수질TMS에 의해 공공하수처리시설은 처리량 기준으로 99.7%, 공공폐수처리시설 93.1%, 폐수배출사업장은 65.5%가 실시간 모니터링되고 있음 ㅇ 수질TMS 부착 대상은 700m³/일 이상 공공하·폐수처리시설, 200m³/일 이상(3종) 폐수배출시설로 BOD, COD, TN, TP, SS, pH 항목이 실시간 모니터링되며, ’20년 이후 하·폐수 방류수 수질기준 COD 항목이 TOC로 변경됨에 따라 수질TMS 부착 사업장은 ’23년까지 TOC 수질자동측정기기 설치 및 운영 유예기간이 부여됨 □ 하·폐수 배출량이 증가함에 따라 기존의 배출허용기준과 같은 배출농도 규제만으로는 수질기준 달성이 어려워 수계구간별 수질오염물질의 허용부하량 이내로 규제 관리하는 오염총량관리제가 도입되어 ’04년부터 의무 또는 임의제로 시행되어 왔음 ㅇ 오염총량관리제 대상 오염물질은 BOD와 TP이며 할당 대상은 지방자치단체장이 지정하는 200m³/일 이상 오·폐수 배출 또는 방류시설과 목표수질 달성을 위해 오염 총량관리시행계획에서 정하는 시설임 □ 하·폐수처리시설은 지방환경관서의 장에 의한 지도·점검을 통해 운영관리상태, 처리수 수질기준 등이 관리되고 있으며 수질TMS 부착 여부, 처리용량 규모, 관리등급 등에 따라 차등적으로 지도 및 점검 횟수가 부여됨 □ 수질기준을 준수하지 않거나 할당오염부하량을 준수하지 않는 하·폐수처리시설은 개선명령, 조업정지 등 행정처분을 받게 되며 공공폐수처리시설 및 폐수배출시설, 1~4종 사업장 폐수를 유입·처리하는 공공하수처리시설의 경우 오염배출행위에 대한 배출 부과금이 부과되고 있음 Ⅲ. 국내 하·폐수 수질기준 준수 평가 방식 1. 수질오염물질 배출허용기준 설정 방식 □ 수질규제 기준인 배출허용기준과 방류수 수질기준은 환경기준과 하천의 자정능력을 고려하여 설정함 ㅇ 배출허용기준 설정은 수질근거 배출허용기준(안)과 기술근거 배출허용기준(안)을 비교 검토하고 기술적, 경제적 타당성 등을 고려하여 설정 ㅇ 수질근거 배출허용기준은 수질준거치에 국내 하천 유량을 고려한 하천희석률(최소 10배)을 적용하여 산정하며, 기술근거 배출허용기준은 조사 대상 각 폐수배출시설의 배출수 평균농도와 조사기간 동안 농도 변동률을 감안하여 설정함 2. 수질기준 준수 판단기준 □ 공공하·폐수처리시설의 방류수 수질기준이나 폐수배출시설의 배출허용기준 초과 여부는 수질TMS 자동측정기기로 측정·전송하는 수질항목과 수질TMS 자동측정기기로 측정하지 않는 경우로 구분하여 판단함 ㅇ 수질TMS 자동측정기기로 측정·전송하는 수질항목은 방류수 수질 3시간 이동평균값이 연속 3회 이상 또는 1주에 10회 이상 기준을 초과하는 경우 위반횟수 1회로 적용되어 개선명령 등 행정처분이 수반됨 ㅇ 자동측정기기로 측정·전송하지 않는 항목은 정기 및 수시 지도·점검 시 수질오염공정 시험기준에 따라 측정한 측정값이 배출기준 1회 이상 초과이면 위반으로 판정됨 Ⅳ. 해외 하·폐수 수질기준 설정 및 준수 평가 방식 □ 미국이나 유럽 등의 배출허용기준은 통계학적 방법을 적용하여 측정값 분포를 기반으로 백분위수, 평균값, 최댓값 등을 설정하며, 수질오염물질이 수계에 미치는 영향이 장기적인지 단기적인지를 고려하여 기간(예: 일평균, 연평균 등)에 대한 기준을 설정함 ㅇ 독성이 낮고 정기적 시료채취를 하는 수질오염물질은 주평균, 월평균 등을 적용하고 총질소와 총인의 경우에는 연평균을 적용하기도 함 □ 시료채취는 수질항목 특성, 유입유량 등에 따라 시료채취 방법, 기간, 횟수 등이 차등 적용되고 있음 ㅇ 미국은 수질항목 특성에 따라 시료채취 방법이나 시료채취 횟수를 적용하며 연속 모니터링은 오염물질 변동성의 중요성 및 비용을 고려하여 특정 오염물질에만 제한적으로 적용함 ㅇ 영국은 P.E 규모에 따라 차등 적용하며 사전에 환경청에 제출한 연간 시료채취 프로그램 일정에 따라 동일한 간격으로 각기 다른 요일에 시료채취가 이루어지며 매월 28일 이전에 결과를 환경청에 제출함 ㅇ 독일은 혼합시료(일정 시간 동안 연속 또는 불연속으로 채취)와 임의시료(최대 2시간 동안 2분 이상 간격으로 채취한 5개 이상의 시료 혼합) 방법을 적용함 ㅇ 일본의 모니터링 시료채취는 건강보호 항목의 경우 최소 월 1일, 총 4회 시행하도록하고 있으며 지자체 현장조사에서는 1일 기준 3회 이상 함 □ 배출허용기준 준수 여부 판단기준은 미국이나 유럽의 경우 시료채수 기간, 횟수, 시설규모 등에 따라 배출기준 초과 판단기준을 적용하며, 일본의 경우 현장조사를 통해 판단함 ㅇ 미국은 수질항목별 주어진 기간에 채수한 시료의 산술평균값의 기준값 초과 여부를 판단하며 6개월 동안의 DMR 측정값이 2개월 이상 월평균 배출허용기준에 오염물질 기술검토기준(TRC)을 곱한 수치보다 크거나 같은 경우 또는 월평균 배출허용기준을 위반했다고 판단함 ㅇ 영국: 배출시설 규모에 따라 채취 시료의 최소제거율 미준수 허용 가능 횟수를 부과하고 최소제거율과 농도기준 미준수 횟수가 이보다 큰 경우 최대 허용농도기준을 적용하여 위반 여부를 판단함 ㅇ 일본: 자체 현장조사를 통해 배출허용기준 준수 여부를 판단함 Ⅴ. 수질TMS 대상시설 수질기준 준수 평가 개선방안 1. 현행 배출기준 준수 평가 방식의 문제점 □ 국내 배출허용기준은 해외사례와 달리 최댓값이나 평균(일, 주간 등) 농도값 적용 등에 대한 명확한 규정이 없으며 배출허용기준 준수 여부 판단에 사용되는 시료의 측정 대상 하·폐수 방류수 수질의 대표성에 대한 확인 절차가 없음 ㅇ 수질오염공정시험기준에 따라 단일시료(6시간 이내 30분 간격으로 2회 이상 채취하여 혼합한 시료)의 측정값이 1회라도 초과하면 배출허용기준을 초과한 것으로 판단하여 현행 국내 배출허용기준은 최대배출허용기준으로 볼 수 있음 ㅇ 그러나 채취한 단일시료가 해당 하·폐수 처리수의 수질을 대표하는 시료여야 하나 이에 대한 확인 절차가 없음 □ 일일 초과 배출부과금과 오염총량과징금 산정 시, 수질TMS로 측정·전송되는 항목과 지도점검에 의해 수분석되는 항목의 산정방식에 일관성 부족 ㅇ 수질TMS로 측정·전송되는 항목은 매 시간당 3시간 이동평균 초과 배출농도를 산정하며 유량은 시간당 3시간 이동평균 유량값을 적용함 ㅇ 수분석의 경우는 단일시료의 배출농도 측정값에 의해 배출 초과 농도가 산정되는 반면, 일일유량은 적산유량계 혹은 30일간의 평균 유량을 적용하여 초과 배출부하량 또는 오염총량 초과 부하량을 산정함 - 일일 초과 배출량 산정 시 혼합 단일시료의 배출농도를 적용하는 것은 단일시료의 측정값을 해당 채취일 내내 동일한 농도로 배출된다는 가정을 두고 있거나 일일 평균값으로 간주한다고 볼 수 있음 □ 따라서 일일기준 초과 관점에서 수질TMS로 측정·전송하는 경우 매 시간당 3시간 이동평균값을 배출농도로 적용하여 배출기준 초과 및 부과금을 산정하는 것보다 시간 별로 생성되는 24개 측정값의 평균값(일평균)이나 혹은 매 시간당 24시간 이동평균 농도값을 적용하는 것이 보다 일관적임 2. 수질TMS 부착 하·폐수처리시설의 배출기준 준수 평가 방식 개선(안) □ 배출기준 준수 평가기준은 현행 3시간 이동평균에서 24시간 이동평균을 적용할 경우 높은 농도의 처리수 배출에 대한 보다 엄격한 수질관리가 이루어질 수 있음 ㅇ 현행 3시간 이동평균에서 24시간 이동평균이나 일평균으로 변경했을 때 COD, SS, TN, TP 측정값들의 약 1% 내외 범위에서 배출허용기준 준수 여부에 영향을 받는 것으로 나타남 - 수질에 미치는 영향을 고려할 경우 COD, SS, TN, TP는 독성물질과 같이 순간 돌출농도에 의해 수계의 수질에 영향을 미치는 오염항목이 아닌 것으로 분류됨 - 3시간 이동평균 적용에 비해 단발성 높은 농도로 인해 배출기준 초과로 판단되는 경우는 감소하나 24시간 이내에 처리수 농도가 배출기준을 준수할 수 없을 정도의 높은 농도가 배출될 경우에는 24시간 이동평균을 적용하는 것이 수질관리에 더 효과적일 것임 ㆍ24시간 이내에 처리수 농도가 배출기준을 준수할 수 없을 정도의 높은 농도가 배출될 경우 3시간 이동평균 적용 시 3회 연속초과 이후 더 이상 배출기준 초과로 고려되지 않으나 24시간 이동평균 적용 시에는 24번 연속초과로 간주됨 □ 배출기준 초과의 행정처분 기준으로는 생물학적 처리의 정상 운영을 위해서는 최소 대응시간을 고려하여 현행 3회 연속초과에서 6회 또는 8회 연속초과 기준을 제시함 ㅇ 현행 기준에 따라 3시간 이동평균값이 배출기준을 초과할 경우 연속 3회 이상 초과하지 않기 위해서 운영자가 대응할 수 있는 시간은 TMS 측정주기와 시료 투입 시점을 고려해 볼 때 약 1시간에 불과함 - 국내 하·폐수처리장의 대부분은 생물학적 처리시설로 운영 정상화를 위해서는 수리학적 체류시간(평균 약 6~12시간) 정도의 대응시간이 필요함 - 1시간 이내에 정상화가 어려운 사업장은 행정처분을 피하기 위해 사전에 TMS 측정기기 조작 우려의 가능성이 높기 때문에 정상적인 수질관리에 악영향을 미칠 수 있음 □ 배출기준 준수 평가기준 개선(안)에 따른 경제적 파급효과분석 결과 3시간 이동평균값에서 24시간 이동평균값을 적용함에 따라 감소된 기본배출부과금 및 초과배출부과금으로 인해 산출량, 부가가치, 취업, 고용 경제지표 개선 ㅇ 3시간 이동평균값에서 24시간 이동평균값을 적용함에 따라 감소된 기본배출부과금으로 인한 산출량, 부가가치, 취업, 고용 경제지표 개선율이 각각 4.1%, 4.0%, 3.9%, 3.7%로 나타남 ㅇ 연속초과 횟수를 반영하는 초과배출부과금의 경우 현행 기준인 3시간 이동평균, 3회 연속초과에서 24시간 이동평균 3회 연속초과로 개선될 경우 경제지표 개선율은 산출량, 부가가치, 취업, 고용 모든 부문에서 77% 이상으로 분석됨 - 24시간 이동평균 6회 연속초과 적용 시 80% 이상의 경제지표 개선율을 보였으며 24시간 이동평균, 8회 연속초과와의 차이는 미미한 것으로 나타남 3. 수질오염총량관리제 적용방안 □ 수질TMS 측정기기 신뢰도, 수질TMS 측정값과 오염총량관리제 수분석값과의 비교·분석을 검토한 결과 상대정확도 기준이 강화되고 수질TMS 조작 방지를 위한 시행규칙 개정이 추진되며, 수질TMS와 지도·점검 수분석 자료가 전반적으로 유사함 ㅇ 수분석과 수질TMS 측정값의 오차 분석결과 백분위수 50%까지는 수질TMS 측정값이 지도·점검 시 측정한 값보다 낮은 것으로 나타났으며, 백분위수 90%까지는 지도·점검 측정값과의 오차가 0.05 이내임 ㅇ 시간당 처리수 수질농도의 변동이 클수록, 지도·점검 당일을 대표하는 2회 정도 채취한 시료의 수분석 측정값은 24개의 수질TMS 측정값의 일평균과 차이가 크게 나타날 수 있음 □ 따라서 현장 시료의 일회성 수분석보다는 시료성상의 변화를 반영하는 실시간 수질 TMS 측정값을 적용하여 처리시설 운영자의 혼란 방지 및 규제 기준의 일관성 제고 필요함 ㅇ 적용방안 1: 수질TMS 부착 처리시설의 할당된 오염총량수질기준 초과 여부 판단기준과 배출기준 초과 판단기준을 동일하게 적용 ㅇ 적용방안 2: 오염총량관리 수질항목 중 BOD는 제외(수질TMS로 BOD를 측정하는 시설이 3개소임)하고 TP 항목에 한하여 활용 ㅇ 적용방안 3: 배출부과금과 오염총량초과과징금 산정 시의 수질 TMS 측정자료로 정상자료와 행정처분 적합으로 판정된 대체자료 활용 ㅇ 적용방안 4: 상이한 최종 방류 유량 측정지점을 일치시키고 TMS 실시간 유량 데이터를 적용한 이동평균 유량값 적용 Ⅵ. 결론 및 제언 □ 수질TMS 부착 대상 하·폐수시설의 현행 배출기준 초과 여부 판단기준에 대한 적정성을 검토하기 위해 배출허용기준 설정 방식, 배출부과금/과징금 산정 기준 등을 살펴보았으며 배출기준 시나리오에 따른 수질관리 측면과 산업별 경제적 파급효과 측면을 분석하여 수질TMS 배출기준 준수 평가기준 개선(안)을 제시하였음 ㅇ 24시간 이동평균값이 3회 연속초과 시 위반횟수 1회 기준(안)을 적용할 경우 일일 시료의 성상, 유량, 유속 등의 시간에 따른 변화를 고려한 시료의 대표성이 크고, 24시간 이내에도 배출기준을 준수할 수 없을 정도의 높은 농도의 처리수가 배출되는 경우보다 엄격하게 관리될 수 있으며 경제적 파급효과도 큰 것으로 분석됨 ㅇ 그러나 이 경우 배출기준 초과 시 운영 정상화를 위한 대응시간은 여전히 1시간에 불과하여 현장의 현실성을 반영할 경우 위반횟수 6회 초과나 8회 초과로 규제 완화도 고려할 필요가 있음 □ 수질TMS 측정값의 수질오염총량관리제 적용을 위해 수질TMS 측정기기 신뢰도, 수질TMS 측정값과 오염총량관리제 수분석값의 비교·분석을 통해 i) 수질기준 초과 여부 판단기준, ii) 적용항목, iii) 행정처분 자료, iv) 유량의 관점에서 수질TMS 측정값을 오염총량관리제에 적용하는 방안을 제안하였음 □ 수질TMS 부착 대상 시설이 아닌 하·폐수처리시설의 순간 채수의 수분석에 의한 배출기준 준수 평가기준의 적정성에 대한 향후 추가적인 연구 및 기술근거에 의한 현행 수질배출기준에 대한 재검토가 필요함 ㅇ 현행 수분석의 경우 순간 채수 시료의 일일 하·폐수 특성의 대표성이 낮고 시료 채수 후 결과 통보 기간까지 동일한 처리수 농도로 간주하는 불합리성 등에 대한 개선 필요 ㅇ ’19년 수질TMS 부착 대상 하·폐수처리시설의 처리수 배출농도를 항목별로 분석한 결과 백분위 99%까지의 측정값이 현행 배출기준의 24.5%~90.2%로 나타나 항목별 기술근거에 의한 현 수질배출기준 재검토가 필요한 시점임 Ⅰ. Background and Aims of Research □ The issue that the criteria for determining whether the pollutant level exceeds the water quality standard, which is measured by the Water-TMS (Tele-Monitoring System) in real time are one of the main causes of water data manipulation and the excessive regulations has been raised. □ Although water quality measurement values of treated sewage and wastewater in Korea are generated in real time by the Water-TMS, they are not used in the total water pollution management system, and the criteria for determining whether the discharge standards have been exceeded are different, causing confusion for treatment facility operators and the lack of consistency in water pollutant management policy. □ Therefore, this study aims to review the adequacy of the current criteria for determining whether water pollutants monitored by the Water-TMS in real time meet the water quality standards, and to suggest measures for the improvement of the current criteria and a linkage with the TPLMS (Total Water Pollution Load Management system). Ⅱ. Research Materials and Methods □ This study analyzed the current status of sewage and wastewater treatment facilities, treatment facilities subject to the Water-TMS installation using wastewater related statistics and reviewed the status of policy implementation and legal system in Korea and abroad. □ The distribution of treated wastewater effluent measured in the year 2019 was analyzed for all sewage and wastewater treatment facilities with the Water-TMS based on six scenarios of the criteria for wastewater effluent standard compliance evaluation. □ The national economic impact on the changes in the amount of effluent charges according to six scenarios of the criteria for wastewater effluent standard compliance evaluation was analyzed by Input-Output analysis. □ Lastly, in order to examine how to use the Water-TMS measurement data in the TPLMS, the reliability of the water quality TMS measurement device was reviewed and the manual analysis value of the TPLMS were compared with the water-TMS measurement data. Ⅲ. Results and Conclusions □ compared to the current 3-hour moving average as the criteria for wastewater effluent standard compliance evaluation, the 24-hour moving average shows that more stringent water quality management can be achieved for the high concentration of wastewater effluent. ㅇ When the concentration of the treated effluent becomes higher to the point of exceeding the water quality standard within 24 hours, if 3-hour moving average is used, it will be no longer considered as exceeding the standard after exceeding for three consecutive times; however, if 24-hour moving average is used, it will be considered as exceeding for 24 consecutive times. □ We suggest that exceeding the effluent standard for six or eight consecutive times be the criterion for taking administrative measures. ㅇ According to the current criterion, when the 3 hour-moving average exceeds the wastewater effluent standard, the time that the operator can respond is only about one hour, considering the water-TMS measurement cycle and the time of sample input. ㅇ However, most of domestic sewage and wastewater treatment plants are biological treatment facilities, and at least a hydraulic residence time (on average about 6-12 hours) is required to return from malfunctioning to normal operation. □ According to the analysis of the economic ripple effect, applying the 24-hour moving average as the criteria for wastewater effluent standard compliance evaluation shows the improvement of the economic indicators in terms of the output, added value, employment, and employment due to the reduced basic effluent charge and excess effluent charge compared to the current 3-hour moving average. □ It is necessary to prevent confusion among treatment facility operators and improve the consistency of regulatory standards by applying real-time Water-TMS measurements that reflect changes in sample properties to the TPLMS. ㅇ The reliability of Water-TMS has been improved, as in the reinforcement of regulatory standards related to QA/QC, and revision of the enforcement regulations to prevent water quality TMS manipulation is being promoted. ㅇ As a result of the analysis of errors between water quality TMS measurements and manual analysis value for the TPLMS, up to the 50th percentile, the measured Water-TMS values are lower than those manually measured during inspection, and up to the 90th percentile, the error is within 0.05.

국내외 경험과 사례를 통한 위험유해물질의 해양배출 관리정책의 개선 방향

장원근(Wonkeun Chang),목진용(Jinyong Mok),이종훈(Jonghoon Lee),한기원(Keewon Han),최수빈(Subin Choi),강원수(Won-Soo Kang),이문진(Moonjin Lee) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10

본 연구는 우리나라 해양시설에서 배출되는 위험·유해물질이 해양환경에 미치는 부정적인 영향을 저감하는 방안을 개발하기 위해, 미국 등 선진국과 우리나라 환경부의 오염물질 배출 관리 경험과 사례에 분석하여 도출된 정책시사점을 정리하였다. 위험·유해물질은 국제해사기구(IMO)에 규정한 총 540 여종의 물질로서 장단기적으로 해양 생물과 생태계에 위해를 유발할 수 있는 물질이다. 따라서 국경 간의 이동이 원칙적으로 금지된 물질이며, 대부분의 선진국에서 엄격한 배출관리 대상이다. 미국은 수질청정법에 근거하여 공공수역(the Waters of the United States)으로 배출되는 오염물질을 저감하기 위해 다양한 정책을 추진하고 있다. 특히 사업장과 시설에서 배출되는 점오염원을 관리하기 위해 ‘국가오염물질배출제거관리(NPDES)’ 정책을 시행하고 있다. 전국적으로 57개 업종에 포함되는 약 40,000개 정도의 시설과, 이 시설에서 배출되는 오염물질과 연관된 약 130여종의 항목(개별 오염물질과 오염관련 지수)이 국가오염물질배출제거관리 정책의 적용 대상이다. 이 정책은 주정부가 주도하는 미국의 기본적인 수질정책과는 다르게, 국가 전체에 공통적으로 적용되는 배출규제 정책이다. 또한 산업의 종류와 특성을 반영하여 산업별로 각각 오염물질 배출 허가를 승인하는 정챡이다. 일부 산업단지와 동종 사업장이 밀집된 경우에는 일괄적으로 배출허가를 승인하는 경우도 있다. 미국의 배출허가는 크게 지방자치단체가 운영하는 공공처리시설에 관한 배출허가와, 이를 제외한 모든 시설에 대한 배출허가로 구분된다. 배출 규모에 따라 대소로 구분하며, 배출 허가는 총 15단계로 구성되어 있다. 신청 접수부터 허가증 발급까지 14단계의 절차가 있으며, 마지막 15단계는 배출허가에 포함된 사항에 관하여 평가 및 점검 단계를 의미한다. 이 중에서 가장 핵심이 되는 절차는 기술근거 배출제한기준 산정(3단계), 수질근거 배출제한기준 산정(4단계), 퇴보금지원칙 적용(5단계), 기술근거와 수질근거 배출제한 기준 비교(제6단계), 이행평가 계획(제7단계), 특수조건(8단계), 표준조건(9단계) 등이다. 배출허가 승인기관(EPA 권역 사무소 혹은 주정부 환경소관부서)은 배출허가 신청 접수 및 신청서 사전 검토(신청서 형식 준수 여부, 누락 여부, 보완 여부 등 검토)를 거친 후, 기술근거 배출제한 기준을 산정한다. 기술근거 배출제한 기준은 현재 시장에서 활용되고 있는 처리기술을 적용함으로써 보장할 수 있는 최소한의 배출수 수질로 산정하는 것이 일반적이다. 즉 이 기준은 배출허가 신청자가 사업장 및 시설에서 배출하는 오염물질을 저감하기 위해 필요한 최소한의 투자와 이에 따라 보장할 수 있는 성과(배출수질)를 의미한다. 따라서 이 기준을 적용할 경우에는 배출 시설이 입지하는 지역의 사회적 여건(pollution heavens 회피 원칙 적용)과 배출수가 미치는 영향(수질 근거 배출제한 기준에서 산정된다)은 고려하지 않는다. 미환경청은 허가자의 배출허가 승인을 기술적으로 지원하기 위해 기술근거 배출제한 기준의 산정에 관한 원칙을 규정하고 있다. 공공처리시설의 경우에는 2차 처리기법(예, 생물학적 처리)에 기초하여 산정해야 하며, 공공처리시설을 제외한 시설의 경우에는 업종별로 배출제한지침(Effluent limitation Guidelines, 현재 57종이 개발됨)을 개발하여 적용해야 한다고 규정한다. 배출제한지침이 개발되지 않은 업종 혹은 시설의 경우에는 지침을 개발하여 적용해야 하며, 새로운 지침의 개발과 적용은 허가자의 판단(best professional judgement 원칙)을 존중한다. 배출제한 지침은 크게 기술평가 분야와 경제평가 분야로 구분된다. 기술평가 분야는 생산 공정상에서 발생하는 오염물질을 저감하는 기술, 공공수역으로 최종적으로 배출하는 방류수에 포함된 오염물질을 처리하는 기술, 공정외 과정에서 발생할 수 있는 오염물질을 저감할 수 있는 기술을 포함한다. 경제평가 분야는 산업별로 적용할 수 있는 일반적인 기술의 종류, 5개 정도의 일반 기술을 적용할 경우 발생하는 처리 기술별 비용, 시설의 생산량 변동에 따른 처리 비용의 변동 등을 포함한다. 따라서 배출허가 신청자는 기준을 산정하기 위해 필요한 생산 공정과 생산량, 공정에 따른 부산물의 종류와 양, 생산 공정과 생산량의 변경에 따른 오염물질 배출량의 변동과 처리비용의 변동 등의 정보를 허가권자에게 제공해야 한다. 한편 수질근거 배출제한 기준은 시설의 배출구에 인접한 공공 수역의 특성과 용도를 장기적으로 유지할 수 있도록, 배출수의 배출제한 기준(오염물질의 종류와 양)을 산정된다. 따라서 배출수가 공공 수역에 미치는 영향을 추정하는 과학적 방법(수치모델링 방법)의 선정과 적용에 관하여 다양한 견해 차이가 발생할 수 있다. 이 경우 미국은 허가자의 판단을 존중한다. 한편 공공 수역이 다양한 용도로 지정되어 있을 경우에는 시설의 배출에 ‘가장 민감한 용도’를 선택하여 수질근거 배출제한 기준을 산정하도록 규정하고 있다. 우리나라는 공공 수역(해양을 포함)의 수질환경을 보전하기 위해 유역 특성을 반영하여 대중소 권역을 구분하고 권역별로 목표 기준을 제시하고 있다. 권역별 목표 기준을 달성하기 위해 다양한 정책을 추진하고 있다. 이 중에서 시설 혹은 사업장의 배출수 관리 정책은 물환경보전법의 폐수배출시설의 지정·관리, 수질오염물질(특정수질유해물질)의 지정 및 배출허용기준 적용에 관한 정책이 대표적이라고 할 수 있다. 현재 물환경보전법은 공공수역으로서의 항만 및 연안해역을 포함하고 있으나, 폐수배출시설로서의 해양시설은 해양환경관리법의 적용을 받도록 규정하고 있다. 따라서 우리나라 해양시설에 대한 환경관리를 규율하는 법률은 해양환경관리법이라고 할 수 있다. 해양환경관리법에 따르면, 위험유해물질을 포함하여 오염물질의 해양 배출(유출, 투기, 누출, 용출)은 환경 사고에 해당한 다. 그러나, 발전소의 냉각수에 사용하는 소포제와 조선소의 선박건조 과정에서 배출되는 물질과 같이, 다양한 위험유해물질이 상시적으로 배출되고 있는 실정이다. 또한 위험유해물질이 공공처리시설로 유입되어 처리·배출되는 경우에는 물환경보전법 등에 따라 관리되고 있으나, 해양으로 직접 배출되는 시설에 대한 환경관리 규정은 미흡한 편이다. 따라서 해양으로 배출되는 위험유해물질의 체계적인 환경관리를 위해서는 다음과 같은 사항을 포함하여 정책을 보완하는 것이 필요하다. 첫째, 해양시설 중에서 위험유해물의 배출을 허용할 수 있는 시설(발전소, 조선소, 제철소 등)을 허용하지 못하는 시설(폐유 및 오염물질 저장시설 등)을 구분해야 한다. 둘째, 해양시설 운용자가 시장에서 선택할 수 있는 오염물질 처리기술에 관련된 제반 규정을 정비해야 한다. 셋째, 오염물질의 배출에 관한 기준을 마련해야 한다. 넷째, 기준 준수에 관한 평가 및 조치에 관한 규정을 보완해야 한다. 배출에 관한 기준을 보완할 경우에는 먼저 시설과 사업장의 특성(공정, 생산량), 배출의 특성(생산량(증감)에 따른 오염물질의 종류와 량(변동) 등), 배출이 미치는 공공수역의 수질 및 생태계에 대한 부정적 영향의 정도를 차등적으로 구분해야 할 필요가 있다. 또한 기준 준수에 대한 지원(세제 감면, 기금 조성 , 시설설치 분담금 지원 등)과 위반에 대한 조치(영업정지에 따른 과징금 부과) 등을 보완해야 할 것이다. 특히 다른 법률 및 정책과의 관계를 면밀하게 제고함으로써 해양시설의 배출관리 정책이 실효적으로 발전될 수 있을 것이다. In this study, policy implications derived by analyzing the experiences and cases of pollutant emission management by the Ministry of Environment of Korea and advanced countries such as the United States in order to upgrade the measures to reduce the negative effects of hazardous and harmful substances emitted from coastal facilities in Korea on the marine environment. was arranged. Dangerous and hazardous substances are about 540 substances stipulated by the International Maritime Organization (IMO), which can cause harm to marine life and ecosystems in the short and long term. Therefore, cross-border movement is prohibited in principle, and is subject to strict emission control in most developed countries. The United States is doing various policies to reduce pollutants discharged into the Waters of the United States based on the Water Quality Control Act. In particular, the ‘National Pollutant Discharges Elimination System(NPDES)’ policy is being implemented to manage point sources emitted from business sites and facilities. About 40,000 facilities in 57 industries nationwide and about 130 items related to pollutants emitted from these facilities (individual pollutants and pollution-related indexes) are subject to the national pollutant emission control policy. This policy is different from the basic water quality policy of the United States led by the state governments, and is an emission control policy that is applied to the entire country. In addition, it is a policy to approve each industry"s pollutant emission permit by reflecting the type and characteristics of the industry. When some industrial complexes and business sites of the same type are clustered together, emission permits may be granted collectively. NPDES Permits in the United States are largely divided into Permits for Publicly-owned Treatment Works(POTWs) operated by local governments and Permits for all facilities excluding POTWs. It is classified into large and small according to the size of the emission, and the Ppermit consists of a total of 15 steps. There are 14 steps in the process from application reception to issuance of Permits, and the last 15th step refers to the evaluation and inspection steps for matters included in the emission permit. Among these, the most important procedure is the calculation of the Technology-based Effluent Limitations (TBELs) (step 3), calculation of the Water Quality-based Effluent Limitations (WQBEL) (step 4), application of the principle of Anti-Backsliding (step 5), and comparison of TBEL and WQBEL (step 6), implementation evaluation plan (step 7), special conditions (step 8), standard conditions (step 9), etc. The Permit approval body (EPA regional office or state environmental department) calculates the TBEL after receiving the application and reviewing the application in advance (reviewing whether the application form has been complied with, whether or not it has been omitted, and whether or not it has been supplemented). TBELs are generally calculated as the minimum water quality that can be guaranteed by applying the treatment technologies currently used in the markets. In other words, TBELs mean the minimum investment required for the permit applicant to reduce pollutants discharged from the workplace and facility and the performance that can be guaranteed accordingly (discharged water quality). Therefore, when this standard is applied, the social conditions of the area where the discharge facilities are located (the principle of avoiding pollution heavens) and the effect of the discharge water (calculated in the WQBELs) are not taken into account. The US Environmental Protection Agency is stipulating the principles for the calculation of TBELs to technically support permitrs" approval of Permits. In the case of POTWs , calculations should be made based on secondary-treatment techniques (eg, biological treatment), and in the case of facilities excluding POTWs, Effluent Limitation Guidelines (ELGs, 57

새만금 빗물수질 특성 분석

김남기 ( Namki Kim ),엄명철 ( Myungchul Eom ),권효근 ( Hyokeun Kwon ),조진훈 ( Jinhoon Jo ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

현재 새만금 토지이용계획 기본방침 확정 이후 조성될 농업지역내에서는 수도작 이외에도 고부가가치 농업인 원예 및 축산단지 등이 도입될 예정이므로 기존 농업용수보다 양호한 수질의 용수원 확보가 필요하며 또한 대규모 간척지에서 기존 원예 및 축산단지보다 경쟁력을 확보하기 위해서는 경제적이고 합리적인 용수 확보방안 마련이 필요하다. 그에 대한 대안으로 빗물이 많은 연구자들에 의해 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 새만금 농업지역내 빗물의 수질특성을 분석하여 다목적 용수로써 뢀용가능성을 파악하기 위한 자료를 제공함에 그 목적이 있다. 빗물 수집을 위한 현장조사지점은 전라북도 부안군 광활면 신구리 지점이며, 시료 수집 장치는 가로 82cm, 폭 127 cm, 높이 90 cm, 수집면 높이 3~8 cm로 스테인레스 재질의 장방형 형태이며, 평상시엔 외부 오염원으로부터 비산 먼지 등에 의한 오염을 차단하기 위하여 약 4 cm 두께의 합판으로 제작한 시료 수집 장치의 덮개로 구성하였다. 강우 수집 하단에는 초기강우 2.5 mm와 2.5 mm 이후의 중기강우로 분류하여 각각 2.5 L씩 시료를 수집할 수 있도록 가로 21.5 cm, 세로 14.0 cm, 11.5 cm로 아크릴을 이용하여 우수수집 용기를 제작하였다. 총 6회에 걸쳐 빗물 샘플링을 실시하였으며, 수질 분석항목은 음용수 수질기준 항목, 빗물관련 항목, 일반수질 기준 항목에 대해 환경부 수질오염공정시험법에 준하여 분석하였다. 1차에서 6차까지 미생물에 관한 수질 분석결과 일반세균은 기준치 이내에서 검출되었으며, 총대장균군과 분원성 대장균군은 모두 검출되지 않았다. 또한 유해영향무기물질 항목인 납, 불소, 비소, 세레늄, 수은, 시안, 카드뮴은 검출되지 않았으며, 암모니아성질소는 3차와 5차 초기강우시만 음용수 수질기준을 초과하였으나 다른 시료에서는 음용수 수질기준 이하를 나타냈다. 유해영향 유기물질 항목인 VOCs와 농약류의 수질측정결과 벤젠을 제외한 나머지 항목은 검출되지 않았다. 벤젠은 6차시기에만 미량 검출되었으나 음용수 수질에 적합한 것으로 나타났다. 또한 우수의 심미적 영향물질인 경도, 과망간산칼류소비량, 냄새, 맛, 동, 세제, 아연, 염소이온, 증발잔류물, 철, 망간, 황산이온, 알루미늄은 전 회에 걸쳐서 음용수 수질 기준에 만족한 결과를 나타내었다. 하지만, 강우시 침강한 부유물질 등으로 인하여 색도는 3차와 5차 초기 우수에서 기준치인 5도를 초과였다. 또한 음용수 수질 기준 1 NTU 이하인 탁도의 경우 2차 중기우수를 제외한 전 시료에서 음용수 수질 기준에 적합하지 못한 수질로 분석되었다. 따라서 지속적으로 우수를 수집할 경우 탁도는 점차 낮아질 것이나, 음용수로 이용하기 위해서는 탁도유발물질의 제거 시설 또는 초기 우수 배제장치를 설비해야 할 것으로 판단된다.

농업생산기반시설 설계기준 개정에 관한 연구: 농지관개 수질대책 편을 대상으로

박윤식 ( Youn Shik Park ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),박찬기 ( Chan-gi Park ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

농림축산식품부는 국가건설기준센터를 통해서 농업용 필댐, 콘크리트댐, 관수로, 저수지 등과 같은 농업용 시설에 대한 조사, 설계 운영 등에 관한 지침을 제시하고 있다. 이러한 지침들은 실무에서 활용될 수 있도록 정책적 근거와 기술적 요소들에 대해 제시할 필요가 있다. 국가건설기준 내에서 농지관개 수질대책은 1969년에 농지개량사업 계획설계기준의 관개편으로 제정되었으며, 이후 1998년에 농업생산기반정비사업의 계획설계기준 관개편으로 개정되었다. 그리고 최근 국가건설기준의 KDS 67 40 40으로 2018년에 다시 제정되어, 국가건설기준센터를 통해 배포되고 있다. 이 대책은 농어촌정비법 제19조에 근거하여 수질개선 사업계획을 수립하는데 필요한 사항을 정하는 것이 목적을 두고 있는데, 수질오염과 관련하여 정의, 조사 방법, 설계 등에 대하여 관련 근거와 함께 충분히 제시해야 할 필요가 있다. 그러나 현재이 지침에서는 지침에서 사용되는 용어에 대한 정의가 제시되어 있지 않으며, 대상지구의 수질대책과 관련하여 조사, 설계 등에 대한 사항들이 불분명하거나, 부족하거나, 제시되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 실무자가 대상지구의 수질대책과 관련하여 지침으로써 활용될 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 이 대책의 적용범위, 수질기준, 관계법령을 명확하게 하였으며, 수질오염과 관련하여 대상지구에 대한 조사 방법 및 계획에 대해 실무자가 활용할 수 있도록 충분히 제시하였으며, 대상지구에서 수질대책 설계에 대해서 한국농어촌공사의 비점오염원 관리 방법에 근거하여 유역에 대한 수질관리 방향에 대해 제시하였다. 더욱이 환경부의 비점오염원 관리 방법에 대한 관련 법령 및 가이드라인을 함께 반영하면서, 정책적 측면에서의 합리성을 유지할 수 있도록 하였다.

국내 폐기물 매립시설의 침출수 배출허용기준항목 실태조사에 관한 연구

윤수철 ( Su-chul Yoon ),김상민 ( Sang-min Kim ),박민선 ( Min-seon Park ),이남훈 ( Nam-hoon Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

국내 「폐기물관리법」의 침출수 배출허용기준은 1987년 쓰레기처리시설의 관리기준에 침출수 배출허용기준이 명시되어 있었으나, 당시는 오직 BOD (150ppm이하) 기준만 명시가 되어있었다. 1991년에 「수질환경보전법」 수질오염배출허용기준 항목인 27개 항목을 침출수 배출허용기준에 적용하는 것으로 개정되어, 1995년까지 수질환경보전법을 적용하였다. 1996년에 「폐기물관리법」에 침출수 배출허용기준이 총 26개 항목으로 신설되며, 1997년에 관리기준(공통기준)에서 설치기준(개별기준)으로 개정되면서 항목도 총 질소에서 암모니아성 질소와 무기성 질소로 전환되었다. 단, 1997년도에 침출수 배출허용기준의 항목 및 기준치 농도가 마지막으로 개정되었으며, 현재까지 한 번도 개정된 적이 없는 상황이다. 이에 반하여, 현재 국내에 시행되고 있는 「물환경보전법」수질오염물질 배출허용기준의 항목은 1991년 27개 항목에서 1992년 28개, 2006년 30개, 2008년 31개, 2010년 43개, 2013년 48개, 2016년 50개, 2017년 총 55개로 개정을 하였다. 이는 하천 등 같은 수계로 배출되는 방류수가 「폐기물관리법」 또는 「물환경보전법」 중 법규에 따라 큰 차이를 나타내고 있어 일원화가 필요한 시점이다. 또한, 현재 국내 폐기물매립지의 침출수를 대상으로 「물환경관리법」 수질오염 배출허용기준항목에 관한 실태조사를 한 연구는 없으며, 또한 매립지 침출수 중 수질오염물질의 농도를 측정한 연구도 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 1997년 이후의 국내 매립지 침출수 특성변화에 따른 침출수의 실태조사를 재조사할 필요가 있다고 사료되어, 국내에서 비교적 침출수 배출량이 많고 고농도가 유지될 수 있으며, 최근 5년 이내 운영중인 총 7개소의 매립시설을 선정하여 실태조사를 진행하였다. 선정된 매립시설의 원수 및 침출수는 배출허용기준 27개의 항목에 대해 분석하였으며, 3개의 매립시설은 수질오염 배출허용기준의 29개 항목을 추가로 분석하여 각 매립시설의 배출실태를 조사하였으며, 이는 향후 「폐기물관리법」의 침출수 배출허용기준의 항목 추가 및 기준치 개정을 위한 기초자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

2012년 농업용수 수질측정망조사 결과 분석

이인호 ( In Ho Lee ),이종택 ( Jong Taek Lee ),장규상 ( Kyu Sang Jang ),엄한용 ( Han Yong Um ),강의태 ( Eue Tae Kang ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-

농업용수 수질측정망조사는 전국의 주요 농업용 저수지를 대상으로 매년 4회 정기적으로 실시하는 조사이다. 조사내용은 대상 유역의 오염원과 환경기초시설현황, COD T-N, T-P 등 주요 수질항목들이다. 조사결과는 현재의 수질현황 파악과 향후 수질관리 정책 수립, 수질개선사업의 기초자료로 활용되고 있다. 2012년 봄철 장기가뭄, 여름철 이상고온, 3개 태풍 연속상륙 등 이상기후가 빈번해지면서 농업용수 관리기준인 호소 수질기준 Ⅳ등급(농업용수 관리기준)을 초과한 시설은 16.7%로 전년대비 2.9%가 증가 하였으며 평균 COD농도는 5.6 mg/l로 조사되었다. 지역별 수질현황은 대전과 충남지역이 평균 COD 7.4 mg/l, Ⅳ등급 초과시설이 34.9%로 가장 높았다. 반면에 수질이 가장 좋은 지역은 강원지역으로 평균 COD 3.7 mg/l로 조사되었다. 권역별 호소 Ⅳ등급 수질기준 초과율은 금강권역이 21.2%로 가장 높았으며 한강(17.6%), 낙동강(17.4%)순으로 나타났다. 권역별 평균 COD는 금강권역 6.4 mg/l, 영산 강권역 5.8 mg/l, 낙동강권역이 5.7mg/l로 농업용수 관리기준 이하의 수질을 보였다. 조사시기별 수질현황은 2분기(4∼6월)가 가장 나빴으며 원인은 장기간에 걸친 봄가뭄, 짧은 장마 이후 고수온과 일조량 증가 등으로 판단된다. 1분기(1∼3월)에 수질이 가장 양호하였으며 이는 낮 은 수온, 외부 오염원 유입량 감소, 안정된 수층 등의 영향으로 나타났다. 측정망시설의 주요 오염 원은 토지계(44.4%), 생활계(27.6%), 축산계(27.5)순으로 나타났다. 최근 10년간 오염원별 변화는 비점오염원인 토지계가 지속적으로 증가하고 생활계가 감소하는 추세를 보이고 있어 농촌비점오염 원 관리의 필요성이 증대되고 있다. 한편, 호소 Ⅳ등급 초과시설인 경우, 주오염원은 축산계 (49.3%)와 생활계(38.4%)로 나타나 보다 적극적인 점오염원 관리가 시급한 실정이다. 저수지의 영양상태는 R.V Vollenweider 방법와 한국형 부영양화지수(TSIKO)에 따라 분류하였다. R.V Vollenweider 방법을 이용한 호소의 영양상태는 중영양이 50.2%, 중부영양 37.8%, 부영양이 7.0%, 빈영양이 4.1%로 나타났다. TSIKO 에 의한 영양상태는 부영양으로 나타났다. 최근 10년간 농업용 저수지의 영양상태도 부영양상태로 조류발생에 취약한 것으로 나타났다. 농식·품부·환경부에서는 호소 Ⅳ등급(COD, T-P기준-삭제(T-N도 고려)) 초과시설에 대해 매년 중점관리 농업용 호소로 지정·관리하여 수질오염 감시 및 방지활동을 위한 다각적인 노력을 하고 있다. 농업용 저수지의 수질관리의 어려운 점은 농촌지역에 위치하여 생활하수를 처리할 수 있는 마을 하수도 부족과 가축분뇨에 대한 관리미흡으로 강우시 농경 비점오염원으로 유입되기 때문이다. 그 결과 호소 Ⅳ등급 초과시설의 주오염원이 생활계와 축산계로 조사되었다. 농업용저수지의 수질개선사업의 효율성을 높이기 위해서는 유입오염원 대책이 우선되어야 한다. 중점관리시설의 주오염원인 축산계 비점오염물질과 생활하수처리를 위한 마을하수도 설치가 우선 되어야 한다. 또한 농업 비점오염물질 저감을 위한 정책 발굴이 적극적으로 고려되어야 한다.

농업용저수지 수질관리 개선방안

김동민 ( Kim Dongmin ),조효진 ( Jo Hyojin ),최가영 ( Choi Gayoung ),조민지 ( Jo Minji ),정세웅 ( Chung Sewoong ) 충북대학교 건설기술연구소 2016 建設技術論文集 Vol.35 No.2

효율적인 농업용수 수질관리 정책수립을 지원하기 위해서는 보다 심도 있는 기초자료 분석을 통해 수질관리 방안을 제시할 필요가 있다. 일반적인 호소의 수질관리 대책수립과정은 수질현황 파악과 목표수질 설정 등에 주로 사용되어져왔으나, 수질자료는 여러 가지 오염현상의 원인과 과정을 설명해 줄 수 있는 지표가 될 수 있으며 효율적인 호소관리 방법에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 농업용수 수질측정망의 자료를 이용하여 우리나라 농업용저수지 598개소를 대상으로 저수지 유형분류를 시도하였다. 부영양화를 판단할 수 있는 OECD 기준을 사용한 Chl-a와 다른 수질인자들 사이의 상관성 분석을 통해 대표 수질 인자를 선택하고 유효수심에 따른 Chl-a, COD를 통해 저수지를 부영양화의 유무 및 오염 원인으로 4가지 유형으로 분류하였다. 연구결과는 부영양화를 나타내는 저수지의 90%가 유효수심 5 m이하인 것으로 나타났으며 대부분 내부 원인으로 인한 오염이 심각한 저수지로 판단되어 퇴적층 제어 및 준설, 용존산소 공급을 위한 폭기등이 수질개선을 위한 효율적인 대책으로 판단되었다. 또한 저수지의 부영양화를 평가하기 위해 USEPA, OECD, 국내 호소수질 기준을 적용한 Chl-a를 만족하기 위한 T-P는 기존의 호소수질기준 IV등급 0.1 mg/m3보다 강화된 기준을 필요로 하였다. In order to support efficient water quality management policy, it is necessary to provide water quality management plan through more in-depth analysis of basic data. Generally, the process of establishing water quality management has been used for identification of water quality trends and setting of target water quality. In this study, we tried to classify reservoir type using water quality data of 598 agricultural reservoirs in Korea . A representative water quality factor was selected through correlation analysis between Chl-a and other water quality factors using OECD criteria that can determine the trophic state of the reservoirs. The Chl-a and COD concentrations according to the effective water depths were used to determine the status of eutrophication and organic pollution, and to classify into four types. The results showed that 90% of the reservoirs indicating eutrophication were below the effective water depth of 5 m and most of them were considered to be serious reservoirs due to internal load. Therefore sediment control and dredging, aereation and water circulation for avoiding thermal stratification were considered as effective measures to improve water quality. The results indicated that the internal and external T-P loading should be reduced in the eutrophic reservoirs to satisfy the Chl-a levels of eutrophic status suggested by USEPA, OECD, and Korean Environmental Standard for Water Quality(IV).

연구논문 : 우리나라와 선진국간의 지하수 수질기준에 관한 고찰

방상원 ( Sang Weon Bang ),정재현 ( Jae Hyun Jung ) 한국환경정책평가연구원 2005 환경정책연구 Vol.4 No.2

본고는 다가올 미래의 대체 수자원인 지하수의 효율적인 관리·보전을 위하여 선진국인 미국(뉴욕주,위스콘신주, 텍사스주), 오스트리아, 네덜란드, 캐나다, 일본, 영국의 지하수 수질기준과 국내의 지하수 수질기준을 상호 비교·분석함으로써 지하수 수질기준에 관한 선진화를 도모하고자 한다. 선진국에서는 음용수로써 지하수의 의존도가 70%이상에 달하며, 지하수 수질기준은 음용수 기준을 대체로 적용하고 있다. 그러나 각 국가간자연환경 및 규제의 접근방법이 달라 지하수 수질기준에 있어 큰 차이를 보이고 있다. 본고는 지표수자원의 심각한 오염과 용수공급의 부족현상으로 인해 점차 이용도와 관심이 증가하고 있는 우리나라의 지하수의 효율적인 관리와 보전을 위해 선진국들이 규제하고 있는 지하수 수질기준과 현재 국내에서 점차 지하수오염 문제를 야기할 수 있는 물질들에 관한 추가적 규제의 필요성을 제언하였다. 유류성 물질인 BTEX 기준항목의 경우, 항목을 세분화하여 생활용수뿐만 아니라 농업용수와 공업용수에 대한 추가적 기준의 적용이 요구되며, 발암성을 지닌 일부 PAHs에 대한 규제도 필요하다. 산업의 고도화로 인해 유해화학물질이 다양해지고 그 양도 해마다 증가하고 있는 현실에 대응하기 위해서는 기준항목의 추가도입과 엄격한 기준치의 적용이 요구된다. 지하수오염의 주요원인인 질소의 오염으로 인한 피해를 방지하기 위하여 질소항목 기준을 더욱 세분화하여야 할 것이며, 인간이나 생태계에 치명적인 위해를 끼치는 방사성물질인 라돈 또한 일부 선진국에서 그에 대한 기준치를 설정하고 있고 국내에서도 그로 인한 피해사례가 발생하고 있으므로 라돈에 대한 규제의 필요성을 제언한다. In this study, we propose methods for the efficient management and integrity of groundwater in response to a diminishing supply. As an alternative water resource for the future. we investigated and comparatively analyzed the quality standards of groundwater in the US (New York, Wisconsin and Texas), Austria, Netherlands, Canada, Japan and United Kingdom. These developed countries heavily depend on groundwater, more than 70%, for drinking water and apply those drinking water standards to groundwater quality. However, there exists few differences in the quality standards of groundwater among the countries, because each country possesses its own individual environment and management. In Korea, surface water pollution is getting serious and its water resources are diminishing. Therefore we propose several new quality criteria that many countries regulate at these days for their efficient management of groundwater. There is a need to divide BTEX criterion into Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylene, individually. In addition, it is needed to establish BTEX criteria into agricultural water and industrial water use standards as well as daily life use standards. Also, regulations for some PAHs, showing carcinogenicity, are required. Due to rapid industrialization various hazardous chemicals were utilized and their uses are increasing each year. Therefore, there is a strong need to introduce new standards and tighter regulations of the levels. At the same time, the criterion of nitrogenous compounds need to be regulated individually in order to prevent the damage incurred by the compounds. Several developed countries have established standards for radon, previously caused environmental accidents in Korea. Therefore, we propose the necessity of groundwater quality standards for radon in this study.