연도별 연구사업

활성탄 흡착탑과 세정식 스크러버 시설의 효율적인 가동방안 수립을 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다.
     ○ 시화·반월공단 내의 활성탄 흡착탑 설치 현황 분석
     ○ 시화·반월공단 내의 스크러버(물, 약액)의 설치 및 가동 현황 분석
     ○ TGA를 이용한 활성탄의 흡착특성 분석
     ○ 오염방지시설의 인허가 과정에 대한 분석
     ○ 대기배출업체 모니터링과 설계근거로부터 방지시설운영의 문제점과 개선방안 분석 수행한 연구의 
         결과를 요약하면 다음과 같다.
  

    - 각 업종별 활성탄 흡착탑사용 비율은 화합물 및 화학제품 제조업(24)과 조립금속제품 제조업(28)분야가
      높았고 전체 흡착탑 사용양의 50%에 가까운 비율을 차지하고 있다.
  
    - 활성탄 흡착탑의 규모를 보면 1 ~ 500 m3/min의 처리용량이 전체의 80%이상을 차지하고 있었고, 특히
       처리용량이 가장 작은 범위인 1 ~ 250 m3/min의 활성탄 흡착탑이 2008년에는 63.3%의 가장 높은 비율
       을 차지하고 있다.

    - 조립금속제품 제조업(28)분야에서도 500 m3/min이하의 처리용량을 가진 활성탄 흡착탑은 2008년도에
       는 80%의 비율을 보였고 화합물 및 화학제품 제조업(24)과 같이 처리용량이 작은 활성탄 흡착탑이
       대부분을 차지하고 있다.
 
    - 냄새강도가 2도 이상인 활성탄 흡착탑은 총 367개로 나타났고 화합물 및 화학제품 제조업(24)의 업종이
       75개로 가장 많은 수를 나타내었고, 조립금속제품 제조업(28)에서 65개의 순으로 나타났다. 

    - 2008년의 경우 활성탄의 교체가 연 1 ~ 4회가 이루어지는 흡착탑이 63.8%이다  2008년에 화합물 및
      화학물질 제조업(24)에서는 활성탄의 교체가 이 범위에서 64.1% 이루어졌고, 조립금속제품 제조업(28)
      에서는 67.8%가 각각 이루어졌다.

    - 신탄을 사용하는 흡착탑은 전체 1,058개중 69.5%를 차지하였고 11.2%에 해당하는 119개의 활성탄 흡착
       탑이 재생탄을 사용하였다.

    - 활성탄 1톤당 교체비용를 보면 가장 높은 비율을 차지한 범위는 101만원에서 200만원으로 26.6%를
       차지하였고, 11만원에서 100만원 사이의 범위는 16.9%였다.

    - 전체의 45.3%에 해당하는 활성탄 흡착탑이 연간 1 ~ 10톤 사이의 활성탄을 사용하는 것으로 나타났다.
       연간 사용량이 11 ~ 50톤인 흡착탑은 전체의 12.4%를 차지하였다.

    - 활성탄 흡착탑의 가동시간을 기준으로 활성탄을 교체하는 흡착탑이 전체의 42.7%(452개)로 가장 높은
       비율을 나타내었고 법적기준에 따르는 흡착탑이 32.6%(345개)이었다. 전체 74.3%에 해당하는 786개의
       활성탄 흡착탑의 활성탄 교체를 다른 업체에 위탁하여 교체하는 것으로 나타났다.

    - 전체의 54.1%에 해당하는 흡착탑에 대해서 정기적으로 악취물질의 농도를 측정하고 있고 7.2%가 활성
       탄 교체 시 오염물질의 농도를 측정하고 있다. 전체의 68.5%에 해당하는 흡착탑이 다른 업체에 위탁
       하여 악취물질의 농도를 측정하고 있다.

   세정식 스크러버 운영
    - 스크러버를 가장 많이 사용하고 있는 업종은 조립금속제품제조업(28)으로써 2008년도에는 전체의 38%
       의 280개의 업체에서 441개의 스크러버(물)를 사용하고 있었다.

    - 화합물 및 화학제품제조업(24)이 2008년에 124개의 업체에서 253개의 스크러버(물)를 사용하는 것으로
       조사되었다. 약액을 사용하는 스크러버의 경우, 조립금속제품제조업(28)의 25개의 업종에서 45개로 가
       장 많이 사용하고 있다.

    - 2008년의 경우 전체 스크러버 중 53.9%가 비교적 작은 1 ~ 300 m3/min의 처리용량을 가지고 있다. 약
       액을 사용하는 스크러버의 40.6%가 1 ~ 300 m3/min의 처리용량을 가지고 있다.

    - 2008년 냄새강도가 0과 1을 나타내는 스크러버는 88.0%로 2007년도에 비해서 12.8% 증가하였다. 전체 
       스크러버(약액)의 냄새강도 0과 1이 전체의 81.0%로 높은 비율을 차지하고 있었으나 2007년도의 냄새
       강도 0과 1의 비율인 85.5%에 비하여 4.5% 감소하였다.

    - 2008년에도 교체주기가 일주일 ~ 1개월인 스크러버가 49.9%로 가장 많이 존재하였고, 대표업종에서도 
       일주일 ~ 1개월 사이에 세정수를 교체하는 스크러버가 50.2%와 54.4%로 가장 높은 비율을 차지하고 있
       다.

    - 약액을 사용하는 스크러버의 경우에도 비슷한 교체주기의 경향을 보이고 있다. 세정식 스크러버에서 사
       용한 물을 위탁 폐기하는 업체는 전체의 47.9%에 해당하는 624개이다. 또한 사용한 약액을 위탁 폐기하
       는 업체는 전체의 17.2%이다.

    - 세정수로 사용되는 물 1톤당 1천 1백원 ~ 1만원사이의 비용이 드는 비율은 스크러버 전체의 14.3%로 가
       장 높았고, 약액의 경우에는 약액 1톤당 10만1천원 ~ 100만원의 비용을 지불하는 비율이 8.6%로 가장 
       높았다.

    - 물을 이용하는 스크러버의 연간 물의 사용량은 101 ~ 1,000톤의 범위에서 13.5%로 가장 높은 비율을 보
       였으며, 약액의 경우에는 연간 0 ~ 10톤의 약액을 사용하는 스크러버가 8.6%로 가장 높은 비율을 차지
       하고 있다.

    - 법적기준에 따라서 세정수를 교체하고 있는 스크러버가 물을 이용하는 스크러버는 69.8%, 약액을 이용
       하는 스크러버가 60.3%로 대부분을 차지하고 있다.

    - 물을 사용하는 스크러버의 56.6%에 해당하는 스크러버(물)가 정기적으로 악취물질의 농도를 측정하고 
       있다. 물을 사용하는 스크러버의 64.2%, 약액을 사용하는 스크러버의 42.2%가 다른 업체에 위탁하여 
       악취물질의 농도를 측정하고 있다.

    - 물을 이용한 스크러버를 사용하고 있는 총 738개의 업체 중 32.1%(237개)가 폐수처리장을 갖추고 있고 
       약액을 이용한 스크러버를 오염방지시설로 사용하는 총 67개의 업체 중에서 43.3%(29개)의 업체에서 
       폐수처리장을 가지고 있다.

  
  방지시설 인·허가과정

    - 인허가 절차상 문제점으로 부각될 만한 특이점은 없다고 판단되며, 다만 효율적인 운영관리를 위해서
       는 대기오염물질 측정에 관해 보완할 필요성이 있다고 사료된다. 대기환경보전법 제31조1항에서 규정
       한 방지시설운영에서 방지시설의 전단에 측정공을 부착시킬 수 있는 여지를 원천적으로 금지하고 있
       는 점이 방지시설의 효율을 점검하는데 장애요인이 될 수 있다.

    - 악취방지법 시행규칙 제8조(배출허용기준) 별표3에서 방지시설 전단부에서의 측정의무를 명시하고 전
       단부와 배출구에서 측정한 오염농도를 근거로 방지시설의 효율범위를 설정하는 것이 바람직하다고 사
       료된다.

  방지시설 모니터링

    - 세정수 스크러버의 경우 작업공정에 따라 냄새의 유형이 다르게 발생하였고  방지시설 외 지붕의 무동
       력팬이나 환기구, 출입구개방 등으로 비정상적으로 냄새가 배출되고 있다.

    - 활성탄 교체시 시설 내부에 남아 있는 용제로 인하여 1~2도 정도 냄새가 발생하였다. 항상 개방되어 있
       는 작업장의 문들로 인하여 작업장의 냄새가 일부 외부로 배출되고 있다.

    - 물류이동 및 열에 의한 열악한 작업환경 때문에 작업현장의 문이 완전히 개방되어 있는 현실에서 작업
       장내의 악취가 완전포집 될 수가 없어 작업장의 악취가 방지시설로 포집되는 양보다 외부로 방출되는 
       양이 더 많았다.

    - 작업자의 보건, 안전이 보장 될 수 있는 공정 및 작업방법, 방지시설에 대한 적절성 검토 (포집상태, 덕
       트배관, 악취 및 유해물질 제거의 적절성, 교환주기 등) 및 개선이 필요하다.

   방지시설운영의 문제점 및 개선방안 분석

    - 동일 업체에서 배출되는 다양한 오염물질이 활성탄에 반응하는 특성이 서로 매우 다르기 때문에 기존
       에 설치되어 있는 활성탄 흡착탑의 활성탄 교체주기에 대한 효율성을 보장하기 어렵다.

    - 신탄의 가격은 톤당 125만원에서 150만원인 반면 성능이 낮은 재생탄은 톤당 최저 30만원까지도 거래되
       고 있기 때문에 경제적인 어려움을 이유로 신탄으로 교체하는 것을 기피할 개연성이 매우 높다.

    - 사용되는 활성탄의 흡착성능을 보장하기 위해서 흡착탑에 사용하는 활성탄의 spec을 명시하는 행정적 
       조치가 이루어져야 할 것이다. 또한 주요 악취물질에 대한 활성탄 규격별 흡착성능을 제시하는 연구도 
       뒷받침되어야 한다.

    - 재생탄의 성능을 보장하고 경제적인 활성탄의 재생을 위해서는 카트리지 형태의 활성탄 활용방안을 적
       극적으로 고려할 필요가 있다고 판단된다. 또한  현장재생식 흡착탑 보급방안과 공단내 공동관리기관 
       설치에 의한 흡착탑 관리 방안을 심도있게 고려할 필요가 있다고 판단된다.

    - 효율적인 흡착탑 관리운영을 위해서는 주기적으로 흡착탑 전단 및 후단에서 악취 정도를 측정할 수 있
       도록 법적 보완이 필요하다. 또한 교체주기의 신뢰도를 높이는 방안으로 교체주기내에서 주기적으로 
       측정된 자료를 비교할 수 있는 모니터링 시스템의 구축이 필요하다고 판단된다.

    - 시화/반월공단내에 매우 다양한 업종이 존재하므로 악취물질 배출이 많은 업종별로 전문가 풀을 만들
       어 지속적으로 지도하고 업종내 업체간에 환경관련 정보를 교환하는 체제를 구축할 필요가 있다.

    - 설계시의 오판으로 인해 잘못 선정되어 설치된 활성탄 흡착탑의 경우 지속적인 관리 대상으로 삼아 조
       속한 시일 내에 적합한 방지시설로 대체할 필요가 있다.

    - 세정식 스크러버의 운영도 원론적으로는 활성탄 흡착탑의 경우와 대동소이하다. 기술적 차이에 의해 활
       성탄 흡착탑과 달리 세정수를 일시에 교체하기 보다는 연속적으로 또는 주기적으로 일부를 교체하는 
       경우가 많다.

    - 교체주기 산정도 활성탄 흡착탑의 경우에 비해 이론적 근거가 명확하지 못하지만 세정식 스크러버가 적
       합한 방지시설로 선정되어 설치된 경우 유지관리는 활성탄 흡착탑에 비해 훨씬 용이하다.

    - 현장에서의 세정수 교체주기 판단은 주로 세정수의 pH와 현탁정도에 의존하고 있다. 활성탄 흡착탑에 
       비해 장치의 부식이 빨리 일어나므로 이에 대한 관리가 필요하다.

    - 스크러버의 경우 동일 업종내에서도 설치업체에 따라 가스처리량 대비 설치비용은 많은 편차를 보였지
       만 평균적으로 1m3/min당 200-300천원의 비용을 나타내었다. 활성탄 흡착탑의 경우 스크러버에 비해 
       편차가 다소 적은 편이긴 하지만 부대 시설의 유무와 비중에 따라 편차가 나타나는 것으로 사료된다.

    - 업종별 방지시설의 측정대상에 따른 효율은 스크러버의 경우 업종별과 측정대상 물질에 따라 50%에서 
       100%까지 편차가 심하였다. H2S, MM, DMS, HCl, 메탄올, 아세톤에 대한 흡수 효율은 90% 이상으로 
       높았고 AA, 황산화물에 대한 효율은 50% 이하로 낮았다. 대부분의 대상에 대하여 70% 내외의 효율을 
       나타냈지만 도금업종, 섬유염색가공업종과 기타 철강제조업종, 사진용 화학제품제조업종의 경우 효율
       이 50%로 낮았다.

    - 활성탄 흡착탑의 경우 암모니아, AA에 대한 효율이 매우 낮았으며 DMS에 대한 효율은 98%로 매우 높
       았다. 업종별로는 기타철강제조업, 금소조립구조재제조업, 특수강압연업종이 50% 내외로 효율이 낮았
       다. 기타 업종은 70% 내외의 효율을 나타냈다.

    - 신개념 흡착탑을 사용한 인쇄업체는 공정개선과 카트리지 형태의 활성탄을 효율적으로 재생 사용하여 
       효율을 95%까지 높이는 매우 고무적인 결과를 얻었다. 촉매를 흡착제로 사용한 두 업체의 경우 70%의 
       효율을 나타내었다.