대기오염물질 배출허용기준 강화에 따른 광양만권 대기질 특성 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 대기환경 개선을 위해서 주기적으로 강화되고 있는 대기오염물질 배출시설의 배출허용기준에 따른, 광양만권의 대기질 변화 특성을 알아보기 위함이다. 이를 위해 대기질자동측정소, 굴뚝원격감시체계 그리고 시별 대기오염물질 배출량 자료를 활용하였다.
대기오염물질 배출허용기준치 강화 전(2006~2009년)과 강화 후(2010~2011년)의 항목별 굴뚝원격감시체계 평균 배출량은 TSP 37,639톤/년(8%), SO2 1,404,525톤/년(11%), NOx 3,102,345톤/년(24%), CO 1,816톤/년(48%), NH3 1,747톤/년(39%), HCl 1,208톤/년(20%) 감소하였으며, HF는 31톤/년(24%) 증가하였다. 평균 배출농도는 TSP 1.15㎎/S㎥(12%), SO2 21.11ppm(22%), NOx 12.21ppm(16%), CO 2.72ppm(60%), NH3 0.54ppm(33%) 줄었으며, HCl 0.39ppm(29%), HF 0.03ppm(13%) 늘었다.
대기오염물질 배출허용기준치 강화 후 두 지역의 평균오염물질 배출농도와 배출량은 HCl과 HF를 제외하고는 모두 항목에서 감소하였다. 이는 사업장의 배출시설 및 방지시설의 개선과 공정상 배출량 억제 등의 저감노력에 기인한 것으로 판단된다.
HCl의 평균 배출농도 증가와 HF의 평균 배출농도 및 배출량 증가를 보였는데, 이는 배출허용기준치 강화에도 불구하고 사업장의 증감이나 공장 가동률 증가 때문으로 분석된다.
여수산업단지와 광양산업단지는 우리나라를 대표하는 대표적 석유화학단지와 철강산업단지이며, 두 지역에 위치한 대기오염물질 배출시설의 종류에 큰 차이가 있었으며 대기오염물질 배출현황에도 차이가 있었다. 이로 인해 두 지역의 대기질도 큰 차이를 나타냄을 확인 할 수 있었다.
추후 대기오염물질 배출허용기준 강화 시, 엄격하게 배출허용기준 강화 적용이 바람직하지만 현실적으로 현재 오염물질 배출수준, 방지기술, 경제적 및 사회적 여건을 고려하여야 한다. 또한 배출시설 및 방지시설의 보완에 따른 투자비용과, 투자비용에 따른 대기질 개선효과의 경제성 분석에 대한 연구도 필요할 것이다.
본 연구에서는 쾌적한 대기환경 유지를 위한 대기환경 기준 달성을 이루기 위해서는, 대기오염물질 배출시설에 대한 배출허용기준 강화가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 대기오염물질 배출시설에서 배출되는 오염물질의 총 배출량은, 배출시설의 증가나 감소 그리고 배출시설 가동률이나 부하율에 변화에 따라서도 큰 변화가 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 오염물질 배출농도는 비록 낮더라도, 배출유량이 큰 대형 배출시설의 경우에는 대기에 직접적으로 배출되는 오염물질의 전체 배출량이 매우 높은 것도 알 수 있었다. 이러한 이유로 대기오염물질 배출허용기준 강화만으로는 효과적인 대기질 개선효과를 기대하기 힘들 것으로 보여 진다. 광양만권 대기질 개선을 위해서는 대기오염물질 전체에 대한 합리적이고 체계적인 관리가 필요한데, 이를 위해서는 이 지역에서 배출되는 전체 오염물질 양에 대한 오염물질별 총 배출량 관리가 필요할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study is to investigate the characteristics of Gwangyang Bay Area
air quality changes by periodically strengthening air pollutants emission
standards of the facilities.
The datas from real-time air quality data( Airkorea), tele-monitoring-system
of smokestacks (CleanSYS) and air pollutants emission of cities and provinces
(National Air Pollutants Emission) were utilized.
The 2010-2011 average emissions after atmospheric pollutants emission
standards were strengthened was decreased by TSP 37639tons/year(8%),
SO2 1404525tons/year(11%), NOx 3102345ton/year(24%), CO
1816ton/year(48%), NH3 1747tons/year(39%), HCl 1208 ton/year(20%) and
increased by HF 31 ton/year(24%). The average emission concentration
was decreased by TSP 1.15 ㎎/S ㎥(12%), SO2 21.11ppm(22%), NOx
12.21ppm(16%), CO 2.72ppm(60%), NH3 0.54ppm(33%) but was increased
by HCl 0.39ppm(29%), HF 0.03ppm(13%).
After atmospheric pollutants emission standards were strengthened, the
two regions of the average emissions and emission concentration of the
air pollutant were reduced except for HCl and HF. This is considered to
be due to reduction efforts, including improvement in discharge and
prevention facilities and process improvement. Average emissions
concentration of HCl and HF was increased despite the emission
standard. This is considered to be due to an increase in factory
utilization and facilities.
Yeosu Industrial Complex and Gwangyang Industrial Complex are
representative petrochemical industrial and steel industrial complexes.
The types of air emission facilities located in the two regions was a
significant difference. There were differences in atmospheric pollutants
emissions. As a result of this, air quality of the two areas show a
significant difference.
As the air pollutant emission standards strengthen, strict application of
air pollutant emission standards are strengthen, as is desirable, but in
reality the current pollutant emission levels, anti-technology, economic
and social conditions should be considered. Also the economic analysis
research by investment costs to discharge facilities and prevention
facilities and improvement effect by the investment costs will need to be
considered.
The strengthening of air pollutant emission standards is necessary to
achieve the atmospheric environmental standards for a pleasant
atmospheric environment. The total air pollutant emissions is also
changed significntly depending on the increase or decrease of the facility,
utilization of the facility and the load factor of the facility. In case of a
discharge facility with a large discharge flow, the total air pollutant
emissions of the facility are very high although emission concentrations
are very low. Due to these reasons, it is shown to be difficult to expect
the effect an improvement of air quality only through strengthening the
air pollutant emission standards. To improve of Gwangyang Bay area air
quality, rational and systematic management of all air pollutants is
required. To conclude, it is necessary that there be total emissions
management of each pollutant items for all pollutants emissions
discharged in this region.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• 1. 연구 배경 1
• 2. 연구 방법 및 목적 2
• 3. 연구 범위 3
• II. 문헌 고찰 4
• 1. 관련 법규 4
• 2. 대기배출허용기준 예고제도 5
• 2.1. 2010년부터 강화된 배출허용기준 강화 주요 내용 6
• 3. 대기오염물질의 생성 이론 8
• 3.1. 오존 8
• 3.2. PM10 9
• 3.3. 황산화물 11
• 3.2. 질소산화물 12
• III. 연구 방법 15
• 1. 굴뚝원격감시체계 개요 15
• 1.1. 굴뚝원격감시체계의 정의 15
• 1.2. 굴뚝원격감시체계 관련법규 15
• 1.3. 굴뚝원격감시체계 구성 17
• 1.4. 항목별 연속자동 측정방법 18
• 2. 대기측정망(도시대기측정망) 개요 24
• 2.1. 측정항목 및 측정주기 24
• 2.2. 항목별 연속자동 측정방법 25
• 3. 광양만권의 대기 배출시설 현황 및 대기자동측정소 위치 27
• 3.1. 여수산업단지의 대기 배출시설 현황 27
• 3.2. 광양산업단지의 대기 배출시설 현황 28
• 3.3. 광양만권 대기자동측정망의 설치위치와 산업단지의 위치 29
• 4. 굴뚝원격감시체계를 이용한 사업장 대기오염물질 배출량 산정방법 30
• 4.1. 측정자료의 종류 30
• 4.2. 유량 및 오염물질 배출량 산정방법 30
• 5. 대기측정망을 이용한 대기환경 중 오염도 산정방법 30
• 5.1. 측정치 관리 31
• IV. 결과 및 고찰 33
• 1. 대기자동측정망(AirKorea) 자료 분석 33
• 1.1. 월별 변화 추이 33
• 1.2. 년별 변화 추이(여수산업단지/광양산업단지/여수시/광양시) 36
• 2. 굴뚝원격감시체계 자료 분석 41
• 2.1. 굴뚝원격감시체계 자료를 이용한 여수산업단지와 광양산업단지의 항목별 배출량 및 농도 41
• 2.2. 굴뚝원격감시체계 자료를 이용한 여수산업단지와 광양산업단지의 항목별
• 배출량 및 농도 (2006~2011년 동안 새롭게 추가되거나 제외된 굴뚝 제외) 57
• 3. 대기측정망, 굴뚝원격감시체계 그리고 시별 대기오염물질 총 배출량의 비교를 통한 분석 70
• 3.1. 시별 대기오염물질 총 배출량 70
• 3.2. 항목별 비교 분석 72
• V. 결 론 82
• References 85
• 영문초록 87
• 감사의 글 90