기후_생태계 변화유발물질 공정시험기준 개발 연구(I)

국문 초록 (Abstract)

1. 국내외 온실가스 측정 및 분석방법 현황조사
국내 온실가스 측정 및 분석은 환경부의 지구대기측정망 관련 “대기오염측정망 설치·운
영지침“의 규정에 따라 배경대기농도를 감사·관측하고 있으며, 측정방법 또한 동 지침에 규
정되어 있다. 기상청에서도 온실가스 관측업무를 수행하고 있는데 “온실가스 관측업무 매뉴얼“
및 “지구대기감시 업무 매뉴얼“에 측정 및 분석 업무가 규정되어 있다.
국외 환경대기 온실가스 연속측정 방법에 대한 문헌들은 다양하다. 대부분 WMO GAW에
서 사용하는 방법들을 사용하고 있다. WMO GAW는 교토의정서와 몬트리올 의정서에서 규제
하는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 육불화황(SF6), 염화불화탄소(CFCs)등을 관
측하도록 하고 있다. 세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)는 세계의 기상관
측체계 수립, 기상관측의 표준화, 기상정보의 국제교환, 다른 분야에 대한 기상학의 응용을 추
진하기 위하여 1950년에 설립된 국제연합(UN)의 특별기구이다. 세계기상기구 과학기술 프로그
램인 GAW(Global Atmosphere Watch) 프로그램은 지구온난화에 대처하기 위하여 배경대기오
염감시망(BAPMoN)과 전지구오존관측망(GO3OS)을 통합하며 시작되었다.
2. 국내 온실가스 측정소 현황조사
전 세계적으로 온실가스 측정과 관련해서는 세계기상기구의 모든 회원국이 지구대기감시
프로그램에 참여하고 있다. 현재 지구급 감시소(global station) 31개소, 지역급 감시소(regional
station) 400여 개소, 그리고 협력 감시소(contributing station) 100여 개소를 운영하고 있다.
우리나라에서도 안면도 기후변화감시소와 고산 기후변화감시소를 지역급 감시소로 운영하
고 있으며, 울릉도 기후변화감시소, 독도 무인 기후변화감시소, 포항 기후변화감시소를 기상청
주관으로 운영하고 있다.
환경부에서는 강원도 고성에 위치한 환경부 지구대기측정망을 운영하고 있으며, 측정항목
은 CO2, CH4, N2O, CFCs (CFC-11, CFC-12, CFC-13) 이다. 환경부의 지구대기측정망은 한국환
경공단에서 위탁 운영 중이다.
3. 온실가스 측정 및 분석을 위한 시료채취 및 전처리 장치 검토
국립환경과학원의 대기오염측정망 설치?운영지침은 대기 시료의 유입부 설치기준에 대해
규정하고 있다. 온실가스 측정에서 전처리 장치에 적용 할 수 있는 부분은 수분제거에 관한
부분이다. 대기오염 자동측정소 및 지구대기 측정망에서는 수증기, 빗물, 응축수 등이 시료채
취관으로 들어가지 않게 하여야 하며 수분 발생을 억제하기 위한 방법을 제시하고 있다. 본 연
구에서 조사된 측정망의 시료채취구는 수분이 들어가지 않도록 측정구를 보호하거나 측정구
가 아래로 향하고 있으며, 분석장치에 들어가기 전에 수분을 제거하고 있다. 수분제거를 위해
서는 다양한 방법이 존재하나 본 연구에서 조사된 환경부 및 기상청 측정망에서는 수분제거장
치의 온도를 -50℃ 이하로 낮춰 수분을 응결시켜 제거하는 방법을 이용하였다.
4. 온실가스 측정 및 분석을 위한 검·교정 및 정도관리 방법 마련
환경 시료의 분석을 수행하기 위해서는 적절한 수준의 인력, 측정?분석 장비 및 실험실을
갖추어야 하며 이를 관리하기 위한 조직을 구성하여야 한다. 또한 측정한 결과의 총괄적인 정
도보증/관리를 위해서는 적절한 재정적 지원과 기술적인 정도보증/관리 요건이 모두 충족되어
야 하며 실험실에서 실시할 수 있는 기술적인 면의 정도보증/관리를 위한 절차와 내용이 마련
되어 있어야 한다.
5. 대기오염공정시험기준 총칙, 시료채취 및 일반시험방법 제·개정(안) 마련
현재 대기오염공정시험기준의 구성은 총 8개 분야 255개의 세부항목으로 구성되어 있다.
크게 4개의 장으로 구분되며, 총칙과 시료채취 및 일반시험방법, 배출가스 중 무기물질과 금
속화합물 및 휘발성유기합물, 환경대기 중 무기물질과 금속 및 휘발성유기합물, 배출가스 중
연속측정방법으로 나뉘어 있다. 이들의 ES(Envirenmental Standard) 번호는 ES 01000 ∼ES
01915.1로 구성되어 있다.
본 연구에서 마련하여야 할 온실가스 관련 공정시험기준은 총칙, 환경대기, 배출가스, 연속
측정방법 등 모든 분야에 추가되어야 한다. 총칙 분야의 경우 총칙, 정도보증/정도관리, 시약
및 표준용액이 일부 수정되었다. 연속측정방법은 비분산적외선분광분석법(NDIR)만 제정되어
있어 공동감쇠분광법(CRDS)과 적외선흡수분광법(FTIR)을 추가하였다. 환경대기에서는 CO2,
CH4, N2O, CFCs, SF6에 대한 시험법을 새로 제정하여야 하며, 배출가스에서는 CO2, CH4, N2O,
CFCs, SF6 뿐만 아니라 PFCs, HFCs 등이 추가로 제정되어야 한다. 연속측정방법에는 굴뚝 자
동측정기기에서 CO2, CH4, N2O가 측정되어야 한다. 이들 연속측정방법과 시료채취 방법의 병
행여부는 이어지는 2, 3차년도 과제에서 결정할 것이다.
6. 공정시험기준 제정을 위한 자문단 구성 및 자문단 회의 개최
공정시험기준을 제정하기 위해서는 연구진 및 정부뿐만 아니라 다양한 전문가 집단의 노
력이 필요하다. 또한 이와 관련한 이익단체(기기 및 장비 회사), 시민단체와의 조율도 필요하
다. 본 연구는 공정시험기준을 제정하기 위한 1년차 과제로써 공정시험기준의 틀을 다지고 추
후 2, 3차년도에 진행되는 공정시험기준 제정(안)을 위한 기초자료로 사용되어야 한다. 따라서
본 연구에서는 앞서 언급한 본과제의 연구진 외에 전문가들로 자문단을 구성하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 ··························································································································· 1
• 1. 연구배경 ·········································································································································· 1
• 2. 연구목적 및 필요성 ······················································································································ 7
• Ⅱ. 연구범위 및 방법 ··································································································· 9
• 1. 연구범위 및 내용 ·························································································································· 9
• 2. 업무분장 및 연구추진체계 ········································································································ 10
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ································································································· 11
• 1. 국내외 온실가스 측정 및 분석방법 현황조사 ······································································ 11
• 2. 국내 온실가스 측정소 현황조사 ······························································································ 24
• 3. 온실가스 측정 및 분석을 위한 시료채취 및 전처리장치 검토 ········································ 30
• 4. 온실가스 측정 및 분석을 위한 검?교정 및 정도관리 방법 마련 ····································· 34
• 5. 대기오염공정시험기준 총칙, 시료채취 및 일반시험방법 제?개정(안) 마련 ··················· 40
• 6. 공정시험기준 제정을 위한 자문단 구성 및 자문단 회의 개최 ········································ 47
• 7. 향 후 진행 계획 ·························································································································· 50
• Ⅳ. 결론 ························································································································· 53
• Ⅴ. 참고문헌 ················································································································· 55
• Ⅵ. 부록 ························································································································· 57