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제 출 문

안산녹색환경지원센터장 귀하

본 보고서를 “복합악취센서를 활용한 악취관리방안 마련”에

관한 최종보고서로 제출합니다.

연구기관명 : 대전대학교 산학협력단

연구책임자 : 김 선 태 교수(대전대학교 환경공학과)

연 구 원 : 이석준, 최일환, 김하나, 전정현

공동연구기관명 : 주식회사 에어웍스(김한수, 이시영)

복합악취센서를 활용한 악취관리방안 마련

김 선 태

안산녹색환경지원센터

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요 약 문Ⅰ. 연구개요

○ 연구 과제명 : 복합악취센서를 활용한 악취관리방안 마련

○ 연구개발 목표 및 내용

(연구개발 1단계 : 최적 복합악취센서 선정 및 평가)

연구개발 목표

(1) 안산스마트허브에 적합한 복합악취센서의 선정 (2) 주요 악취발생 가스(H2S, NH3, VOCs 등)의 개별 및 혼합비율에 따른 복합악취관계식 도출 (3) 산업단지내 주요 악취배출사업장을 고려한 악취시료의 복합악취농도 (희석배수)와 복합악취센서와의 신뢰성 고찰

연구 방법- 10종의 복합악취센서로 구성된 악취센서 어레이 시스템 구축- 단일악취, 복합악취물질에 대한 악취센서 평가- 안산시 악취우심지역 12개 현장복합악취 시료에 대한 평가- 최적의 복합악취센서 선정 및 관계식 도출

(연구개발 1단계 : 최적 복합악취센서 선정 및 평가)

연구개발 목표(4) 복합악취센서의 측정결과와 민원과의 연관성 파악(5) 악취측정망의 측정결과와 개연성 확보(6) 복합악취센서의 확대방안 마련(7) 센서를 활용한 악취관리방안 마련

연구 방법

- 최적의 악취센서로 구성된 복합악취측정기 3set 제작- 안산 악취우심지역 12개(4개 그룹) 지점에서의 현장운영- 복합악취측정기 현장 운영에 따른 측정결과의 분석 및 평가- 민원과의 연계성, 측정망 결과의 개연성 확보 - 안산시 현장악취특성 맞춤형 복합악취센서의 제안 및 악취관리방안 마련- 악취우심지역 복합악취센서 운영 결과의 정성분석

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Ⅱ. 연구의 필요성 및 목적

○ 냄새 및 악취 성분을 측정하거나 모니터링 방법은 크게 관능평가방법을 이용한 복합악취 측정, 기기분석을 이용한 개별성분 측정, 공간변화 및 시간변화 모니터링 방법으로 구분할 수 있다.

○ 시/공간적으로 변화하는 악취의 현상(악취성분의 종류/농도/강도 등)을 모니터링하고 해석하기 위한 방법으로 저렴한 비용, 간편한 조작 및 연속적인 운영 등이 가능한 가스센서를 활용한 악취모니터링 방법이 최근에 많은 관심을 받고 있으며, 악취 관련 현장에서의 수요 및 필요성이 증대되고 있는 상황이다.

○ 최근 4년 동안에 “나라장터”에 등록된 악취센서 관련 입차 자료를 보면, 약 22개 지방자치단체에서 약 117개의 악취센서 및 악취센서 및 시스템을 설치․운영 중인 것으로 조사 되었지만, 표준성능인증 제도 등이 마련되어 있지 않아 활용에 소극적이다.

○ 안산시에서 구축한 “U-Clean 통합 시스템”의 악취모니터링이 악취 개선과 민원 최소화에 기여한 역할은 크지만, 개별악취물질을 측정하는 전기화학식과 광이온화검출식 가스센서만으로는 복합악취 및 악취 민원과의 연관성을 파악하는 등 산업단지 내의 악취 관리에 한계가 있다. 이에 효과적인 악취관리 방안을 마련하고자 안산시 악취 특성 파악에 적합한 복합악취센서(반도체식 가스센서, MOS)의 선정과 향후 추가 • 확대를 고려하고 있는 악취감시시스템 구축을 위한 자료의 확보가 필요할 실정이다.

○ 복합악취센서 중 안산시 악취 특성을 파악할 수 있는 현장 적용이 가능한 최적의 복합악취센서를 선정하고, 안산시 공단환경과에서 제시한 12개(4개 그룹) 악취우심지역에 설치/운영하여 현장악취 평가 적용 가능성 및 활용방안을 도출하고자 한다.

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Ⅲ. 연구의 내용 및 방법

○ 안산시 악취 특성을 대표할 수 있는 악취우심지역의 현장 복합악취시료를 악취센서 어레이 시스템을 통한 복합악취센서 반응 평가 후 최적의 복합악취센서를 선정하고, 복합악취측정기를 참여기업(에어웍스)에서 제작/설치/운영하여 현장악취 평가에 적용 가능성 파악 및 활용방안을 도출한다.

○ 안산시 악취특성을 대표하는 12개(4개 그룹) 악취우심지역에 대해 악취 현장 평가를 실시하였다.

<표 1> 악취우심지역 주요 냄새 및 현황악취우심

지역 주요 냄새 현 황

1그룹

1-1 텐타 냄새(다림질) 공업지역, 섬유 염색 및 가공시설

1-2 텐타 냄새(다림질) 주거지역, 공업단지와의 이격거리 약 500 m

1-3 슬러지 및 음식물 썩는 냄새 공업지역, 하수․축산폐수 처리시설, 표면처리시설

2그룹

2-1 종이 썩는 냄새 공업지역, 펄프․종이 및 판지 제조시설

2-2 쓰레기 소각 냄새 공업지역, 폐기물 보관․처리시설

2-3 종이 썩는 냄새 공업지역, 펄프․종이 및 판지 제조시설

3그룹

3-1 달콤하고 시큼한 냄새 공업지역, 표면처리시설

3-2 플라스틱 타는 냄새 공업지역, 합성고무 및 플라스틱물질 제조시설

3-3 약품 냄새 공업지역, 기초 의약물질 및 생물학적 제제 제조시설

4그룹

4-1 가죽 냄새, 가죽 썩는 냄새 공업지역, 모피가공 및 모피제품 제조시설

4-2 사료 찌는 냄새 공업지역, 사료 제조시설

4-3 매캐한 냄새 공업지역, 금속의 용융․제련시설

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○ 10종의 악취센서 어레이 시스템을 이용하여 표준 단일 및 복합 악취시료와 현장 복합악취시료에 대한 각각의 악취센서 반응 특성을 평가하여, 안산시 악취우심지역 현장악취 특성에 적합한 최적의 복합악취센서를 선정하였다.

○ 반도체식 가스센서의 출력값(VOUT)은 동일한 농도라도 가변저항(RL)에 따라 달라지므로, 복합악취센서별 상대적 반응성 특성 평가는 가변저항이 반영된 조건에서 이루어져야 한다. 이에 안산시 악취 특성을 파악할 수 있는 복합악취센서 선정을 위해 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서별 RS/RO 반응성, 재현성 및 복합악취농도와의 선형성을 평가하였다.

○ 안산시 현장악취 특성 파악에 적합하다고 판단된 2종류의 복합악취센서를 이용하여 현장 적용 평가를 위해 복합악취측정기(시작품)을 3대 제작하여 현장에 적용하였다. 1그룹과 2그룹 6개 지점에 대해서는 현장 운영과 평가를 완료하였으나, 측정지점의 장소협조 등의 문제로 인해 현재 3그룹과 4그룹에 대해 현장 평가는 진행 중이다.

○ 다양한 악취센서(전기화학식, 광이온화 검출식 등) 중 반도체식 가스센서는 악취성분의 종류 구분 없이 후각을 자극하는 모든 가스물질에 고감도로 반응하는 악취센서이다. 반대로 전기화학식 및 광이온화 검출식은 특정 가스에 선택적 반응이 우수한 악취센서 이다. 현장에서 발생하는 악취는 다양한 악취물질이 혼합된 복합악취물질로 존재하며, 단일 가스의 조성으로는 존재하지 않는다. 이에 본 연구에서는 이러한 현장 복합악취 특성을 반영하고자 반도체식 가스센서를 활용하였다.

v

Ⅳ. 연구결과

1) 최적 복합악취센서 선정 및 평가

○ 연구기관의 경험과 센서 제조사에서 제공하는 기초 자료 등을 토대로 복합악취 평가에 적용 가능할 것으로 판단되는 반도체식 가스센서 10종을 선정하여 악취센서 어레이 시스템을 구축하였다.

<그림 1> 최적의 복합악취센서 평가를 위한 악취센서 어레이 시스템.

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<표 2> 연구에 사용한 가스센서 종류 및 특성구 분 주요 검지 물질 검출 범위

A 사

a HCFCs -b CH3SH -c HFCs -d VOCs -

B 사

e Air((CH3)3N, CH3SH, etc.) 1~10 ppm EtOHf H2S 5 ppmg ROH, solvent 50~5000 ppm EtOHh CH4, Natural gas 500~10,000 ppmi Air(H2, C2H6O, etc.) 1~30 ppm H2

j VOCs, NH3, H2S, etc 1~30 ppm EtOH

○ 현장악취 특성 파악에 적합한 최적의 복합악취센서를 선정하기 위해 악취센서 어레이 시스템을 이용하여 아래 표와 같은 조건으로 단일 및 복합 악취시료와 현장 복합악취시료 대해 복합악취센서 반응 특성 평가를 실시하였다.

<표 3> 평가에 사용된 표준악취시료(단일/복합) 및 평가 농도 범위

표준악취시료 구 분

단일물질 황화수소, 암모니아, i-뷰틸알코올, 톨루엔

농도(ppm) 0.01, 0.3, 3.0, 10.0

복합

물질 아세트알데하이드 + n-뷰티르알데하이드

농도(ppb) 8.6+10.0, 43.4+50.0, 86.8+99.9, 270.0+311.0

물질 황화수소 + 암모니아 + i-뷰틸알코올 + 톨루엔

농도(ppm) 0.01, 0.3, 3.0, 10.0

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○ 그 결과, 모든 악취센서는 황화수소 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.011 ~ 0.104 V 범위로 j > e > c > g 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.246 ~ 2.879 V 범위로 j > e > f > c 순으로 높게 나타났다.

○ 저농도 암모니아 악취물질에 대한 복합악취센서 출력값은 0.018 ~ 0.076 V 범위로 e > j > g > c 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.015 ~ 0.219 V 범위로 e > j > g > f 순으로 높게 나타났다.

○ i-뷰틸알코올 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.041 ~ 0.354 V 범위로 g > f > i > h 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.149 ~ 0.969 V 범위로 g > j > i > f 순으로 높게 나타났다.

○ 톨루엔 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났으나, d 복합악취센서의 경우 반응성이 매우 낮은 것은 나타났다. d 복합악취센서을 제외한 복합악취센서에 대해 저농도에서는 0.031 ~ 0.200 V 범위로 g > i > f > e 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.094 ~ 0.697 V 범위로 g >i > j > f 순으로 높게 나타났다.

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<표 4> 표준 단일악취시료에 대한 복합악취센서별 출력값

물질 농도

복합악취센서 출력값(V)a b c d e f g h i j

황화수소

0.01 0.018 0.014 0.064 0.011 0.086 0.025 0.054 0.032 0.041 0.104

0.30 0.031 0.041 0.268 0.042 0.322 0.059 0.094 0.062 0.065 0.664

3.00 0.165 0.172 0.563 0.214 1.281 0.586 0.558 0.294 0.431 2.347

10.00 0.246 0.249 0.643 0.340 2.082 0.798 0.597 0.439 0.530 2.879

암모니아

0.01 0.024 0.018 0.052 0.022 0.076 0.037 0.061 0.040 0.049 0.074

0.30 0.019 0.015 0.048 0.016 0.078 0.026 0.053 0.033 0.040 0.072

3.00 0.018 0.012 0.044 0.015 0.094 0.025 0.047 0.029 0.037 0.072

10.00 0.023 0.015 0.040 0.026 0.219 0.041 0.047 0.028 0.035 0.095

i-뷰틸알코올

0.01 0.043 0.074 0.094 0.041 0.135 0.352 0.354 0.140 0.297 0.116

0.30 0.030 0.046 0.106 0.031 0.112 0.072 0.142 0.074 0.108 0.146

3.00 0.100 0.154 0.278 0.086 0.213 0.278 0.510 0.232 0.369 0.436

10.00 0.191 0.273 0.432 0.149 0.421 0.615 0.969 0.462 0.733 0.893

톨루엔

0.01 0.031 0.053 0.079 0.000 0.125 0.161 0.200 0.088 0.163 0.108

0.30 0.034 0.059 0.094 0.001 0.118 0.126 0.197 0.095 0.152 0.170

3.00 0.050 0.096 0.131 0.000 0.098 0.243 0.378 0.158 0.288 0.305

10.00 0.094 0.164 0.196 0.000 0.131 0.499 0.697 0.278 0.554 0.539

ix

○ 아세트알데하이드와 n-뷰티르알데하이드가 혼합된 표준 복합악취시료 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.011 ~ 0.040 V 범위로 g > i > j > e 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.066 ~ 0.773 v 범위로 j > h > e > g 순으로 높게 나타났다.

<표 5> 표준 복합악취시료(2종류의 표준 단일악취시료)에 대한 복합악취센서별 출력값2종류 표준 복합악취

(ppb)

복합악취센서 출력값(V)

a b c d e f g h i j

8.6/10.0 0.011 0.018 0.029 0.015 0.032 0.026 0.040 0.023 0.039 0.034

43.4/50.0 0.025 0.045 0.060 0.016 0.068 0.211 0.232 0.081 0.205 0.107

86.8/99.9 0.024 0.026 0.090 0.017 0.064 0.047 0.093 0.064 0.075 0.157

270.0/311.0 0.124 0.104 0.312 0.066 0.290 0.111 0.277 0.291 0.181 0.773

※ 농도 : 아세트알데하이드/n-뷰티르알데하이드

○ 암모니아, 황화수소, I-뷰틸알코올, 톨루엔이 혼합된 표준 복합악취시료 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.049 ~ 0.168 V 범위로 f > g > i > e 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.238 ~ 2.740 V 범위로 j > e > f > i 순으로 나타났다.

<표 6> 표준 복합악취시료(4종류의 표준 단일악취시료)에 대한 복합악취센서별 출력값

4종류 표준 복합악취(ppm)


a b c d e f g h i j

0.01 0.049 0.075 0.069 0.068 0.119 0.168 0.155 0.066 0.144 0.102

0.30 0.061 0.074 0.216 0.059 0.261 0.135 0.198 0.101 0.154 0.546

3.00 0.191 0.225 0.479 0.200 1.109 0.602 0.694 0.370 0.565 2.081

10.00 0.238 0.271 0.556 0.314 1.913 0.942 0.753 0.527 0.759 2.740

x

○ 악취센서별 출력값은 악취우심지역별로 상이하게 나타났으며, 현장 악취시료에 대한 10종(a ~ j)의 악취센서의 반응성은 다음과 같은 순으로 나타났다.

- a 복합악취센서 : 3-3 > 2-2 > 1-추가 악취우심지역 순. - b 복합악취센서 : 3-3 > 4-2 > 3-2 순. - c 복합악취센서 : 3-3 > 1-3 > 2-2 순. - d 복합악취센서 : 3-3 > 2-2 > 1-추가 순. - e 복합악취센서 : 3-3 > 1-3 > 2-2 순. - f 복합악취센서 : 3-3 > 1-3 > 2-2 순. - g 복합악취센서 : 3-3 > 2-2 > 4-2 순. - h 복합악취센서 : 3-3 > 1-3 > 2-2 순. - i 복합악취센서 : 3-3 > 4-2 > 2-2 순. - j 복합악취센서 : 1-3 > 3-3 > 2-3 순.

○ 악취우심지역별 복합악취농도는 1-3 지점이 45 OU/m3로 가장 높으며, 3-3 지점이 30 OU/m3, 1-추가/4-1 지점 10 OU/m3, 1-1/2-1/2-2/2-3/4-3 지점이 7 OU/m3, 3-1/3-2/4-2 지점이 3 OU/m3으로 나타났다.

○ 복합악취농도가 가장 높은 1-3 지점에 대해서 5종류의 복합악취센서 출력값이 상위 20% 안으로 나타났으며, 1-3 지점 다음으로 복합악취농도가 높은 3-3 지점에 대해서는 10종류의 복합악취센서 출력값이 상위 20% 안으로 나타났다. 2-2 지점의 경우 복합악취농도가 7 OU/m3으로 8종류의 복합악취센서가 상위 30%안으로 나타났으며, 복합악취농도가 10 OU/m3인 4-1 지점은 복합악취센서 출력값이 상위 30%로 안으로 해당하는 복합악취센서가 1종류도 나타나지 않았다.

○ 악취센서별 RS/RO의 반응성, 재현성 및 복합악취농도와의 선형성 평가 결과 반응성 부분에서는 복합악취센서 e와 j, 선형성 부분에서는 복합악취센서 c, e, j, 재현성 평가에서는 모든 악취센서가 양호한 것으로 나타났다. 이에 안산시 악취 특성 파악에 적용 가능한 최적의 복합악취센서는 e, j로 선정하여 현장 적용 평가를 진행하였다.

<표 7> 10종류의 악취센서 종합 평가 결과

평가 내용 악취센서 평가 결과a b c d e f g h i j

반응성 하 하 중 하 상 하 하 하 하 상선형성 하 하 상 하 상 중 하 상 하 상재현성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호

최종 결과 - - - - 최적 - - - - 최적

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○ 최적의 복합악취센서 e, j를 이용한 2차원의 x-y 좌표 냄새패턴 분석 결과 1-3 지점과 4-2 지점의 기울기 크기가 가장 큰 차이가 보이는 것으로 나타났고, 반응속도 값을 이용한 PCA 분석 결과에서 1-3 지점이 A 그룹으로 4-2 지점이 4그룹으로 다른 그룹 및 큰 차이가 있는 경향과 유사하게 나타났다

<그림 2> 듀얼 센서를 활용한 통계 분석 결과.

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2) 현장악취 특성 평가

○ 현장악취 평가 적용이 가능할 것으로 선정된 최적의 복합악취센서(반도체식 가스센서) 2종류(e, j)를 장착한 복합악취측정기(시작품, 3set)를 제작하였다. 악취 이동 및 확산을 파악하기 위해 국지기상을 측정할 수 있도록 풍향, 풍속, 온도, 습도 측정 장치도 장착하였다.

<그림 3> 자체 제작한 실시간 복합악취측정기((주)에어웍스 제작품).

○ 복합악취센서의 현장악취 평가 적용 가능성, 활용방안 도출 및 기초자료 확보를 위해 현장 복합악취시료에 대한 반응성 평가에 의해 현장악취 특성을 파악할 있다고 판단된 최적의 반도체식 가스센서 2종류를 장착하여 제작된 복합악취측정기를 악취우심지역 설치 ․ 운영하였다.

○ 현장 복합악취시료를 채취한 동일한 지점인 12개 악취우심지역 중 6개 지점(1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 2-2, 2-3)에 대해 복합악취측정기 설치 ․ 운영하여 현장악취 특성을 평가하였으며, 현재 3개 지점(3-1, 3-2, 3-3)에 대해 현장악취 특성 평가를 진행 중이다.

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<그림 4> 1 그룹 복합악취측정기 현장 설치 및 측정 결과.

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<그림 5> 2 그룹 복합악취측정기 현장 설치 및 측정 결과.

xv

<그림 6> 3 그룹 복합악취측정기 현장 설치.

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○ 현장악취 특성 평가 결과, 지점별, 풍향별, 시간대별, 일자별 등에 따른 악취 변화 특성이 상이함을 확인할 할 수 있었다. 1-1 지점과 1-2 지점의 경우 근거리에 위치하여 풍향에 따른 악취 이동을 확인할 수 있었으며, 2-2 지점의 경우 낮 시간대가 타 시간대에 비해 악취 수준 크기가 상대적으로 낮은 경향을 확인할 수 있었다.

○ 그 중 악취발생지역과 주거지역으로 구분된 1 그룹의 1-1 및 1-2 지점의 결과를 대표적으로 살펴보면, 북풍조건(360°)의 풍향에서는 악취발생지역(염색단지)의 악취가 해안가로 이동함에 따라 주거지역으로 이동하지 않아 악취센서 결과가 상이함을 확인하였고, 반대로 북서풍(270 ~ 360°)의 조건에서는 악취발생지역의 악취가 주거지역으로 이동하였고, 그 결과 주거지역에서의 악취센서가 반응하는 결과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 악취센서를 통한 주거지역에서의 악취민원 예측이 가능한 결과이며, 기상변화와 연계하여 악취발생지역에서의 악취이동 현상을 해석할 수 있을 것이다.

<그림 7> 1-1 지점과 1-2 지점 상호 현장악취 특성 평가.

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Ⅴ. 연구결과의 활용계획

1) 악취배출원 중심의 복합악취센서 확대방안

○ 안산시 공업지역 내에는 다양한 업종의 악취발생사업장이 광범위한 지역에 분포되어 지역마다 악취 특성이 이상하다. 이에 최대한 많은 지점에 복합악취센서를 설치 ‧ 운영해야 이상적인 악취관리가 이루어질 것이다.

○ 그러나 비용 측면과 같은 경제적인 부담 등의 한계가 있기에 초기 접근 단계로 주요 악취 발생사업장 및 민원 지역을 대상으로 복합악취센서를 활용하여 그 실효성을 통한 2차 확대방안을 진행하도록 한다.

○ 광범위한 안산시의 악취배출특성을 총 4개 그룹(12개 측정지점)으로 대상지역을 구분하고 각 그룹별 주요한 악취배출시설을 대상으로 복합악취센서를 배치하는 방법이 가장 적절한 접근 방안으로 판단된다.

<표 3-15> 악취배출특성을 고려한 복합악취센서 확대방안업 종 센서 설치 지점 센서 수

염색 및 가공시설

단위 악취배출원 중심으로

동, 서, 남, 북32 개소

하수처리장음식물처리장

펄프 및 종이 제조화학

의약품 제조사료

모피가공경계지역 공업지역과 주거지역 경계선 4 개소

총 센서 수 36개

○ 더불어, 8개 악취배출시설에 대한 계절별 풍향변화를 중장기적으로 해석하고 악취발생사업장을 중심으로 최적의 측정지점을 도출하여 악취측정시스템을 구성한다면, 현재 안산시에 문제시되는 주요 악취배출사업장의 효과적인 악취관리가 가능할 것으로 판단된다.

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2) 악취민원(주거) 지역을 고려한 복합악취센서의 확대방안

○ 안산시의 경우 동쪽으로 주거지역인 초지동과 염색단지를 경계로 완충지역이 존재하고 있으며, 북쪽으로 단원구가 지리적으로 위치하고 있어, 공업지역에서 발행한 악취가 주거지역으로 이동하여 악취민원을 유발할 수 있는 실정이다.

○ 공업지역의 동쪽 악취관리를 위해 초지동 악취측정소와 신안산대학교, 북쪽 악취관리를 위해 중소기업연수원 직원아파트와 안산 청소년 수련원에 복합악취센서를 설치‧운영하는 방안을 검토하도록 한다.

<그림 8> 공업지역의 악취 이동을 고려한 복합악취센서 구축 방안 제시.

3) 듀얼 복합악취센서를 이용한 악취물질의 정성적 관리방안

○ 본 연구에서도 일부 실험결과를 분석하여 제시하였듯, 듀얼 복합악취센서를 이용하여 악취물질의 정성적 분석 접근이 가능하다. 즉, 악취배출사업장의 악취 지문 DB를 구축하고 복합악취센서 운영결과와 비교하여 관리한다면 악취원인물질 및 악취배출사업장 유추를 통해 근본적인 악취배출사업장에 대한 적극적인 악취관리가 가능할 것이다.

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○ 듀얼 복합악취센서에 의한 악취물질의 정성적 분석은 악취성분에 대해서 서로 다른 반응특성을 보이는 2개의 복합악취센서를 활용하며, 특정 악취성분에 대한 복합악취센서의 반응값을 2차원 x-y 좌표로 표현하여 냄새의 종류를 구분하는 방법이다.

<그림 9> 듀얼 복합악취센서에 의한 현장악취시료의 냄새패턴분석 결과 사례.

4) 악취배출시설(악취방지시설)에 대한 근본적인 악취관리 체계 구축방안

○ 대부분의 악취모니터링 시스템은 사업장 주변 또는 부지경계를 중심으로 구축되어 악취문제를 관리하고 있다. 이는 이미 배출된 악취를 감지하는 기능일 뿐 실질적으로 배출되는 악취배출원의 관리 개념이 아니기에 근본적인 악취관리 방안으로 접근하는데 부족하다.

○ 근본적인 악취관리를 위해서는 실질적으로 배출되는 악취를 줄이는 것이 선행되어야

할 것이다. 대부분의 사업장에서 발생되는 악취는 악취방지시설을 통해 외부를 배출되고 있는데, 악취방지시설 관리에 따라 악취 수준에 큰 차이가 발생한다.

○ 안산시에서 집중적인 악취관리가 필요한 사업장을 대상으로 악취방지시설 배출구에 복합악취센서를 설치 운영한다면(악취방지시설 전/후단에 동시에 설치할 경우 실시간 악취제거효율 평가 가능) 악취배출수준에 대한 정보를 실시간으로 획득할 수 있게 될 것이다. 이 정보를 악취방지시설 유지관리에 활용한다면 경험에 의한 관리에서 객관적인 자료를 이용한 관리방안으로 악취제거효율의 편차를 줄일 수 있고, 근본적인 악취배출량을 감소시킬 수 있을 것이다.

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<그림 10> 악취배출시설(악취방지시설)의 직접적인 관리 체계 구축방안.

5) 악취관리를 위한 통합모니터링 시스템 구축

○ 향후, 악취배출사업장 및 민원 지역에 설치한 복합악취센서와 악취방지시설에 설치된 복합악취센서를 통합한 통합모니터링 시스템을 구축하고, 이에 악취확산모델링 등의 추가적인 연계를 통해 악취영향권 산정도 같이 이루어진다면 보다 비용효과적인 악취관리가 가능하게 될 것이다.

<그림 11> 통합모니터링 시스템 구축 모식도.

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<표 5-3> 복합악취측정기 및 통합모니터링 시스템 사양(안)

구분 품 명 규 격 수량

복합악취측정기

MOS 센서

- 반도체식 가스센서 : 2 개- 복합악취농도(OU, 희석배수) 및 냄새종류 표출 - 측정범위 : 10 ~ 2,000 OU- 냄새종류 및 조성변화 모니터링을 위한 전자코 패턴해석기술 및 로직 구현- 재현성 : 2%RSD 이내- 선형성(상관성) : 0.98 이상- 센서모듈간의 재현성 : 5%RSD 이내- 센서보드 일체형- 전단용 및 후단용 별도 운영- 수명 : 6개월 이상(배출구용)

2

마이크로펌프

- 진공흡입펌프- DC 12V- 흡입용량 : 1~1.5 L/min- 수명 : 연속작동 10,000 시간

1

솔레노이드벨브

- 3-way 타입- DC 12V- 수명 : 2년

1

외함- 재질 : 서스 304- 두께 : 1.5T 이상- 1(가로) * 1(세로) * 2(높이) m3 이하 (지지대 포함)- 전처리 모듈 내부 포함

2

기타

- 무취공기공급용 필터카트리지- 센서 manifold : 테프론 재질- 메인 PCB / 키패드 - SD card : 8GB- CDMA 모듈 : WCDMA / SK Tel.- 구동 및 신호처리로직 : 센서수명 연장을 위한 로직, 냄새종류 및 조성변화 모니터링용 패턴 해석 로직

2

통합모니터링

DB서버

- CPU : intel Xeon E3-1220v3(3.1GHz/ 8-core/8GB)- RAM : 8GB- HDD : 1TB- Ethernet : 1GB 2-port NC3321i adapter- OS : Windows 2008 서버

1

web서버

- CPU : intel QuadCore 3.3 이상- RAM : 8GB- HDD : 500GB- Ethernet : 1GB 2-port NC3321i adapter- OS : Windows 7

1

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본 문 목 차제 1 장 서 론 ··················································································································1 1. 연구 필요성 ······························································································································1 2. 연구 목적 ··································································································································4 3. 연구 내용 추진 협의 내역 ····································································································5

제 2 장 연구 내용 및 방법 ··························································································8 1. 연구내용 ···································································································································8 2. 연구방법 ···································································································································8 2.1 악취우심지역 현황 ·············································································································8 2.2 악취 시료 및 측정 방법 ·································································································10 2.2.1 표준악취시료 ···············································································································10 2.2.2 현장복합악취시료 ·······································································································11 2.2.3 악취센서 어레이 시스템을 이용한 악취시료 측정 ·············································12 2.2.4 공기희석관능법 ···········································································································13 2.3 가스센서의 종류 및 특성 ·······························································································14 2.3.1 반도체식(MOS) 가스센서의 반응원리 ···································································15 2.3.2 전기화학식(ECS) 가스센서의 반응원리 ································································16 2.3.3 광이온화 검출식(PID) 가스센서의 반응원리 ························································17 2.4 반도체식 가스센서의 신호해석 ·····················································································18 2.4.1 센서의 출력신호 구분 ·······························································································18 2.4.2 신호해석 방법 ·············································································································19 2.5 최적 복합악취농도 관계식 ·····························································································20

제 3 장 연구 결과 ·······································································································22 1. 안산스마트에 적합한 복합악취센서의 선정 ···································································22 1.1 악취센서 어레이 시스템의 선행 평가 ·········································································22 1.2 표준 단일 및 복합 악취시료에 대한 반응 평가 ·······················································27 1.2.1 표준 단일악취시료에 대한 반응 평가 ···································································27 1.2.2 표준 복합악취시료에 대한 반응 평가 ···································································39 1.2.3 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서 반응 평가 ·········································45

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본 문 목 차 1.3 현장악취 특성 평가 적용을 위한 최적의 복합악취센서 선정 ·······························56 1.3.1 최적의 복합악취센서 선정 ·······················································································56 1.3.2 최적의 복합악취센서에 의한 현장 복합악취시료 정성 분석((주)에어웍스) · 63 1.4 복합악취측정기(시작품) 제작((주)에어웍스) ······························································65 2. 복합악취센서 현장운영에 따른 악취 모니터링 결과 ···················································68 2.1 현장운영 악취 모니터링 지점의 개요 ·········································································68 2.2 <1그룹> 1-1 평가지점의 현장운영 결과 ···································································71 2.2 <1그룹> 1-2 평가지점의 현장운영 결과 ···································································75 2.3 <1그룹> 1-1 및 1-2 지점의 풍향 조건에 따른 악취특성 비교 ·························78 2.4 <1그룹> 1-3 평가지점의 현장운영 결과 ···································································81 2.5 <1그룹> 전체 지점의 현장운영 결과 비교 ································································84 2.6 <2 그룹> 2-1 평가지점의 현장운영 결과 ·································································85 2.7 <2그룹> 2-2 평가지점의 현장운영 결과 ···································································89 2.8 <2 그룹> 2-3 평가지점의 현장운영 결과 ·································································93 2.9 <3그룹> 현장운영 ············································································································96

제 4 장 결 론 ···············································································································99 1. 최적의 복합악취센서 선정 ·································································································99 2. 정성 분석 ·······························································································································99 3. 현장악취 특성 평가 ···········································································································100

제 5 장 복합악취센서 확대 및 악취관리 방안 ·····················································101 1. 복합악취센서의 확대방안 ·································································································101 2. 센서를 활용한 악취관리방안 마련 ·················································································110 2.1 듀얼 복합악취센서를 이용한 악취물질의 정성적 관리방안 ·································110 2.2 악취배출시설(악취방지시설)에 대한 근본적인 악취관리 체계 구축방안 ··········112 3. 악취관리를 위한 통합모니터링 시스템 구축 ·······························································113

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표 목 차<표 1-1> 최근 4년동안 “나라장터”에 등록된 악취센서 및 시스템 입찰 자료(규모) ·· 2<표 2-1> 악취우심지역 주요 냄새 및 현황 ···········································································9<표 2-2> 평가에 사용된 악취시료(단일/복합) 및 평가 농도 범위 ································10<표 2-3> 6단계 취기강도 판정방법 ······················································································11<표 2-4> 가스센서의 종류 및 특성 ·······················································································14<표 2-5> 전기화학식 가스센서의 반응 메커니즘 ·······························································17<표 3-1> 연구에 사용한 가스센서 종류 및 특성 ·······························································24<표 3-2> 황화수소에 대한 복합악취센서별 출력값 ···························································27<표 3-3> 암모니아에 대한 복합악취센서별 출력값 ···························································30<표 3-4> i-뷰틸알코올에 대한 복합악취센서별 출력값 ···················································33<표 3-5> 톨루엔에 대한 복합악취센서별 출력값 ·······························································36<표 3-6> 표준 복합악취시료(2종류의 표준 단일악취시료)에 대한 복합악취센서별 출력값 39<표 3-7> 표준 복합악취시료(4종류의 표준 단일악취시료)에 대한 복합악취센서별 출력값 42<표 3-8> 악취우심지역별 복합악취농도 및 복합악취센서별 출력값 ·····························53<표 3-9> 현장 복합악취시료에 따른 복합악취센서별 반응속도 ·····································55<표 3-10> 현장 복합악취시료별 복합악취센서 재현성 평가 결과 ································62<표 3-11> 10종류 복합악취센서 종합 평가 결과 ······························································63<표 3-12> PCA 분석 결과에 따른 현장 복합악취시료 분류 ··········································64<표 3-13> 현장악취 평가 지점 현황 및 Sensor OU 결과 ··············································69<표 3-14> 복합악취측정기 현장악취 특성 평가 일정 ······················································70<표 5-1> 악취배출특성을 고려한 복합악취센서 확대방안 ············································101<표 5-2> 표준산업분류에 의한 업종별 면오염원(작업장)의 냄새현황 ·······················103<표 5-3> 복합악취측정기 및 통합모니터링 시스템 사양(안) ·······································114

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그 림 목 차<그림 1-1> 냄새 및 악취 성분 측정을 위한 방법의 분류. ················································1<그림 1-2> Odotech사에서 개발한 OdoWatch 시스템 개요도. ······································2<그림 1-3> 국내 악취모니터링 설치 지역 현황. ··································································3<그림 1-4> 연구 추진 체계도. ··································································································4<그림 2-1> 대기(악취)배출업체 전수조사 DB 화면. ···························································8<그림 2-2> 악취우심지역 지점 현황. ······················································································9<그림 2-3> 무취공기 제조장치. ·····························································································10<그림 2-4> 현장복합악취시료 채취 모습. ···········································································11<그림 2-5> 악취센서 어레이 시스템을 이용한 악취시료 평가. ·····································12<그림 2-6> 아구치센서 어레이 시스템의 센서 평가값 예시. ·········································12<그림 2-7> 공기희석관능법의 평가절차 및 최종 전체 희석배수 계산 방법. ·············13<그림 2-8> 반도체식 가스센서의 감지원리. ·······································································15<그림 2-9> 반도체식 가스센서의 내부 구조. ·····································································15<그림 2-10> 반도체 센서 표면변화의 도식화. ·································································16<그림 2-11> 전기화학식 가스센서의 감지원리. ·································································17<그림 2-12> 광이온화 검출식 가스센서의 감지원리. ·······················································18<그림 2-13> 센서 작동 회로. ·································································································18<그림 2-14> 가변저항(RL)에 따른 센서 출력값(VOUT)의 변화 고찰. ··························19<그림 2-15> 센서 제조사에서 제공하는 자료(일본 FIGARO 社). ·································20<그림 2-16> 반도체식 가스센서 출력값에 따른 악취성분의 희석배수(OU/m3) 산출 차이 예. 21<그림 2-17> 복합악취농도 산출 관계식 도출 방법의 모식도. ·······································21<그림 2-18> 복합악취센서 출력값과 공기희석관능 복합악취농도의 관계. ·················21<그림 3-1> 제조사 별 시판 중인 다양한 반도체식 가스센서. ·······································22<그림 3-2> 복합악취센서의 출력신호 해석기술 개발. ·····················································22<그림 3-3> 신호처리기술을 적용한 악취센서별 출력값 예(센서 4종, 대상악취성분 : 황화수소).23<그림 3-4> 연구기관이 확보하고 있는 반도체식 가스센서 관련 실험 자료. ·············23<그림 3-5> 센서 제조사에서 제공하는 센서 기초 자료(물질별 농도별 센서 감도 특성). 24<그림 3-6> 연구에 사용한 가스센서 종류 및 특성. ·························································25<그림 3-7> 센서 어레이 시스템 구성 모식도. ···································································26<그림 3-8> 자체 구축한 센서 어레이 시스템. ···································································26

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그 림 목 차<그림 3-9> 황화수소에 대한 센서별 반응 특성. ·······························································29<그림 3-10> 암모니아에 대한 센서별 반응 특성. ·····························································32<그림 3-11> i-뷰틸알코올에 대한 센서별 반응 특성. ······················································35<그림 3-12> 톨루엔에 대한 센서별 반응 특성. ·································································38<그림 3-13> 표준 복합악취시료(2종류)에 대한 센서별 반응 특성. ······························41<그림 3-14> 표준 복합악취시료(4종류)에 대한 센서별 반응 특성. ······························44<그림 3-15> 현장 복합악취시료 채취. ·················································································45<그림 3-16> 악취우심지역 현장복합악취시료의 센서별 반응 특성. ·····························51<그림 3-17> 센서 반응속도 추출방법. ·················································································54<그림 3-18> 복합악취센서 RS/RO와 복합악취농도의 관계. ·············································61<그림 3-19> 현장 복합악취시료에 대한 PCA 분석 결과. ···············································63<그림 3-20> 듀얼센서에 의한 2차원 x-y 좌표 추출방법. ··············································64<그림 3-21> e, j 복합악취센서에 의한 2차원 패턴분석 결과. ······································65<그림 3-22> 자체 제작한 복합악취측정기(시작품). ··························································66<그림 3-23> 복합악취측정기의 현장복합악취 특성 출력 화면. ·····································66<그림 3-24> 복합악취측정기를 통한 현장복합악취 특성 결과(웹 서버 화면). ··········67<그림 3-25> 지점별 현장복합악취 측정결과(웹 서버 화면). ··········································67<그림 3-26> 복합악취농도와 복합악취센서 산출값 관계식 산출 모식도. ···················68<그림 3-27> 그룹별 현장악취 평가지점. ·············································································71<그림 3-28> 1-1 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································72<그림 3-29> 1-1 지점 일평균 Sensor OU 변화와 풍향 빈도 분석. ···························73<그림 3-30> 1-1 지점에 대한 전체 평가기간 동안의 Sensor OU 변화. ···················74<그림 3-31> 1-1 지점 8월 25일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ······························74<그림 3-32> 1-2 지점 복합악취측정기 현장 설치 ···························································75<그림 3-33> 1-2 지점 일평균 Sensor OU 변화와 풍향 빈도 분석. ···························76<그림 3-34> 1-2 지점에 대한 평가기간 Sensor OU 변화. ···········································77<그림 3-35> 1-2 지점 8월 20일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ······························77<그림 3-36> 1-2 지점 8월 20일 풍향별 평균 Sensor OU(A) 및 13 ~ 20시 사이 풍향별 평균 Sensor OU(B). ·························································································78<그림 3-37> 1-1 및 1-2 지점의 풍향 조건에 따른 악취특성 결과 비교. ·················79<그림 3-38> 8월 20일과 8월 25일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ··························80

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그 림 목 차<그림 3-39> 1-3 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································81<그림 3-40> 1-3 지점 일평균 Sensor OU 변화 및 풍향 빈도 분석. ·························82<그림 3-41> 1-3 지점에 대한 평가기간 동안의 Sensor OU 실시간 변화. ···············83<그림 3-42> 1-3 지점 8월 25일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ······························83<그림 3-43> 1-3 지점 8월 25일 풍향별 평균 Sensor OU. ··········································84<그림 3-44> 1그룹 측정지점 전체측정기간 동안의 일변화 관찰. ·································85<그림 3-45> 2-1 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································86<그림 3-46> 2-1 지점 일평균 Sensor OU 변화 및 풍향 빈도 분석. ·························87<그림 3-47> 2-1 지점에 대한 평가기간 Sensor OU 변화. ···········································88<그림 3-48> 2-1 지점 11월 5일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ······························88<그림 3-49> 2-1 지점 11월 5일 풍향별 평균 Sensor OU. ··········································89<그림 3-50> 2-2 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································90<그림 3-51> 2-2 지점 일평균 Sensor OU 변화 및 풍향 빈도 분석. ·························91<그림 3-52> 2-2지점에 대한 평가기간 Sensor OU 변화. ·············································92<그림 3-53> 2-2 지점 10월 6일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ······························92<그림 3-54> 2-3 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································93<그림 3-55> 2-3 지점 일평균 Sensor OU 변화 및 풍향 빈도 분석. ·························94<그림 3-56> 2-3 지점에 대한 평가기간 Sensor OU 변화. ···········································95<그림 3-57> 2-3 지점 10월 14일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰. ····························95<그림 3-58> 3-1 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································96<그림 3-59> 3-2 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································97<그림 3-60> 3-3 지점 복합악취측정기 현장 설치. ··························································98<그림 5-1> 유기용제 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도. ···························104<그림 5-2> 가열된 쇠냄새 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도. ·················105<그림 5-3> 약품 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도. ···································106<그림 5-4> 기름 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도. ···································107<그림 5-5> 타는 냄새(플라스틱)가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도. ················108<그림 5-6> 타는 냄새(페놀)가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도 ·························108<그림 5-7> 시흥시 유비무환 악취모니터링 시스템 사례. ·············································109<그림 5-8> 공업지역의 악취 이동을 고려한 복합악취센서 구축 방안 제시. ··········· 110<그림 5-9> 듀얼 복합악취센서에 의한 현장악취시료의 냄새패턴분석 결과 사례. · 111

xxviii

그 림 목 차<그림 5-10> 듀얼 복합악취센서에 의한 지정악취물질의 냄새패턴분석 결과. ·········111<그림 5-11> 악취배출시설(악취방지시설)의 직접적인 관리 체계 구축방안. ············112<그림 5-12> 통합모니터링 시스템 구축 모식도. ·····························································113

제 1 장 서 론

1. 연구 필요성 ········································································· 1

2. 연구 목적 ············································································· 4

3. 연구 내용 추진 협의 내역 ················································· 5

1

제 1 장 서 론

1. 연구 필요성

○ 냄새 및 악취 성분을 측정하거나 모니터링 방법은 크게 관능평가방법을 이용한 복합악취 측정, 기기분석을 이용한 개별성분 측정, 공간변화 및 시간변화 모니터링 방법으로 구분할 수 있다. 인간의 후각에 의한 관능평가(Olfactory method) 및 기기분석 방법을 이용하여 복합악취농도와 악취를 구성하고 있는 개별성분의 농도(ppb, ppm 등)를 분석하는 방법이 일반적이며, 환경부의 악취공정시험법이 주된 방법으로 활용된다.

<그림 1-1> 냄새 및 악취 성분 측정을 위한 방법의 분류.

○ 그러나 시/공간적으로 변화(희석) 및 이동하는 특성이 있는 악취성분을 효과적으로 측정하고 모니터링할 수 있는 방법으로 기존 관능평가와 기기분석 방법을 활용하기엔 고가의 운영비용, 시료채취/전처리의 번거로움, 비연속적인 운영 및 전문인력 필요 등의 한계성이 있다. 따라서 인간의 후각을 대신하여 시/공간적으로 변화하는 악취의 현상(악취성분의 종류/농도/강도 등)을 모니터링하고 해석하기 위한 방법으로 저렴한 비용, 간편한 조작 및 연속적인 운영 등이 가능한 가스센서를 활용한 악취모니터링 방법이 최근에 많은 관심을 받고 있으며, 악취 관련 현장에서의 수요 및 필요성이 증대되고 있는 상황이다.

2

<그림 1-2> Odotech사에서 개발한 OdoWatch 시스템 개요도.

○ 최근 4년 동안에 “나라장터”에 등록된 악취센서 관련 입찰 자료를 보면, 약 22개 지방자치단체에서 약 117개의 악취센서 및 시스템을 설치·운영 중인 것으로, 약 43억 원 규모의 시장이 형성되어 있는 것으로 추정된다. 특히, 삼성전자/반도체/SDI, SK하이닉스, POSCO, 현대제철, S-Oil, SK석유화학 등의 민간기업에서 설치·운영 중인 악취센서 및 시스템의 규모까지 포함하면 약 100억 원 시장으로 판단된다. 100억 원 대 시장 규모이지만 악취센서 및 시스템에 대한 표준성능인증 제도가 마련되어 있지 않아 악취센서 및 시스템의 설치·운영에 소극적이다.

<표 1-1> 최근 4년동안 “나라장터”에 등록된 악취센서 및 시스템 입찰 자료(규모)구 분 2011년 2012년 2013년 2014년 계

지방자치단체수 5 4 8 5 22설치·운영 수 26 31 17 43 117금액(백만 원) 723 1,488 699 1,371 4,281

3

<그림 1-3> 국내 악취모니터링 설치 지역 현황.

○ 향후, 환경부의 악취센서에 관한 “형식승인제도(현, 제도가 없음)”등의 악취센서 및 시스템 설치·운영에 관련된 표준화가 도입되고, 악취배출시설의 배출구에서의 악취관리(예, 악취 TMS, Tele Monitoring(Metry) System)가 체계화된다면 국내의 악취센서 및 시스템 시장규모는 약 1,000억 원 이상으로 확대될 것으로 예산된다.

○ 2010년 안산시에서 구축한 “U-Clean 통합 시스템”의 악취모니터링이 악취 개선 및 민원 최소화에 기여한 역할은 크지만, 개별악취물질을 측정하는 전기화학식 및 광이온화검출식 가스센서만으로는 악취민원과의 연관성 파악 및 산업단지 내의 악취 관리에 한계가 있다. 이에 효율적인 악취관리 방안을 마련하고자 안산시 현장복합악취 특성 파악에 적용 가능한 복합악취센서(반도체식 가스센서, MOS)의 선정과 향후 추가·확대를 고려하고 있는 악취감시시스템 구축을 위한 자료의 확보가 필요할 실정이다.

4

2. 연구 목적

복합악취센서를 활용한 효율적인 악취관리방안 마련

○ 반도체식 가스센서 중 안산시 악취 특성을 파악할 수 있는 현장 적용이 가능한 최적의 복합악취센서를 선정하고, 향후 안산시 “U-Clean 통합 시스템”과 연계한 악취모니터링 시스템 구축을 위한 기초자료를 확보하고자 한다.

○ 전기화학식 및 광이온화검출식 가스센서만의 조합으로 운영 중인 안산시 악취모니터링 시스템의 운용 한계성을 평가하고, 현장복합악취 평가에 적합한 추가적인 가스센서의 조합을 통해 악취모니터링 시스템을 개선하고 이를 악취 발생원과 악취 민원과의 연관성 파악에 활용하고자 한다.

○ 안산시의 악취 문제에 대해 효율적인 관리방안을 마련하기 위한 방법으로 복합악취센서를 악취우심지역에 설치/운영함으로써 현장복합악취 평가 적용 가능성 및 활용방안을 도출하고자 한다.

<그림 1-4> 연구 추진 체계도.

5

3. 연구 내용 추진 협의 내역

○ 일자 : 2015년 6월 12일 ○ 장소 : 안산시 산업지원본부 2층 공단환경과 ○ 참석자 : 안산시 담당자, 대전대학교 연구원, 참여기업 대표

과업목적 협의내용 협의결과

1. 안산스마트허브에 적합한 복합 악취센서의 선정

○ 주요 악취배출원 및 악취원인물질 파악 : “시화, 반월공단 대기(악취)배출업체 전수조사” 용역 자료를 활용하여 주요 악취배출사업장 및 주요 악취원인물질 파악○ 복합악취측정을 위한 반도체식 가스센서 확보 : 일본 등 국외의 odor, air quality, NH3 등의 가스를 측정하기 위해 개발된 센서를 이용하여 현장악취시료에 대한 반응성 고찰

○ 복합악취센서 array system을 통한 최적 센서 선정 : 복합악취 센서 어레이 시스템을 활용하여 현장 악취시료에 대한 반응정도가 양호한 센서 선정

○ 전반적인 내용수용○ 현장악취시료의 특성을 해석할 수 있는 센서를 선정

2. 주요 악취발생가스(H2S, NH3, VOCs 등)의 개별 및 혼합 비율에 따른 복합악취관계식 도출

○ 복합악취농도 산출 관계식 도출 : 단일표준물질을 이용하여 농도별 단일악취시료를 제조하여 공기희석관능법과 복합악취센서로 분석하여 물질별 농도별 희석배수와 센서값의 관계식 도출

○ 전반적인 내용수용○ 현장시료의 샘플링 지점은 안산시 (사업체와 업무협의)에서 지정 후 진행

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3. 산업단지내 주요 악취배출 사업장을 고려한 악취시료의 복합악취농도(희석배수)와 복합악취센서와의 신뢰성 고찰

○ 현장시료에 대한 복합악취농도와 센서와의 관계식 도출 : 현장악취시료를 공기희석관능법으로 분석한 희석배수와 복합악취센서로 측정한 복합악취 농도를 비교·분석하여 복합악취센서 측정결과에 대한 관계식 도출

4. 복합악취센서의 측정결과와 개연성 확보

○ 시제품 Test-bed 구축을 통한 현장 평가 : Test-bed 구축(‘악취측정망, 악취배출업체 주변, 민원지역’에 복합악취센서 설치)을 구축하여 현장 악취감시시스템 운영 : 악취측정망, 악취배출업체 및 민원지역에서 측정된 복합악취센서 농도의 상호 연관성 고찰

○ 3대 시스템을 통한 Test-bed 현장 평가○ 평가지점이 산업단지내로 한정하여, 대표 지점(악취배출사업장, 민원 다발 지역 등)을 대상으로 Test-bed 운영○ 염색, 화학, 피역단지에서의 총 9 ~ 12회 평가○ (3set/지점 * 1개월 운영) * 3 ~ 4개 월간 지점 이동 평가○ 풍향/풍속 센서의 동시 운영

5. 악취측정망의 측정결과와 개연성 확보

○ 안산시 고정식 악취측정소 측정결과와의 비교 : 안산시 기존 악취측정망(고정식 악취측정소) 근거리에 복합악취센서를 설치하여 악취성분 측정결과의 시간적 분포/변화 특성 비교 및 악취민원 발생 시기에 대한 특성 파악

○ 선정된(본 과업) 복합악취센서를 통한 기존악취센서 측정망(염색단지) 자료의 비교분석을 통한 기존 악취센서의 실효성 검증

7


6. 복합악취센서의 확대방안 마련

○ 기존 전기화학식 및 광이온검출식 센서 평가 결과를 토대로 반도체식 가스센서 추가 활용에 따른 효과 분석○ 악취민원 이력, 바람장 분석, 지리적 특성을 고려한 악취모니터링 지점의 검토

○ 기존 염색업종(단지) 모니터링의 검증 또는 활용의 극대화보다는 피혁, 화학 단지 등 다른 업종의 악취문제를 복합 취기센서로 가능한지 여부 파악○ 이후 효용성 입증되면 염색단지 기존 시스템에도 복합악취기센서로 접근 및 확산

7. 센서를 활용한 악취관리방안 마련

○ 센서를 활용하여 직접적으로 악취가 배출되는 배출구의 원천적인 악취수준을 파악하고, 악취 방지시설 전/후단에 센서를 설치하여 방지시설 유지관리에 활용

○ MTV 대기개선 로드맵의 악취모니터링 기금 활용을 위해 복합악취기 센서 활용을 통한 복합악취 관리에 초점을 맞추어 진행

8. 기상데이터와 연계한 악취 추적시스템 연계방안 마련

○ 기존 악취모니터링 시스템의 실태를 파악하고, 문제점 및 개선방안 제안

○ 모델링 부분은 기존 측정 및 모니터링 시스템에 충분하게 구축되어있는 관계로 본 과업에서의 중요 연구내용은 아닌 사항임

제 2 장 연구 내용 및 방법

1. 연구내용 ··············································································· 8

2. 연구방법 ··············································································· 8

8

제 2 장 연구 내용 및 방법

1. 연구 내용

○ 안산시에서 접수된 주요 민원발생지역과 악취배출시설 현황 자료 등을 활용하여 선정한 악취우심지역에 대한 현장복합악취를 안산시의 대표적인 악취특성 자료로 활용하여 연구를 수행하였다.

<그림 2-1> 대기(악취)배출업체 전수조사 DB 화면.

○ 센서 어레이 시스템을 구축하여 현장복합악취시료에 대한 반응 평가를 통해 현장악취 특성을 파악할 수 있는 최적의 복합악취센서를 선정하였다.

○ 선정된 복합악취센서를 이용하여 복합악취측정기(시작품)를 자체 제작하였고, 악취우심지역에 설치·운영을 통해 현장악취 특성 평가에 적용을 가능성 파악 및 기초자료를 확보하였다.

2. 연구 방법

2.1 악취우심지역 현황

○ 악취배출시설의 위치, 민원발생 현황, 악취 및 기상 특성 등을 고려하여 안산시 악취 특성을 대표할 수 있는 12개 지점을 선정하고, 이를 유사 냄새로 판단되는 3개 지점끼리 그룹화하여 총 4개 그룹으로 분류한 악취우심지역을 안산시에서 선정하였다.

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<그림 2-2> 악취우심지역 지점 현황.

<표 2-1> 악취우심지역 주요 냄새 및 현황악취우심지역 주요 냄새 현 황

1 그룹1-1 텐타 냄새(다림질) 공업지역, 섬유 염색 및 가공시설1-2 텐타 냄새(다림질) 주거지역, 공업단지와의 이격거리 약 500 m1-3 슬러지 및 음식물 썩는 냄새 공업지역, 하수․축산폐수 처리시설, 표면처리시설

2 그룹2-1 종이 썩는 냄새 공업지역, 펄프․종이 및 판지 제조시설2-2 쓰레기 소각 냄새 공업지역, 폐기물 보관․처리시설2-3 종이 썩는 냄새 공업지역, 펄프․종이 및 판지 제조시설

3 그룹3-1 달콤하고 시큼한 냄새 공업지역, 표면처리시설3-2 플라스틱 타는 냄새 공업지역, 합성고무 및 플라스틱물질 제조시설3-3 약품 냄새 공업지역, 기초 의약물질 및 생물학적 제제 제조시설

4 그룹4-1 가죽 냄새, 가죽 썩는 냄새 공업지역, 모피가공 및 모피제품 제조시설4-2 사료 찌는 냄새 공업지역, 사료 제조시설4-3 매캐한 냄새 공업지역, 금속의 용융․제련시설

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2.2 악취 시료 및 측정 방법

2.2.1 표준악취시료

○ 22종의 지정악취물질 중 대표적인 암모니아, 황화수소, i-뷰틸알코올, 톨루엔, 아세트알데하이드와 n-뷰티르알데하이드를 활용하여 표준 단일악취 및 복합악취 시료를 제조하였다. 표준 단일악취시료는 암모니아, 황화수소, i-뷰틸알코올과 톨루엔 총 4종류이며, 표준 복합악취시료는 암모니아, 황화수소, i-뷰틸알코올, 톨루엔을 혼합한 1종류와 아세트알데하이드와 n-뷰티르알데하이드를 혼합한 1종류로 하여 총 2종류이며, 무취공기 제조장치에 의해 제조된 무취공기와 주사기를 사용하여 단계적 희석을 통해 4종류의 농도별로 시료를 제조하였다.

<그림 2-3> 무취공기 제조장치.

<표 2-2> 평가에 사용된 악취시료(단일/복합) 및 평가 농도 범위

악취 시료 구 분

단일물질 황화수소, 암모니아, i-뷰틸알코올, 톨루엔

농도(ppm) 0.01, 0.3, 3.0, 10.0

복합

물질 아세트알데하이드 + n-뷰티르알데하이드

농도(ppb) 8.6/10.0, 43.4/50.0, 86.8/99.9, 270.0/311.0

물질 황화수소 + 암모니아 + i-뷰틸알코올 + 톨루엔

농도(ppm) 0.01, 0.3, 3.0, 10.0

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2.2.2 현장복합악취시료

○ 현장복합악취시료는 12개 악취우심지역에서 악취배출시설 위치 ․ 조업 및 악취분포 상태와 풍향, 날씨 등의 기상 조건을 고려하여 직접관능을 통해 악취강도가 가장 높을 것으로 판단되는 부지경계에서 채취하였다.

○ 직접관능법은 건강한 사람의 후각을 통해 악취의 취기강도를 <표 2-3>과 같이 6단계로 평가하는 방법이다.

<표 2-3> 6단계 취기강도 판정방법

취기강도 구 분 설 명

0 무취(None)

상대적인 무취로 평상시 후각으로 아무것도 감지하지 못하는 상태

1 감지 취기(Threshold)

무슨 냄새인지는 알 수 없으나 냄새를 느낄 수 있는 정도의 상태

2 보통 취기(Moderate) 무슨 냄새인지 알 수 있는 정도의 냄새

3 강한 취기(Strong)

쉽게 감지할 수 있는 정도의 강한 냄새(예, 병원에서 크레졸 냄새를 맡는 정도의 냄새)

4 극심한 취기(Very Strong)

아주 강한 냄새(예, 여름철에 재래식 화장실에서 나는 심한 정도의 상태)

5 참기 어려운 취기(Over Strong)

견디기 어려운 강렬한 냄새로서 호흡이 정지될 것 같이 느껴지는 정도의 냄새

○ 무슨 냄새인지 알 수 있는 정도의 냄새로 취기강도가 2도 이상일 경우에 현장복합악취시료를 채취하였다.

<그림 2-4> 현장복합악취시료 채취 모습.

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2.2.3 악취센서 어레이 시스템을 이용한 악취시료 측정

○ 10종의 악취센서를 이용하여 표준 및 현장 악취시료를 평가하였다. 평가방법은 시료주머니를 센서 어레이 시스템의 시료 주입구에 연결한 다음 시료를 20초 동안 주입하고, 악취센서 어레이 시스템 내에 있는 활성탄 필터를 통과한 무취공기를 3~4분 정도 주입하여 센서를 회복시키는 방식으로 각 시료별 3회 반복 평가하였다.

<그림 2-5> 악취센서 어레이 시스템을 이용한 악취시료 평가.

<그림 2-6> 아구치센서 어레이 시스템의 센서 평가값 예시.

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2.2.4 공기희석관능법

○ 기체상태의 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 복합악취의 측정은 공기희석관능법을 원칙임으로 현장복합악취시료의 경우는 공기희석관능법을 병행 평가하였다.

○ 공기희석관능법은 5인 이상의 악취 판정요원에게 채취한 냄새시료를 공급하여 평가대상 냄새를 인식시키고, 무취공기를 이용하여 단계적으로 희석하면서 시료희석주머니와 무취주머니로부터 시료의 냄새를 구별하여 냄새감지한계희석배수를 산출하는 방법이다. 희석비율은 약 3 배수씩 단계별로 증가시키면서 희석하며(부지경계 : 10배, 30배, 100배 ...., 배출구 : 300배, 1,000배, 3,000배...), 희석배수가 높을수록 시료의 악취 정도가 높은 것이다.

○ 관능시험은 판정요원의 평균 정답율이 0.6 미만일 경우 종료되며, 관능시험 희석배수 결정은 관능시험결과 무취로 판정된 시료희석배수의 바로 전단계 시료희석배수를 시험시료의 희석배수로 한다. 최종 희석배수는 전체 판정요원의 시료희석배수 중 최대값과 최소값을 제외한 나머지를 기하 평균하여 산출한다.

<그림 2-7> 공기희석관능법의 평가절차 및 최종 전체 희석배수 계산 방법.

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2.3 가스센서의 종류 및 특성

○ 가스센서의 종류는 가스의 종류만큼이나 그 원리 및 측정 방법이 매우 다양하고 측정 방식에 따라 구분된다. 현재 대표적으로 널리 적용 되어온 가스센서로는 반도체식, 전기화학식 및 광이온화식 등이 있다.

<표 2-4> 가스센서의 종류 및 특성

검출방식 원리 특징 농도 표현 방법

반도체식가열한 금속 산화물에 가스가 접촉되면 전기 전도도가 변화하는 원리

• 특정 성분에 대한 선택성은 떨어 지지만, 인간의 후각처럼 다양한 악취성분에 반응• ppb 수준의 낮은 농도에서도 탁월한 반응성

환경부 악취방지법복합악취농도

(OU, 희석배수)

전기화학식화학용제와 가스의 반응에 따라 생기는 전류, 전도율의 변화하는 원리

• 특정 악취성분에 반응하는 선택성• 적용 가능한 악취센서의 수가 3~4개 항목 수준(암모니아, 황화수소, 메틸머캅탄 등)• 복합악취가 존재하는 경우에는 악취의 특성을 객관적으로 표현 하기엔 한계성

절대농도 ppb/ppm 등

광이온화식자외선 조사에 의한 가스분자의 공진을 흡수 또는 산란량의 변화하는 원리

• 특정 악취성분에 반응하는 선택성• VOCs 성분에 대한 농도 측정

절대농도 ppb/ppm 등

(이소브틸렌에 대한 대표교정)

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2.3.1 반도체식(MOS) 가스센서의 반응원리

○ 반도체식(Semiconductor) 가스센서의 감지원리는 세라믹(금속산화물) 반도체의 표면에서 대상가스가 흡착·탈착됨에 따라 유도되는 현상(전기전도도 즉 저항의 변화)을 이용하는 것이다.

○ 가스가 없는 경우에는 대기 중에서 일정온도(200 ~ 400℃)로 가열된 센서소자의 표면은 산소를 흡착하고 있으며, 흡착된 산소는 전기전도도에 관여하여 있는 전자를 구속하고 있어서 센서소자는 높은 전기전도성을 나타낸다.

○ 그러나 반대로 수소나 탄화수소와 같은 환원성 또는 가연성가스에 접촉하면 흡착되었던 산소와 반응하여 산소가 제거되므로 전도성 밀도가 변화하므로 전기전도도가 가스의 농도 및 종류에 따라 비례적으로 증/감하게 된다.

<그림 2-8> 반도체식 가스센서의 감지원리.

○ <그림 2-6>은 반도체식 가스센서의 내부적인 구조이며, 반도체식 가스센서의 감지 원리 특성상 산소기체의 흡착량과 탈착량은 센서의 감도를 좌우하므로 감지물질의 표면 온도를 Heater resistor로 약 200℃ 이상으로 가열하여 감도를 극대화 한다.

<그림 2-9> 반도체식 가스센서의 내부 구조.

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○ 전면에는 금속산화물의 감지물질이 얇은 박막형태로 전극 표면에 코팅되어 있으며, 이 부분에 가스기체가 접촉하여 전기전도도값이 변화하는 원리이다.

○ <그림 2-7>은 연속적인 산소조건과 가스주입 후 반응하여 발생되는 반도체 센서의 표면변화를 도식화 하였다. 실질적으로 1번과 2번의 단계는 산소조건의 반응으로 센서 표면이 안정화된 상태이며, 3번과 4번의 조건에서는 가스와 접촉하였을 때 산소가 이탈되면서 전기전도도가 변화하는 특징을 전기적인 신호로 취득하는 원리이다.

<그림 2-10> 반도체 센서 표면변화의 도식화.

○ 이러한 방법이 반도체 센서의 신호를 취득하는 기본원리이다. 그러나, 반도체 센서의 특성상 모든 가스에 반응하는 선택성 문제와 외부환경 조건에 민감하게 변화하는 문제가 발생하므로 원천적인 전기적 신호만을 해석하는 방법은 반도체 센서를 활용하는데 큰 문제가 발생한다.

○ 결국, 1차적인 신호를 2차적인 새로운 신호로 해석하는 방법이 반드시 필요한 기술이 반도체 가스센서의 문제점을 극복하는 핵심기술이다.

2.3.2 전기화학식(ECS) 가스센서의 반응원리

○ 특정가스에 반응하는 전기화학식(Electrochemical) 센서는 다양한 안전분야에서 CO, H2S, Cl2, SO2 등 대부분 일반적인 유독성 가스를 감지하는데 사용할 수 있다. 전기화학식 가스센서는 전해질 내에서 양극과 음극의 화학반응(산화환원 반응)에 의해 발생하는 전류값의 변화를 감지하는 것으로서 크기가 작고 구동을 위한 전력이 매우 적으며 우수한 선택성, 선형성과 반복성을 갖고 있다.

○ 구조는 측정물질에 의해 산화가 일어나는 감지전극(Sensing electrode 또는 Working electrode), 감지전극에 외부로부터 전압을 걸어 줄 때 기준이 되는 기준전극(Reference electrode), 감지전극에서 흐르는 전류만큼의 대응 전류를 흘려줌으로써 평행을 유지시키는 대전극(Counter electrode)으로 구성된다.

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<그림 2-11> 전기화학식 가스센서의 감지원리.

<표 2-5> 전기화학식 가스센서의 반응 메커니즘

구 분 암모니아 황화수소

Sensing NH3+H2O→NH4++OH-+1/2H2+e- H2S+4H2O→H2SO4+8H++8e-

Counter OH-+1/2H2+e-→H2O 2O2+8H++8e-→4H2O

2.3.3 광이온화 검출식(PID) 가스센서의 반응원리

○ 가스 크로마토그래프용 검출기의 하나인 광이온화 검출기(Photoionization Detector)를 이용한 가스센서의 방식으로 유기 기체 모니터링에 적합한 고가의 센서이며, PID 센서는 측정하려는 가스에 자외선(UV Lamp)을 조사하여 이온화시켜 여기에 전압을 가해 발생한 전류를 측정하는 방법이다.

○ 시료 중 유기물질(일반적으로 휘발성유기화합물)의 이온화 포텐셜이 조사 자외선의 에너지(eV)보다 작을 때 유기물질은 전자를 방출하여 이온화 한다. 따라서 조사 자외선의 에너지가 소정의 값보다 높은 것이 측정 조건이 되며 자외선 에너지보다 낮은 물질은 모두 모니터링 되어 총체적인 물질 농도로 측정하는게 일반적이다.

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<그림 2-12> 광이온화 검출식 가스센서의 감지원리.

2.4 반도체식 가스센서의 신호해석

2.4.1 센서의 출력신호 구분

○ 반도체식 가스센서의 작동회로는 <그림 2-9>에서처럼 전극의 전원과 히터의 전원을 각각 5 V씩 인가(VC, 인가저항)되는 방식으로 구성되며, 일반적으로 가변저항(RL) 양단에서 출력되는 전압(VOUT)의 변화를 디지털 신호로 저장한다. 그러나 VOUT은 센서 표면에서 일어나는 전기적인 변화의 정도의 간접적인 표현이므로 정확히 말해서는 센서의 전기적인 변화값이라고 할 수 없다.

<그림 2-13> 센서 작동 회로.

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○ 센서 표면에서 일어나는 변화에 대해서는 표면에서 일어나는 직접적인 전기적인 변화값(VS) 또는 저항변화값(RS)으로 해석해야 한다. 일반적으로 RS 또는 VS를 직접적으로 측정하기 어렵기 때문에 VOUT을 이용하여 계산하여 산출할 수 있다.

○ <그림 2-9>의 센서 작동회로에서 저항변화는 <수식 4>를 통해서 산출이 가능하며, 옴의 법칙에 의해 직렬회로에서는 전류(I)가 일정한 조건을 적용(<수식 3>)하여 RS를 유도할 수 있다. VS는 <수식 1>에 <수식 5>를 대입하여 VS 산출식을 유도하게 되며, 센서 작동회로에서 일반적으로 전기적인 변화를 고찰할 수 있는 VOUT으로부터 RS와 VS를 산출한다.

VC = I × R <수식 1> R = RS + RL <수식 2> I = VOUT / RL <수식 3> RS = (VC × RL / VOUT) - RL <수식 4> I = VS / RS <수식 5> VS = VC × RS / (RS + RL) <수식 6>

2.4.2 신호해석 방법

○ 일반적으로 센서의 작동회로에서 RL이 증가하면 VOUT이 커지고, RL이 감소하면 VOUT이 작아진다. RL과 VOUT는 비례관계로 저농도에서는 RL을 높여 감도를 증가시키고, 고농도에서는 RL를 낮추어 감도를 줄여 VOUT의 변화를 통해 농도 변화에 따른 변별력을 조절할 수 있다.

<그림 2-14> 가변저항(RL)에 따른 센서 출력값(VOUT)의 변화 고찰.

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○ 따라서 RL이 바뀌면 VOUT이 변화되므로, 센서 출력신호 및 감도를 해석하는 경우에는 항상 RL이 고정된 조건에서 평가해야 한다. 따라서 센서의 출력신호를 해석하는 과정에서 RL 변화에 따른 출력신호를 일정하게 해석할 수 있는 방법으로 센서 표면의 저항 또는 전압변화(RS or VS)를 활용하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.

○ 대부분의 센서 제조사의나 연구자들의 자료의 센서 감도 산출은 RS/RO의 관계로 표현한다. RS는 악취 및 냄새 가스와 반응한 이후의 센서 표면의 저항값을 의미하고, RO는 무취공기에 노출된 센서 표면의 저항값을 의미한다.

<그림 2-15> 센서 제조사에서 제공하는 자료(일본 FIGARO 社).

2.5 최적 복합악취농도 관계식

○ 복합악취의 경우 다양한 종류의 악취성분이 혼합되어 있다. 그런데 반도체식 가스센서는 악취성분의 종류 구분 없이 강도/양의 값만을 표시하며, 동일한 평가값이더라도 악취성분의 종류에 따라 복합악취농도(희석배수, OU/m3) 값이 다르다. 이에 복합악취농도 산출을 위해서는 다양한 단일 및 복합 악취에 대한 복합악취농도 산출 관계식 자료가 필요하며, 현장에 대한 복합악취 특성을 파악하기 위해서는 확보된 자료 등을 활용하여 해당 지점에 적합한 최적의 복합악취농도 산출 관계식이 적용되어야 한다.

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<그림 2-16> 반도체식 가스센서 출력값에 따른 악취성분의 희석배수(OU/m3) 산출 차이 예.

○ 단일 및 복합 악취성분 또는 현장복합악취시료에 대한 복합악취농도 산출 관계식의 도출을 위한 방법은 서로 다른 농도의 시료를 공기희석관능법으로 분석하고, 동일한 시료를 반도체식 가스센서로 측정하여 복합악취농도와 산출값의 관계를 도출한다.

<그림 2-17> 복합악취농도 산출 관계식 도출 방법의 모식도.

<그림 2-18> 복합악취센서 출력값과 공기희석관능 복합악취농도의 관계.

제 3 장 연구 결과

1. 안산스마트에 적합한 복합악취센서의 선정 ·················· 22

2. 복합악취센서 현장운영에 따른 악취 모니터링 결과 ··· 68

22

제 3 장 연구 결과

1. 안산스마트에 적합한 복합악취센서의 선정

1.1 악취센서 어레이 시스템의 선행 평가

○ 주로 반도체 금속산화물인 SnO2를 주물질로 하는 반도체식 가스센서는 VOCs, Air quality, H2S, NH3 등의 가스성분을 측정하기 위한 목적으로 개발/제조/판매되고 있다. 가스성분 중 악취를 유발하는 성분도 일부 측정이 가능하나, 직접적으로 복합악취성분에 반응하는 센서를 찾기는 쉽지 않은 실정이다.

<그림 3-1> 제조사 별 시판 중인 다양한 반도체식 가스센서.

○ 현재 시판 중인 센서 중에서 연구기관의 경험과 센서 제조사에서 제공하는 기초 자료 등을 토대로 복합악취 평가에 적용 가능할 것으로 판단되는 악취센서 10종을 이용하여 센서 어레이 시스템을 구축하였다.

<그림 3-2> 복합악취센서의 출력신호 해석기술 개발.

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<그림 3-3> 신호처리기술을 적용한 악취센서별 출력값 예(센서 4종, 대상악취성분 : 황화수소).

<그림 3-4> 연구기관이 확보하고 있는 반도체식 가스센서 관련 실험 자료.

24

<그림 3-5> 센서 제조사에서 제공하는 센서 기초 자료(물질별 농도별 센서 감도 특성).

<표 3-1> 연구에 사용한 가스센서 종류 및 특성

구 분 주요 검지 물질 검출 범위

A 사

a HCFCs -

b 구취(CH3SH) -

c HFCs -

d VOCs -

B 사

e Air((CH3)3N, CH3SH, etc.) 1~10 ppm EtOH

f H2S 5 ppm

g ROH, solvent 50~5000 ppm EtOH

h CH4, Natural gas 500~10,000 ppm

i Air(H2, C2H6O, etc.) 1~30 ppm H2

j VOCs, NH3, H2S, etc 1~30 ppm EtOH

25

<그림 3-6> 연구에 사용한 가스센서 종류 및 특성.

26

○ 센서 어레이 시스템은 2개 이상의 센서를 하나의 센서 고정 모듈에 장착하여 악취성분에 대한 반응성을 동시에 확인할 수 있도록 구성한 장치이다. 10종류의 센서가 장착된 센서 모듈을 중심으로 전단에는 악취시료나 무취공기를 자유롭게 공급할 수 있도록 3방향 밸브와 활성탄 필터를 설치하였고, 후단에 펌프를 설치하여 악취시료 또는 무취공기 등의 가스를 흡입할 수 있도록 하였으며, 10종류의 반도체식 가스센서에서 출력되는 복합악취성분에 대한 반응정도를 실시간 수집/저장할 수 있도록 데이터로거로 구성하였다.

<그림 3-7> 센서 어레이 시스템 구성 모식도.

<그림 3-8> 자체 구축한 센서 어레이 시스템.

27

1.2 표준 단일 및 복합 악취시료에 대한 반응 평가

1.2.1 표준 단일악취시료에 대한 반응 평가

○ 표준 단일악취시료별 표준가스(황화수소, 암모니아, i-뷰틸알코올, 톨루엔)와 무취공기 제조장치에 의해 제조된 무취공기를 주사기를 이용해 혼합하여 0.01 ppm, 0.3 ppm, 3.0 ppm, 10.0 ppm의 농도별 표준 단일악취시료를 센서 어레이 시스템을 이용하여 복합악취센서별 반응 평가하였다.

○ 표준 단일악취시료에 대한 복합악취센서 반응 평가는 동일한 시료에 대해 3회 반복 측정하였으며, 복합악취센서 출력값은 단일악취시료에 반응한 3회 평균 출력값에서 무취공기에 반응한 3회 평균 출력값을 보정하여 산출하였다.

○ 황화수소 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.011 ~ 0.104 V 범위로 j > e > c > g 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.246 ~ 2.879 V 범위로 j > e > f > c 순으로 높게 나타났다.

<표 3-2> 황화수소에 대한 복합악취센서별 출력값

황화수소 농도(ppm)


a b c d e f g h i j

0.01 0.018 0.014 0.064 0.011 0.086 0.025 0.054 0.032 0.041 0.104

0.30 0.031 0.041 0.268 0.042 0.322 0.059 0.094 0.062 0.065 0.664

3.00 0.165 0.172 0.563 0.214 1.281 0.586 0.558 0.294 0.431 2.347

10.00 0.246 0.249 0.643 0.340 2.082 0.798 0.597 0.439 0.530 2.879

28

<그림 3-9> 황화수소에 대한 센서별 반응 특성(계속).

29

<그림 3-9> 황화수소에 대한 센서별 반응 특성.

30

○ 저농도 암모니아 악취물질에 대한 복합악취센서 출력값은 0.018 ~ 0.076 V 범위로 e > j > g > c 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.015 ~ 0.219 V 범위로 e > j > g > f 순으로 높게 나타났다.

<표 3-3> 암모니아에 대한 복합악취센서별 출력값

암모니아 농도(ppm)


a b c d e f g h i j

0.01 0.024 0.018 0.052 0.022 0.076 0.037 0.061 0.040 0.049 0.074

0.30 0.019 0.015 0.048 0.016 0.078 0.026 0.053 0.033 0.040 0.072

3.00 0.018 0.012 0.044 0.015 0.094 0.025 0.047 0.029 0.037 0.072

10.00 0.023 0.015 0.040 0.026 0.219 0.041 0.047 0.028 0.035 0.095

31

<그림 3-10> 암모니아에 대한 센서별 반응 특성(계속).

32

<그림 3-10> 암모니아에 대한 센서별 반응 특성.

33

○ i-뷰틸알코올 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.041 ~ 0.354 V 범위로 g > f > i > h 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.149 ~ 0.969 V 범위로 g > j > i > f 순으로 높게 나타났다.

<표 3-4> i-뷰틸알코올에 대한 복합악취센서별 출력값

i-뷰틸알코올 농도(ppm)


a b c d e f g h i j

0.01 0.043 0.074 0.094 0.041 0.135 0.352 0.354 0.140 0.297 0.116

0.30 0.030 0.046 0.106 0.031 0.112 0.072 0.142 0.074 0.108 0.146

3.00 0.100 0.154 0.278 0.086 0.213 0.278 0.510 0.232 0.369 0.436

10.00 0.191 0.273 0.432 0.149 0.421 0.615 0.969 0.462 0.733 0.893

34

<그림 3-11> i-뷰틸알코올에 대한 센서별 반응 특성(계속).

35

<그림 3-11> i-뷰틸알코올에 대한 센서별 반응 특성.

36

○ 톨루엔 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났으나, d 복합악취센서의 경우 반응성이 매우 낮은 것은 나타났다. d 복합악취센서을 제외한 복합악취센서에 대해 저농도에서는 0.031 ~ 0.200 V 범위로 g > i > f > e 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.094 ~ 0.697 V 범위로 g >i > j > f 순으로 높게 나타났다.

<표 3-5> 톨루엔에 대한 복합악취센서별 출력값

톨루엔 농도(ppm)


a b c d e f g h i j

0.01 0.031 0.053 0.079 0.000 0.125 0.161 0.200 0.088 0.163 0.108

0.30 0.034 0.059 0.094 0.001 0.118 0.126 0.197 0.095 0.152 0.170

3.00 0.050 0.096 0.131 0.000 0.098 0.243 0.378 0.158 0.288 0.305

10.00 0.094 0.164 0.196 0.000 0.131 0.499 0.697 0.278 0.554 0.539

37

<그림 3-12> 톨루엔에 대한 센서별 반응 특성(계속).

38

<그림 3-12> 톨루엔에 대한 센서별 반응 특성.

39

1.2.2 표준 복합악취시료에 대한 반응 평가

○ 아세트알데하이드와 n-뷰티르알데하이드의 2종류가 혼합된 표준 복합악취시료와 암모니아, 황화수소, i-뷰틸알코올과 톨루엔의 4종류가 혼합된 표준 복합악취시료, 총 2종류의 표준 복합악취시료를 농도별로 제조하였다.

○ 복합악취센서 반응 평가는 동일한 시료에 대해 3회 반복 측정하였으며, 복합악취센서 출력값은 복합악취시료에 반응한 3회 평균 출력값에서 무취공기에 반응한 3회 평균 출력값을 보정하여 산출하였다.

○ 2종류가 혼합된 표준 복합악취시료(아세트알데하이드 + n-뷰티르알데하이드) 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.011 ~ 0.040 V 범위로 g > i > j > e 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.066 ~ 0.773 v 범위로 j > h > e > g 순으로 높게 나타났다.

<표 3-6> 표준 복합악취시료(2종류의 표준 단일악취시료)에 대한 복합악취센서별 출력값

2종류 표준 복합악취

(ppb)


a b c d e f g h i j

8.6/10.0 0.011 0.018 0.029 0.015 0.032 0.026 0.040 0.023 0.039 0.034

43.4/50.0 0.025 0.045 0.060 0.016 0.068 0.211 0.232 0.081 0.205 0.107

86.8/99.9 0.024 0.026 0.090 0.017 0.064 0.047 0.093 0.064 0.075 0.157

270.0/311.0 0.124 0.104 0.312 0.066 0.290 0.111 0.277 0.291 0.181 0.773

※ 농도 : 아세트알데하이드/n-뷰티르알데하이드

40

<그림 3-13> 표준 복합악취시료(2종류)에 대한 센서별 반응 특성(계속).

41

<그림 3-13> 표준 복합악취시료(2종류)에 대한 센서별 반응 특성.

42

○ 4종류가 혼합된 표준 복합악취시료(암모니아 + 황화수소 + i-뷰틸알코올 + 톨루엔) 농도가 높아질수록 복합악취센서 출력값이 높아지는 경향으로 나타났다. 저농도는 0.049 ~ 0.168 V 범위로 f > g > i > e 순으로 높게 나타났으며, 고농도는 0.238 ~ 2.740 V 범위로 j > e > f > i 순으로 높게 나타났다.

<표 3-7> 표준 복합악취시료(4종류의 표준 단일악취시료)에 대한 복합악취센서별 출력값

4종류 표준 복합악취(ppm)


a b c d e f g h i j

0.01 0.049 0.075 0.069 0.068 0.119 0.168 0.155 0.066 0.144 0.102

0.30 0.061 0.074 0.216 0.059 0.261 0.135 0.198 0.101 0.154 0.546

3.00 0.191 0.225 0.479 0.200 1.109 0.602 0.694 0.370 0.565 2.081

10.00 0.238 0.271 0.556 0.314 1.913 0.942 0.753 0.527 0.759 2.740

43

<그림 3-14> 표준 복합악취시료(4종류)에 대한 센서별 반응 특성(계속).

44

<그림 3-14> 표준 복합악취시료(4종류)에 대한 센서별 반응 특성.

45

1.2.3 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서 반응 평가

○ 안산시 악취 특성을 파악할 수 있는 악취우심지역에서 채취한 현장 복합악취시료를 센서 어레이 시스템을 이용하여 복합악취센서에 대한 반응 평가를 실시하였고, 동일한 현장 복합악취시료를 공기희석관능법으로 분석하여 복합악취농도를 측정하였다.

○ 센서 어레이 시스템을 통한 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서별 출력값 및 공기희석관능법으로 측정한 복합악취농도가 악취우심지역별로 상이하게 나타났다. 악취우심지역별로 주요악취원인물질, 강도 등의 악취 특성이 다르기 때문에 복합악취센서 및 복합악취농도도 상이한 것으로 판단된다. 이는 반도체식 가스센서가 현장악취 특성에 따라 다르게 반응하다는 의미임으로 안산시 악취 특성 파악에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.

<그림 3-15> 현장 복합악취시료 채취.

46

<그림 3-16> 악취우심지역 현장복합악취시료의 센서별 반응 특성(계속).

47


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<그림 3-16> 악취우심지역 현장복합악취시료의 센서별 반응 특성.

52

○ 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서 반응 평가는 동일한 시료에 대해 3회 반복 측정하였으며, 복합악취센서 출력값은 현장복합악취시료에 반응한 3회 평균 출력값에서 무취공기에 반응한 3회 평균 출력값을 보정하여 산출하였다.

○ a 복합악취센서는 3-3 > 2-2 > 1-추가 악취우심지역 순으로 높게 나타났으며, b 복합악취센서는 3-3 > 4-2 > 3-2 순, c 복합악취센서는 3-3 > 1-3 > 2-2 순, d 복합악취센서는 3-3 > 2-2 > 1-추가 순, e 복합악취센서는 3-3 > 1-3 > 2-2 순, f 복합악취센서는 3-3 > 1-3 > 2-2 순, g 복합악취센서는 3-3 > 2-2 > 4-2 순, h 복합악취센서는 3-3 > 1-3 > 2-2 순, i 복합악취센서는 3-3 > 4-2 > 2-2 추가, j 복합악취센서는 1-3 > 3-3 > 2-3 순으로 높게 나타났다.

○ 악취우심지역별 복합악취농도는 1-3 지점이 45 OU/m3로 가장 높으며, 3-3 지점이 30 OU/m3, 1-추가/4-1 지점 10 OU/m3, 1-1/2-1/2-2/2-3/4-3 지점이 7 OU/m3, 3-1/3-2/4-2 지점이 3 OU/m3으로 나타났다.

○ 복합악취농도가 가장 높은 1-3 지점에 대해서 5종류의 복합악취센서 출력값이 상위 20% 안으로 나타났으며, 1-3 지점 다음으로 복합악취농도가 높은 3-3 지점에 대해서는 10종류의 복합악취센서 출력값이 상위 20% 안으로 나타났다. 2-2 지점의 경우 복합악취농도가 7 OU/m3으로 8종류의 복합악취센서가 상위 30%안으로 나타났으며, 복합악취농도가 10 OU/m3인 4-1 지점은 복합악취센서 출력값이 상위 30%로 안으로 해당하는 복합악취센서가 1종류도 나타나지 않았다.

53

<표 3-8> 악취우심지역별 복합악취농도 및 복합악취센서별 출력값

악취시료 OU/m3


a b c d e f g h i j

1-1 7 0.023 0.013 0.117 0.017 0.120 0.050 0.062 0.030 0.044 0.081

1-3 45 0.073 0.080 0.446 0.084 0.496 0.201 0.182 0.206 0.136 0.906

1-추가 10 0.088 0.066 0.188 0.090 0.214 0.161 0.175 0.107 0.148 0.131

2-1 7 0.059 0.051 0.173 0.052 0.150 0.111 0.135 0.103 0.109 0.165

2-2 7 0.097 0.065 0.254 0.092 0.328 0.197 0.215 0.116 0.176 0.168

2-3 7 0.063 0.041 0.197 0.048 0.215 0.138 0.157 0.090 0.121 0.207

3-1 3 0.029 0.018 0.123 0.021 0.132 0.067 0.076 0.041 0.057 0.094

3-2 3 0.063 0.088 0.100 0.079 0.176 0.154 0.188 0.102 0.161 0.115

3-3 30 0.172 0.129 0.544 0.106 0.672 0.364 0.447 0.230 0.333 0.517

4-1 10 0.070 0.046 0.221 0.054 0.265 0.154 0.166 0.087 0.127 0.172

4-2 3 0.073 0.093 0.133 0.080 0.229 0.166 0.214 0.112 0.181 0.102

4-3 7 0.060 0.042 0.140 0.056 0.138 0.108 0.128 0.079 0.106 0.092

54

○ 현장 복합악취시료를 주입한 시점의 시간(t0)과 반응을 완료한 시간(t1) 변화에 대한 센서 출력값 변화(v1-v0)로 센서의 반응속도를 산출하였다. 반응속도 값이 커지면 시간변화에 따른 센서의 출력값의 변화가 큼을 그리고 반대로 시간변화에 따른 센서의 출력값이 작으면 센서의 반응성이 낮음을 의미한다.

반응속도

<그림 3-17> 센서 반응속도 추출방법.

55

<표 3-9> 현장 복합악취시료에 따른 복합악취센서별 반응속도

악취우심지역복합악취센서 반응속도

a b c d e f g h i j

1-1 0.023 0.011 0.123 0.016 0.123 0.065 0.064 0.032 0.047 0.084

1-3 0.087 0.067 0.189 0.088 0.211 0.162 0.174 0.106 0.148 0.131

1-추가 0.071 0.078 0.463 0.083 0.479 0.205 0.179 0.201 0.135 0.882

2-1 0.059 0.051 0.172 0.051 0.147 0.110 0.135 0.101 0.110 0.165

2-2 0.089 0.060 0.252 0.083 0.318 0.184 0.205 0.109 0.165 0.164

2-3 0.060 0.039 0.191 0.044 0.207 0.131 0.150 0.086 0.119 0.200

3-1 0.029 0.017 0.126 0.020 0.137 0.069 0.078 0.042 0.059 0.099

3-2 0.065 0.086 0.100 0.079 0.184 0.157 0.193 0.102 0.166 0.133

3-3 0.171 0.127 0.544 0.105 0.650 0.364 0.443 0.223 0.332 0.508

4-1 0.070 0.048 0.225 0.052 0.226 0.142 0.168 0.086 0.129 0.176

4-2 0.074 0.099 0.137 0.085 0.232 0.175 0.222 0.114 0.191 0.105

4-3 0.060 0.041 0.141 0.056 0.138 0.108 0.127 0.079 0.108 0.094

표준편차(%) 4 3 14 3 16 8 41 6 7 23

56

○ 현장 복합악취시료에 따른 복합악취센서의 반응속도 표준편차가 크다는 것은 악취성분의 종류에 따른 센서 감도 변화가 크게 나타남을 의미한다. 복합악취센서별 반응속도 표준편차는 2 ~ 41% 범위로 g > j > e > c 순으로 높게 나타났다.

1.3 현장악취 특성 평가 적용을 위한 최적의 복합악취센서 선정

1.3.1 최적의 복합악취센서 선정

○ 반도체식 가스센서의 출력값(VOUT)은 동일한 농도라도 가변저항(RL)에 따라 달라지므로, 복합악취센서별 상대적 반응성 특성 평가는 가변저항이 반영된 조건에서 이루어져야 한다. 이에 안산시 악취 특성을 파악할 수 있는 복합악취센서 선정을 위해 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서별 RS/RO 반응성, 재현성 및 복합악취농도와의 선형성을 평가하였다.

○ 복합악취센서 RS/RO와 복합악취농도의 관계에서 기울기의 크기를 통해 현장복합악취에 대한 복합악취센서의 감도 수준을 평가할 수 있으며, 기울기가 클수록 현장 복합악취에 대한 복합악취센서 반응성이 양호한 것이다. 복합악취센서별 현장 복합악취에 대한 상대적 반응성 수준 정도를 상/중/하로 분류할 경우, 상 수준은 j와 e 복합악취센서, 중 수준은 c 복합악취센서이며, 하 수준은 h, g, f, i, a, b와 d 복합악취센서로 나타났다.

○ 복합악취센서 RS/RO와 복합악취농도에서 도출된 결정계수는 두 변수에 의해 추정한 선형회귀선이 측정된 다른 시료를 어느 정도 설명해 주고 있는가, 즉 추정된 선형회귀선이 다른 시료를 어느 정도 대표하여 그 적합성을 보여주고 있는가를 측정하는 계수로 1에 가까울수록 추정된 선형회귀선이 두 변수 관계를 설명하는데 적합하다고 할 수 있다. 복합악취센서별 현장 복합악취에 대한 상대적 선형성 수준 정도를 상/중/하로 분류할 경우, 상 수준은 j, c, e와 h 복합악취센서, 중 수준은 f 복합악취센서이며, 하 수준은 g, b, a, d와 i 복합악취센서로 나타났다.

57

<그림 3-18> 복합악취센서 RS/RO와 복합악취농도의 관계(계속).

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61

<그림 3-18> 복합악취센서 RS/RO와 복합악취농도의 관계.

62

○ 동일한 시료에 대한 반복 측정 결과의 상대표준편차가 작을수록 정밀도(재현성)가 높다고 할 수 있다. 현장 복합악취시료를 측정한 10종류 복합악취센서의 경우 동일한 시료에 대한 3회 반복 측정한 복합악취센서 RS/RO의 상대표준편차가 0.08% ~ 2.07%로 모든 복합악취센서가 3% 미만으로 재현성이 양호한 수준이다.

<표 3-10> 현장 복합악취시료별 복합악취센서 재현성 평가 결과

악취시료

상대표준편차(RSD %)

a b c d e f g h i j

1-1 0.24 0.18 0.85 0.27 1.07 1.17 0.24 0.19 0.39 0.36

1-3 0.21 0.08 2.07 0.29 0.35 0.75 0.18 0.08 0.26 0.47

1-추가 0.25 0.11 0.44 0.15 0.30 0.34 0.22 0.09 0.23 0.14

2-1 0.08 0.27 0.28 0.16 0.10 0.17 0.09 0.06 0.11 0.11

2-2 0.55 0.44 0.40 0.53 0.70 0.40 0.32 0.33 0.36 0.12

2-3 0.20 0.19 0.54 0.31 0.73 0.43 0.35 0.21 0.37 0.44

3-1 0.15 0.09 0.69 0.18 1.48 0.50 0.43 0.13 0.33 0.46

3-2 0.59 0.28 0.63 0.42 1.21 0.47 0.62 0.41 0.54 1.32

3-3 0.38 0.18 1.04 0.20 0.94 0.75 0.27 0.12 0.41 0.10

4-1 0.16 0.40 0.18 0.24 0.54 1.40 0.35 0.13 0.16 0.39

4-2 0.81 0.94 0.73 1.08 1.48 0.95 0.93 0.43 0.98 0.35

4-3 0.15 0.05 0.30 0.22 0.20 0.13 0.14 0.03 0.25 0.18

○ 복합악취센서별 RS/RO의 반응성, 재현성 및 복합악취농도와의 선형성 평가 결과 반응성 부분에서는 복합악취센서 e와 j, 선형성 부분에서는 복합악취센서 c, e, j, 재현성 평가에서는 모든 센서가 양호한 것으로 나타났다. 이에 안산 지역의 악취특성 파악 적용 가능한 최적의 복합악취센서를 e, j로 선정하여 현장 적용 평가를 진행하였다.

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<표 3-11> 10종류 복합악취센서 종합 평가 결과

평가 내용 복합악취센서 평가 결과a b c d e f g h i j

반응성 하 하 중 하 상 하 하 하 하 상선형성 하 하 상 하 상 중 하 상 하 상재현성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호

최종 결과 - - - - 최적 - - - - 최적

1.3.2 최적의 복합악취센서에 의한 현장 복합악취시료 정성 분석((주)에어웍스)

○ 12개 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서 반응속도 값을 이용한 PCA 분석을 통해 현장 복합악취시료가 몇 개의 그룹을 형성하여 분포하고 있음을 확인할 수 있다.

○ 반응속도 값을 이용한 PCA 분석 결과, 12개 현장 복합악취시료는 그룹 A ~ 그룹 D까지(그룹 A 1-3 지점, 그룹 B 1-1, 2-1, 2-3, 3-1, 3-3, 4-1, 그룹 C 1-추가, 2-2, 4-3, 그룹 D 3-2, 4-2) 총 4개 그룹으로 유사한 냄새패턴으로 구분되었다.

<그림 3-19> 현장 복합악취시료에 대한 PCA 분석 결과.

64

<표 3-12> PCA 분석 결과에 따른 현장 복합악취시료 분류악취우심지역 주요 냄새 현 황A

그룹 1-3 슬러지 및 음식물 썩는 냄새 공업지역, 하수․축산폐수 처리시설, 표면처리시설

B그룹

1-1 텐타 냄새(다림질) 공업지역, 섬유 염색 및 가공시설2-1 종이 썩는 냄새 공업지역, 펄프․종이 및 판지 제조시설2-3 종이 썩는 냄새 공업지역, 펄프․종이 및 판지 제조시설3-1 달콤하고 시큼한 냄새 공업지역, 표면처리시설3-3 약품 냄새 공업지역, 기초 의약물질 및 생물학적 제제 제조시설4-1 가죽 냄새, 가죽 썩는 냄새 공업지역, 모피가공 및 모피제품 제조시설

C그룹

1-추가 슬러지 및 음식물 썩는 냄새 공업지역, 하수․축산폐수 처리시설, 표면처리시설2-2 쓰레기 소각 냄새 공업지역, 폐기물 보관․처리시설4-3 매캐한 냄새 공업지역, 금속의 용융․제련시설

D그룹

3-2 플라스틱 타는 냄새 공업지역, 합성고무 및 플라스틱물질 제조시설4-2 사료 찌는 냄새 공업지역, 사료 제조시설

○ 최적의 복합악취센서로 선정된 2개의 센서의 특성값으로부터 2차원의 x-y 좌표를 얻을 수 있으며, 이를 통해 악취성분의 종류에 따른 반응속도 값을 이용하여 서로 다른 x-y 좌표를 갖는 냄새패턴분석 방법을 도출할 수 있다.

○ 악취성분의 농도가 달라지더라도 2개 센서의 x-y 좌표는 특정 기울기를 가지며, 2차원의 x-y 좌표값으로 도출된 기울기 값이 냄새의 종류를 구분할 수 있는 기준값으로 활용 가능하다.

<그림 3-20> 듀얼센서에 의한 2차원 x-y 좌표 추출방법.

65

○ 최적의 복합악취센서 e, j를 이용한 2차원의 x-y 좌표 냄새패턴 분석 결과 1-3 지점과 4-2 지점의 기울기 크기가 가장 큰 차이가 보이는 것으로 나타났는데, 이는 반응속도 값을 이용한 PCA 분석 결과에서 1-3 지점이 A 그룹으로 4-2 지점이 4그룹으로 다른 그룹 및 큰 차이가 있는 경향과 유사하게 나타났다.

<그림 3-21> e, j 복합악취센서에 의한 2차원 패턴분석 결과.

1.4 복합악취측정기(시작품) 제작((주)에어웍스)

○ 현장악취 평가 적용이 가능할 것으로 선정된 최적의 복합악취센서(반도체식 가스센서) 2종류(e, j)를 장착한 복합악취측정기(시작품, 3대)를 자체 제작하였다. 현장악취 평가에 있어서 악취 발생원에서 배출되는 악취성분이 어느 방향으로 이동하고, 악취민원을 유발하는 악취성분이 어느 곳에서 유입되는지 등의 악취 이동/확산을 파악하기 위해서는 국지기상 자료가 매우 중요함으로, 복합악취측정기에 풍향, 풍속, 온도, 습도 측정 장치도 장착하였다.

66

<그림 3-22> 자체 제작한 복합악취측정기(시작품).

○ 복합악취측정기는 크게 현장악취 및 국지기상을 측정하는 센서부, 측정 결과를 저장/출력하는 기록부, 측정결과를 웹 서버로 전송하는 송신부로 구성되었다. 실시간 현장 복합악취 수준은 현장에서 복합악취측정기의 출력 화면에서 확인할 수 있으며, 무선 통신을 통해 웹 서버로 전달되어 인터넷 연결이 가능한 외부 지역에서도 컴퓨터나 모바일 기기 등을 통해 확인할 수 있다.

<그림 3-23> 복합악취측정기의 현장복합악취 특성 출력 화면.

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<그림 3-24> 복합악취측정기를 통한 현장복합악취 특성 결과(웹 서버 화면).

<그림 3-25> 지점별 현장복합악취 측정결과(웹 서버 화면).

68

○ 현장 복합악취시료에 대하여 공기희석관능법을 통해 복합악취농도(OU/m3)을 구하고, 동일한 시료에 대하여 복합악취센서로 측정하여 산출값(반응값, 최대 출력값 등을 활용하여 계산)을 확인한다. 복합악취농도와 복합악취센서 산출값의 상관관계를 통해 두 변수의 관계식을 구할 수 있으며, 이 관계식을 통해 복합악취측정기에서 측정된 현장 복합악취에 대한 복합악취농도(OU/m3)를 산출한다. 이런 두 결과에 대한 상관관계 분석을 반복 수행하면서 현장복합악취특성을 최적으로 표현할 수 있는 최적의 관계식을 도출하여 적용한다.

<그림 3-26> 복합악취농도와 복합악취센서 산출값 관계식 산출 모식도.

2. 복합악취센서 현장운영에 따른 악취 모니터링 결과

2.1 현장운영 악취 모니터링 지점의 개요

○ 표준 단일/복합 악취시료 및 현장 복합악취시료 평가를 통해 현장 악취특성 평가에 최적으로 선정된 2종의 악취센서를 이용하여 참여기업((주)에어웍스)에서 연속 악취모니터링 시스템 3 set를 제작하였다. 제작된 악취모니터링 시스템의 현장운영을 위해 안산시에서 제시한 12개 악취우심지역(4 그룹)에 순차적으로 운영 중이며 현재는 9개 지점(1 ~ 3 그룹)에 대한 현장운영을 실시하였다.

69

<표 3-13> 현장악취 평가 지점 현황 및 Sensor OU 결과현장악취평가 지점 주요 냄새 지역 주변 시설

1그룹

1-1 텐타 냄새(다림질) 공업 금속 용융 제련, 섬유 염색 및 가공 시설

1-2 텐타 냄새(다림질) 주거 공업지역과 이격거리 약 500 m

1-3 슬러지 및 음식물 썩는 냄새 공업 표면 처리, 금속 용융 제조시설,하수 및 음식물 처리장

2그룹

2-1 종이 썩는 냄새 공업 펄프종이 및 판지, 자동차부품, 도료 인쇄잉크 및 유사제품 제조시설, 표면처리 시설

2-2 쓰레기 소각 냄새 공업 기초무기화합물 제조, 폐기물 보관 처리, 석유정제품 제조, 금속 용융 제련시설 등

2-3 종이 썩는 냄새 공업 펄프 종이 및 판지, 금속 용융 제련, 비금속 광물 제품 제조시설, 섬유 염색 가공시설

3그룹

3-1 달콤하고 시큼한 냄새 공업 필름 포장장재, 금속 가공, 반도체 제조시설

3-2 플라스틱 타는 냄새 공업 합성수지 및 기타 플라스틱 물질, 반도체용 디지털 PCB, 식품포장용기 제조시설 등

3-3 약품 냄새 공업 원료 의약품, 주형 및 금형, 금속 기계 제조시설

○ 1개 그룹당 운영기간은 1개월 내외로 계획 ․ 진행하였으나, 그룹 간 이동설치 시 사업체의 장소협조를 얻는 문제로 2 그룹까지는 운영을 완료하였으나, 현재 3그룹(3-1, 3-2, 3-3)은 악취모니터링 시스템을 설치하여 운영 중에 있다. 향후 4 그룹은 안산시의 요청에 의해 과업기간 이후에도 추가적으로 운영될 예정이다.

○ 3대 복합악취측정기를 이용하여 1그룹(1-1, 1-2, 1-3)은 2015년 8월 7일부터 9월 10일까지(35일간), 2그룹(2-1, 2-2, 2-3)은 2015년 9월 12일부터 11월 10일까지(59일간), 3그룹은(3-1, 3-2, 3-3)은 2015년 11월 13일부터 현재까지 평가를 진행 중이며, 그룹별로 동일한 기간 동안에 현장악취 특성 평가를 실시하였다. 2그룹에서 3그룹으로 악취모니터링 시스템 이동시 3그룹 측정지점의 선정 및 업체의 협조가 늦어져 2 그룹의 운영기간은 다소 긴 사항이다.

70

<표 3-14> 복합악취측정기 현장악취 특성 평가 일정현장악취평가 지점 주요 냄새 지역 현장악취 평가 일정

1그룹

1-1 텐타 냄새(다림질) 공업2015년

8월 7일 부터9월 10일 까지

(35일간)1-2 텐타 냄새(다림질) 주거

1-3 슬러지 및 음식물 썩는 냄새 공업

2그룹

2-1 종이 썩는 냄새 공업2015년

9월 12일부터11월 10일 까지

(59일간)2-2 쓰레기 소각 냄새 공업

2-3 종이 썩는 냄새 공업

3그룹

3-1 달콤하고 시큼한 냄새 공업2015년

11월 13일 부터현재

3-2 플라스틱 타는 냄새 공업

3-3 약품 냄새 공업

○ 복합악취측정기 설치 지점의 특성을 그룹별로 분석한다면, 1 그룹의 1-1 지점은 염색단지 지역에 해당되며 1-2 지점은 주거지역으로 두 지점간 이격거리는 약 500m 이다. 1-1 지점에서 악취가 발생하고 그때의 풍향조건이 북서풍 또는 서풍계열일 경우 1-2 주거지역으로 쉽게 이동확산이 가능한 사항이다. 1-3 지점은 안산시 환경자원화 시설이 밀집한 지역으로 음식물처리장 및 하수처리장 시설이 밀집되어 있다.

○ 2 그룹의 경우는 펄프종이 및 판지 제조업이 주를 이루는 지역으로, 주로 발생하는 악취특성은 종이 썩는 냄새가 발생한다. 2-2 지점은 이와 별계로 지정폐기물 소각시설이 밀집한 지역으로 해안가와 현재 조성중인 MTV 지역을 경계로 악취발생사업장이 조성되어 있다. 또한 해륙풍 및 내륙풍의 변화에 따라 악취민원이 쉽게 구분되어 발생하는 지역적 특징으로 분석된다.

○ 현재 운영 중에 있는 3 그룹의 경우는 화학제품 및 약품냄새가 주요한 악취원인 시설이며, 안산산업단지 중심에 위치하고 있어 매우 복잡한 악취민원 현상이 발생할 것으로 예상된다.

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<그림 3-27> 그룹별 현장악취 평가지점.

2.2 <1그룹> 1-1 평가지점의 현장운영 결과

○ 1그룹의 1-1 지점은 염색단지에 위치하고 있으며, 주요 감지 냄새는 텐타(다림질) 냄새로 주변에 섬유 염색 및 가공시설, 금속 용융 제련 시설 등의 다양한 악취배출원이 산재해 있다. 안산시 초지동 주거지역과의 이격거리는 약 500 m로, 북서풍 및 서풍 조건일 경우 쉽게 주거지역으로 악취이동이 예상되는 지점이다.

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<그림 3-28> 1-1 지점 복합악취측정기 현장 설치.

○ 1-1 지점 평가기간 동안의 일평균 Sensor OU는 7 ~ 43 OU 수준이며, 전체 평균 Sensor OU는 23 OU 이다. 동기간의 풍향을 분석한 결과 풍향은 남동풍 계열과 서풍의 비중이 높았으며, 주로 서풍일 경우 공업지역의 발생악취가 주거지역까지 영향을 미칠 가능성이 높다.

○ 1-1 측정지점의 경우, 공장 휴무일로 판단되는 8월 15일(광복절)과 8월 22일 ~ 23일(주말)에는 공장 전체의 전원이 차단되어 데이터가 수집되지 않았으며, 다시 공장 가동이 시작되는 월요일을 기점으로 데이터가 수집되는 문제점을 확인할 수 있다.

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<그림 3-29> 1-1 지점 일평균 Sensor OU 변화와 풍향 빈도 분석.

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<그림 3-30> 1-1 지점에 대한 전체 평가기간 동안의 Sensor OU 변화.

○ 평균 Sensor OU가 상대적으로 높은 8월 25일의 일변화 특성을 살펴보면, 평균 Sensor OU는 40 OU로 전체 평균 Sensor OU의 약 2배 수준이며, 일 최대 Sensor OU는 95 OU이다. 이때의 풍향은 북풍계열의 비중이 높았으며, 이는 북쪽(270° ~ 70°)에 위치한 방향에서 유입된 악취의 영향임을 유추할 수 있다.

<그림 3-31> 1-1 지점 8월 25일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰.

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○ 1-2 지점은 주거지역(초지동)에 위치하고 있으며, 주요 감지 냄새는 텐타(다림질) 냄새로 서쪽에 위치한 염색단지에서 발생한 악취로 유추할 수 있는 지역으로, 1-1 지점(염색단지) 지역과 1-2 지점(주거지역) 간의 이격거리는 약 500 m 이다. 또한, 1-2 지점은 안산시에서 자체 운영 중인 온라인 악취측정소가 가동 중에 있는 지역으로 염색단지와 주거지역 중간의 경계에 위치하여 주거지역으로의 악취이동 특성을 관리하는 지점이다. (복합악취측정기를 운영하는 기간 동안 악취측정소의 측정 장비는 정기점검으로 인하여 측정이 이루어지 않았고, 작동인 황화수소 측정기의 경우 불검출로 측정되어 복합악취측정기 결과와 직접적인 비교 분석을 수행하지 못함)

<그림 3-32> 1-2 지점 복합악취측정기 현장 설치

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○ 평가 기간 동안의 일평균 Sensor OU는 2 ~ 17 OU 수준이며, 전체 평균 Sensor OU는 9 OU로, 1-1 지점의 평균 21 OU 보다 약 2.3배 낮게 나타나고 있다. 동기간의 풍향은 동남동풍과 서남서풍계열의 비중이 높았으며, 서풍계열의 경우는 1-1 지점의 공업지역의 악취가 1-2 지점 주거지역으로 이동될 가능성 높은 사항이다.

<그림 3-33> 1-2 지점 일평균 Sensor OU 변화와 풍향 빈도 분석.

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○ 1-2 지점의 전체 기간 동안의 실시간 데이터를 확인하면, 8월 25일 ~ 26일에 일 최대 약 60 OU 이상을 보이고 있으며, 안정적인 전원공급으로 양호한 데이터 회수가 가능하였다. 정오(AM 12:00)를 기점으로 오전에는 악취센서 OU가 상승하면서 오후가 되면서 하향하는 일정한 일변화 패턴를 보이고 있다. 일부 지점의 경우는 저녁과 새벽 시간대에 Sensor OU가 증감하는 현상으로 이때의 악취민원 접수가 예상되는 사항이다.

<그림 3-34> 1-2 지점에 대한 평가기간 Sensor OU 변화.

○ 1-2 지점의 평균 Sensor OU가 가장 높은 8월 20일의 일변화 특성을 집중적으로 살펴보면, 평균 Sensor OU는 17 OU로 전체 평균 Sensor OU의 약 1.9배이며, 일 최대 Sensor OU는 37 OU 이다. 동일 기간의 풍향은 서풍계열 비중이 높았으며, 이는 서쪽에 위치한 염색단지(공업지역)의 악취가 주거지역의 악취수준에 영향을 준다는 근거가 될 수 있다고 판단된다. 13 ~ 20시 시간대의 Sensor OU가 타 시간대에 비해 높은 수준이었으며, 이 시점의 풍향은 서풍계열의 비중이 높았다.


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A B<그림 3-36> 1-2 지점 8월 20일 풍향별 평균 Sensor OU(A)

및 13 ~ 20시 사이 풍향별 평균 Sensor OU(B).

2.3 <1그룹> 1-1 및 1-2 지점의 풍향 조건에 따른 악취특성 비교

○ 풍향 영향에 따른 악취 이동 현상을 파악하기 위하여 근거리(이격거리 약 500 m)에 위치한 1-1 지점(공업지역)과 1-2 지점(주거지역)을 비교 분석하였다. 분석일자는 1-1 지점의 일 평균 Sensor OU가 가장 높은 8월 25일과 1-2 지점의 일 평균 Sensor OU가 가장 높은 8월 20일이다. 그 결과 서풍계열의 경우 주거지역의 Sensor OU가 높게 나타나는 현상을 확인할 수 있었다.

○ 8월 20일과 8월 25일 1-1 지점의 평균 Sensor OU는 약 40 OU로 유사하지만, 1-2 지점의 경우 8월 20일의 경우 평균 Sensor OU가 10 OU 이하이고, 8월 25일의 경우 평균 Sensor 20 OU 이상으로 약 2배 Sensor OU 차이가 있다. 두 일자의 풍향을 분석해보면, 8월 20일 경우 서풍의 비중이 높았으며, 8월 25일 경우 북풍의 비중이 높았다.

○ 1-1 지점의 Sensor OU의 크기가 유사하지만 1-2 지점의 Sensor OU의 크기는 차이가 있다. 이는 1-2 지점 기준으로 서쪽은 공업지역이고 북쪽은 주거지역으로 Sensor OU가 높은 날의 풍향은 서풍이고 Sensor OU가 낮은 날의 풍향은 북풍이다. 이로 풍향에 의해 공업지역의 악취가 주거지역으로 이동한다고 판단할 수 있다.

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<그림 3-37> 1-1 및 1-2 지점의 풍향 조건에 따른 악취특성 결과 비교.

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<그림 3-38> 8월 20일과 8월 25일 Sensor OU 및 풍향 변화 관찰.

○ 서풍 계열의 비중이 높은 8월 20일의 경우, 1-1 지점과 1-2 지점의 Sensor OU 시간별 변화 경향성이 유사하지만, 북풍 계열의 비중이 높은 8월 25일의 경우, 1-1 지점과 1-2 지점의 Sensor OU 시간별 변화 경향에 차이가 있다.

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○ 1그룹의 1-3 지점은 1-1 및 1-2 지점과 다르게 공업지역에 위치하고 있으며, 주요 악취배출시설은 안산시에서 운영하는 음식물처리장과 하수처리장으로 하수슬러지 및 음식물 썩는 냄새가 주로 발생하는 지역이다. 더불어 인근지역에는 금속 표면처리시설, 금속 용융 제련시설 등과 같은 다양한 악취배출원이 산재해 있다.

○ 특히, 1-3 측정지점과 가장 근접하고 있는 악취배출시설은 음식물 처리장으로 약 50 m 이내의 이격거리를 두고 있으며, 더불어 하수처리장이 100 m 이내에 인접하고 있다.


82

○ 평가기간 동안의 일평균 Sensor OU는 6 ~ 43 OU 수준이며, 전체 평균 Sensor OU는 26 OU 수준으로 1-1 지점과 유사한 평균 농도를 보이고 있다. 풍향은 북풍 계열의 비중이 높았으나, 서풍 및 동풍계열 또한 쉽게 관찰되어 특정한 풍향 변화관찰 보다는 모든 방향에서의 악취가 측정지점으로 유입될 수 있는 특징을 보이고 있다.

<그림 3-40> 1-3 지점 일평균 Sensor OU 변화 및 풍향 빈도 분석.

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○ 약 20일간의 운역기간 동안 복합악취센서에 의한 일변화를 실시간으로 분석하면, 1-1 및 1-2 지점과는 다르게 변화하는 악취센서 OU가 매우 복잡한 사항임을 확인할 수 있다. 즉, 뚜렷한 일변화 패턴 보다는 주변에 산재하고 있는 악취배출시설 영향으로 인해 전체기간 동안 Sensor OU가 급격하게 변화하고 있다.

<그림 3-41> 1-3 지점에 대한 평가기간 동안의 Sensor OU 실시간 변화.

○ 1-3 지점에서 일 평균 Sensor OU가 가장 높은 8월 25일 변화특성을 분석하면, 일 평균 Sensor OU는 43 OU로 전체 평균 Sensor OU의 약 1.7배 수준이며, 일 최대 Sensor OU는 149 OU이다. 풍향은 북풍 및 북서풍 계열의 비중이 매우 높았으며, 북풍계열일 경우 Sensor OU가 이외의 풍향에 비해 높은 수준으로 나타났다.


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<그림 3-43> 1-3 지점 8월 25일 풍향별 평균 Sensor OU.

2.5 <1그룹> 전체 지점의 현장운영 결과 비교

○ 1그룹의 전체 측정지점을 월요일을 시작점으로 일주일 간격으로 분석하였다. 그 결과 전체적인 Sensor OU 경향성은 유사한 특징을 보이고 있으며, 음식물 및 하수처리장이 주요 악취배출시설인 1-3 지점의 Sensor OU가 높고, 주거지역인 1-2 지역의 Sensor OU가 상대적으로 낮게 나타나고 있다. 대체적으로 일주일 기간 중 사업장의 정상가동 및 가동효율이 높은 월요일을 시작으로 높은 Sensor OU가 관찰되고 있으며, 이후 휴일에 해당되는 주 후반(금요일 ~ 일요일)에는 점차 Sensor OU가 감소하는 경향이 확인된다.

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<그림 3-44> 1그룹 측정지점 전체측정기간 동안의 일변화 관찰.

2.6 <2 그룹> 2-1 평가지점의 현장운영 결과

○ 2그룹의 2-1 측정지점은 공업지역 중심에 위치하고 있으며, 제지공장의 원료야적으로 인해 발생하는 종이 썩는 냄새가 주요 악취원인 물질이다. 또한 제지공장 이외에 금속 표면처리시설, 자동차부품 제조시설, 도료 및 인쇄잉크 등 다양한 악취배출원이 복잡하게 산재해 있다.

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○ 2-1 측정지점의 현장운영은 9월 12일 ~ 11월 10일 기간으로 3 그룹 이동 설치를 위한 지점선정과 업체 협조가 늦어져 약 2개월 동안 장기간으로 운영되었다. 2-1 지점의 운영기간 동안의 일평균 Sensor OU를 파악하면 7 ~ 40 OU 수준이 관찰되며, 전체 평균 Sensor OU는 약 19 OU로 나타나고 있다. 추석연휴에 해당되는 9월 26일 ~ 29일 그리고 휴일인 11월 7일 ~ 8일 누락 자료를 제외하고는 전체기간 동안 양호한 자료 수집이 가능하였다.

○ 동기간의 2-1 측정지점의 풍향 빈도를 분석하면, 남풍 및 남서풍 계열 빈도가 높은 사항으로 남쪽과 남서쪽에 위치한 도료, 인쇄잉크 제조시설 및 자동차부품 제조시설 등에서 발생하는 악취 유입이 높을 것으로 판단된다.

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○ 전체기간의 일변화를 실시간으로 분석하면, 매우 복잡한 Sensor OU 변화가 확인되는 사항으로, 일변화 패턴 보다는 약 2개월 동안 다양한 악취배출원에서의 산발적인 악취가 측정지점으로 유입될 수 있음을 유추할 수 있다.

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○ 특정 기간에서의 일변화 관찰을 위해, 일평균 Sensor OU가 가장 높은 11월 5일의 악취센서 변화 특성을 풍향과 비교하여 분석하였다. 8월 15일 평균 악취센서 OU는 약 40 OU로 전체 평균 19 OU의 2.1배 수준으로 높은 사항이며, 새벽시간대에 남풍계열에서 발생한 악취가 유입되면서 약 20 ~ 70 OU 수준을 보이고 있다. 그러나 정오 시간대에 북서풍계열로 변경되면서 일시적으로 낮은 OU를 보이다가 오후에 북풍계열이 발생하면서 점차 악취센서 OU가 증가하여 60 OU 수준으로 증가하는 변화가 관찰된다.

○ 이는 2-1 측정지점 주변에 악취배출원이 산재되어 있는 사항으로, 풍향변화에 따라 다양한 악취원인이 유입되는 특성임을 관찰할 수 있는 사항이다.


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<그림 3-49> 2-1 지점 11월 5일 풍향별 평균 Sensor OU.


○ 2-2 측정지점은 공업지역 남쪽에 위치한 지점으로 현재 MTV 토지개발 조성이 진행 중인 경계에 위치하고 있다. 측정지점의 남쪽방향으로는 지정폐기물 소각장이 밀집한 지역이며, 동쪽에는 석유정제품 제조시설 그리고 남쪽에는 기초무기화합물 제조시설이 인접하고 있다.

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○ 평가기간 동안의 일 평균 Sensor OU는 1 ~ 15 OU 수준이며, 평균 Sensor OU는 약 7 OU 수준이다. 2-2 측정지점의 경우는 건물자체의 전원공급의 불안정화 원인으로 공장 가동이 멈추는 야간에는 건물자체의 전원이 차단되어 악취측정기의 전원 또한 OFF 되는 불안정한 모니터링이 진행되었다. 그 결과 평균적인 악취센서 OU 또한 낮아진 것으로 분석된다. 동일 평가기간 동안의 풍향을 분석하면, 해륙풍의 영향으로 보여지는 남풍과 서풍계열의 비중이 높은 것이 특징이다.

91


92

<그림 3-52> 2-2지점에 대한 평가기간 Sensor OU 변화.

○ 2-2 측정지점에서의 운영결과 중 자료 수집률이 가장 높은 10월 6일의 데이터를 분석하면, 우선 10월 6일의 경우 아침 조업시간이 정상 가동되는 8시 시점에 복합악취측정기의 전원이 공급되어 정상운전이 가능한 사항이며, 평균 약 15 OU 수준을 나타내고 있다. 풍향은 오전에는 남동풍을 보이다가 오후 시간대로 갈수록 북서풍계열의 빈도가 높아지는 시간변화에 따른 풍향변화가 관찰되어진다.


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2.8 <2 그룹> 2-3 평가지점의 현장운영 결과

○ 2-3 지점은 공업지역에 중심에 위치하고 있으며 2-1 지점과 유사한 펄프 종이 및 판지 제조시설이 측정지점의 서쪽에 위치하고 있다. 또한 측정지점의 동쪽에는 섬유 염색 및 가공시설, 북쪽에는 비금속 광물제품 제조시설과 남쪽에는 금속 용융 제련시설이 밀집하고 있다.

○ 2-3 지점의 주요 악취발생물질은 종이 썩는 냄새로 측정지점 100 m 이격거리 내에 펄프 종이 및 판지 제조시설이 위치하여 악취민원을 발생하고 있다.


94

○ 2-3 측정지점의 평가기간 동안의 일평균 Sensor OU를 분석하면, 약 12 ~ 51 OU 수준이며, 전체 평균 Sensor OU는 34 OU 수준이다. 운영기간 동안의 풍향은 북풍계열의 비중이 높았으며, 간헐적으로 남풍계열이 발생한 사항으로 측정지점의 북쪽에 위치한 비금속 광물제품 제조시설의 악취물질 유입과 남쪽의 금속 용융 및 가공시설의 악취 유입이 높을 것으로 파악된다.


95

○ 다양한 악취배출시설이 주변에 산재한 만큼, 2-3 측정지점 운영기간 동안의 실시간 Sensor서 OU 변화는 매우 복잡한 피크를 보이고 있으며, 여름에 해당되는 9월의 악취센서 OU 결과 보다는 가을에 해당되는 10월과 11월에 상대적으로 높은 악취센서 OU 변화가 관찰된다.


○ 2-3 지점에서 평균 Sensor OU가 가장 높은 10월 14일의 변화 특성을 살펴보면, 다른 측정지점과는 다르게 새벽시간에 높은 Sensor OU를 보이고 있고, 정오를 기점으로 낮아지다가 다시 오후가 되면서 Sensor OU는 증가하는 경향성이 보인다. 이때의 경향을 풍향변화와 연계하여 분석한다면 북풍계열일 경우 높은 Sensor OU를 보이고 있으며, 반대로 남풍게열일 때 상대적으로 낮아지는 것이 특징이다.


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2.9 <3그룹> 현장운영

○ 3 그룹은 측정지점의 선정과 업체 장소협조가 늦어져 11월 13일에 설치를 완료하였다. 현재 현장에서 운영 중에 있으며, 12월 중순까지 운영될 예정이며, 안산시 공단환경과와 협의하여 3그룹 운영 완료 후 4 그룹으로 이동 예정 중인 사항이다.

○ 3-1 지점은 공업지역에 중심에 위치하고 있으며, 주변의 주요 악취원인은 달콤하고 시큼한 냄새로 파악된다. 주요 악취배출사업장은 필름 포장재 제조시설, 금속 가공 제조시설, 반도체 제조시설 등 다양한 악취배출원이 산재해 있다.


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○ 3-2 지점 또한 공업지역에 중심에 위치하고 있으며, 플라스틱 타는 냄새가 악취민원을 발생하고 있다. 측정지점 주변에 합성수지 및 기타 플라스틱 물질 제조시설, 반도체용 디지털 PCB 제조시설, 식품포장용기 제조시설 등의 악취배출원이 인접하고 있다.


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○ 3-3 지점은 원료 의약품 제조업과 인접한 측정지점으로 약품 냄새로 인한 주변의 악취민원이 빈번한 지역이며, 북쪽에는 임야가 조성되어 있다. 주변지역에는 주형 및 금형 제조시설, 금속 기계 제조시설 등 타 측정지점보다 비교적 단조로운 악취배출원이 분포하고 있는 것이 특징이다.


제 4 장 결 론

1. 최적의 복합악취센서 선정 ·············································· 99

2. 정선 분석 ··········································································· 99

3. 현장악취 특성 평가 ························································ 100

99

제 4 장 결 론

1. 최적의 복합악취센서 선정

○ 시판 중인 반도체식 가스센서 10종을 2개 이상의 센서를 하나의 센서 고정 모듈에 장착하여 악취성분에 대한 반응성을 동시에 확인할 수 있는 센서 어레이 시스템 제작하였다. 센서 어레이 시스템을 이용하여 반도체식 가스센서를 의한 악취 평가 가능성 여부를 확인하기 위해 황화수소, 암모니아, i-뷰틸알코올, 톨루엔의 표준 단일악취시료와 아세트알데하이드 + n-뷰티르알데하이드 표준 복합악취시료, 황화수소 + 암모니아 + i-뷰틸알코올 + 톨루엔 표준 복합악취시료의 악취 반응 평가를 수행하였다.

○ 표준악취시료에 대한 센서 반응 평가 결과, 시료별 센서별 출력값이 상이하고, 선형성 및 상관성이 양호하였기에 반도체식 가스센서를 이용하여 악취 평가가 가능하다는 것을 확인하였다.

○ 반도체식 가스센서에 의한 악취 평가 가능성을 확인 후, 현장 복합악취 특성 평가에 대한 적용 가능성을 확인하기 위해 해당 연구지역에서 12개의 현장 복합악취시료를 채취하여 센서 어레이 시스템을 이용하여 반응 평가를 수행하였다.

○ 현장복합악취시료에 대한 센서 반응 평가 결과, 표준악취시료 평가 결과와 동일하게 시료별 센서별 출력값이 상이하였고, 선형성 및 상관성이 양호하였기에 반도체식 가스센서를 이용하여 현장 복합악취 평가가 가능하다고 판단되었다.

○ 현장악취 특성 평가를 위한 최적의 복합악취센서를 선정하기 위해, Rs/Ro를 이용하여 상대평가를 실시하였다. 반응성, 선형성 및 재현성에 대해 상중하로 분류한 결과, 반응성의 경우 “e, j” 센서 상, “c” 센서 중, “a, b, f, g, h, i” 센서 하로 분류되었고, 선형성의 경우 “c, e, h, j” 센서 상, “f” 센서 중, “a, b, d, g, i” 센서 하로 분류되었으며, 재현성의 경우 10종 센서 모두 상대표준평가가 3% 이하로 평가되었다. 반응성, 선형성 및 재현성을 종합 평가가 한 결과 해당 연구지역의 현장 악취 평가에 최적의 복합악취센서는 e, j 복합악취센서로 선정되었다.

2. 정성 분석

○ 12개 현장 복합악취시료에 대한 복합악취센서별 반응속도 값을 이용한 PCA 분석 결과 4개 그룹으로 분류되었는데 1-3 지점과 4-2 지점은 거리가 먼 다른 그룹으로 분류되었다. 2차원의 x-y 좌표 냄새패턴분석 결과 1-3 지점과 4-2 지점의 기울기가 가장 큰 차이를 보이는 것을 나타났다. PCA 및 듀얼 냄새패턴 분석 결과가 유사한 경향으로 나타났는데 이를 통해 2개 센서 측정을 통한 PCA 및 패턴 분석으로 냄새패턴 해석 가능성을 확인 하였다.

100

3. 현장악취 특성 평가

○ 최적의 복합악취센서 2종을 장착하여 자체 제작한 복합악취측정기를 해당 연구지역의 현장악취 특성을 평가하기 현장에 설치 ․ 운영하였다. 1그룹과 2그룹 총 6개 지점에 대해 현장악취 특성 평가를 완료하였고, 3그룹 3대 지점에 대해 현재 현장악취 특성 평가 진행 중이다.

○ 현장악취 특성 평가 결과, 지점별, 풍향별, 시간대별, 일자별 등에 따른 악취 변화 특성이 상이함을 확인할 할 수 있었다. 1-1 지점과 1-2 지점의 경우 근거리에 위치하여 풍향에 따른 악취 이동을 확인할 수 있었으며, 2-2 지점의 경우 낮 시간대가 타 시간대에 비해 악취 수준 크기가 상대적으로 낮은 경향을 확인할 수 있었다.

제 5 장 복합악취센서 확대 및 악취관리 방안

1. 복합악취센서의 확대방안 ·············································· 101

2. 복합악취센서를 활용한 악취관리방안 마련 ················ 110

101

제 5 장 복합악취센서 확대 및 악취관리 방안

1. 복합악취센서의 확대방안

○ 표준 및 현장 복합악취 시료 평가를 통해 복합악취에 대한 반도체식 가스센서의 적용 가능성을 확인하였고, 센서 어레이 시스템을 통해 10종의 센서 중 현장복합악취 평가에 최적인 복합악취센서를 2종(e, j)을 도출하였다.

○ 복합악취센서를 현장에서 실증 평가한 결과, 시간대/풍향별 악취 수준 차이, 지점별 상관성 등의 현장 악취 특성 경향성을 확인하였다.

○ 안산시 공업지역 내에는 다양한 업종의 악취발생사업장이 광범위한 지역에 분포되어 지역마다 악취 특성이 이상하다. 이에 최대한 많은 지점에 복합악취센서를 설치 ‧ 운영해야 이상적인 악취관리가 이루어질 것이다.

○ 그러나 비용 측면과 같은 경제적인 부담 등의 한계가 있기에 초기 접근 단계로 주요 악취 발생사업장 및 민원 지역을 대상으로 복합악취센서를 활용하여 그 실효성을 통한 2차 확대방안을 진행하도록 한다.

<표 5-1> 악취배출특성을 고려한 복합악취센서 확대방안업 종 센서 설치 지점 센서 수

염색 및 가공시설

단위 악취배출원 중심으로

동, 서, 남, 북32 개소

하수처리장음식물처리장

펄프 및 종이 제조화학

의약품 제조사료

모피가공경계 지역 공업지역과 주거지역 경계선 4 개소

민원 지역(수용체 중심) 악취민원 다발 지역 2 개소총 센서 수 38개

102

○ 악취배출특성을 고려한 복합악취센서 확대방안 : 본 연구인 안산시(공단환경과)와 논의하여 진행한 사례처럼, 광범위한 안산시의 악취배출특성을 총 4개 그룹(12개 측정지점)으로 대상지역을 구분하고 각 그룹별 주요한 악취배출시설을 대상으로 복합악취센서를 배치하는 방법이 가장 적절한 접근 방안으로 판단된다. 즉, 1) 염색 및 가공시설(염색단지), 2) 하수처리장, 3) 음식물처리장, 4) 펄프 및 종이제조 사업장, 5) 화학제품 사업장, 6) 의약품 사업장, 7) 사료제조 시설, 8) 모피가공 시설 등 약 8개 내외의 단위 악취배출시설 또는 그룹으로 분류될 수 있다.

○ 더불어, 8개 악취배출시설에 대한 계절별 풍향변화를 중장기적으로 해석하고 악취발생사업장을 중심으로 최적의 측정지점을 도출하여 악취측정시스템을 구성한다면, 현재 안산시에 문제시되는 주요 악취배출사업장의 효과적인 악취관리가 가능할 것으로 판단된다.

○ 향후 확대방안으로 주요 악취배출사업장 선정 시 2014년 수자원공사의 연구용역으로 진행된 “시화‧반월 산단 대기배출업체 전수조사” 결과를 활용할 경우 비용효율적으로 판단된다.

○ 결과에 의하면 표준산업분류에 의한 업종별 사업장(면오염원)의 냄새현황은 <표 5-2>와 같다. 유기용제냄새가 482회로서 가장 많이 감지되었고, 가열된 쇠냄새가 318회, 약품냄새가 217회, 기름 냄새가 206회, 페놀과 같은 약품 타는 냄새가 154회, 플라스틱이 타는 냄새가 158회 다림질 냄새가 119회, 신냄새(식초냄새)가 104회로서 많이 감지되는 것으로 나타났으며, 대표적인 이상의 6종류의 냄새가 전체 냄새종류의 약 64 %을 차지하는 것으로 나타났다.

103

<표 5-2> 표준산업분류에 의한 업종별 면오염원(작업장)의 냄새현황

냄새 종류

산업분류

가열된쇠냄새

고무냄새

곰팡이냄새

구린냄새

기름냄새

다림질냄새

락스냄새

병원냄새

비린냄새

신냄새

알콜냄새

약품냄새

유기용제냄새

장류냄새

찌린냄새

타는냄새(페놀)

타는냄새(플라스틱)

기타(빵냄새)

무취

합계

10 - - 9 5 1 - - - - 1 - 1 - 16 - - - 6 6 4511 - - - 2 - - - - - - - - - 2 - - - 1 - 413 3 - 3 1 2 97 - - - 3 - 1 11 1 - - 4 - 13 14014 - - - 2 - 2 - 1 - 3 - - - - - - - 2 2 1215 - - 2 9 - 5 - - 9 - - 1 15 1 3 1 - 1 3 5116 - - - - 1 - - - - - - 1 6 - - 1 - 10 1 2017 - - 6 8 2 1 - - - 12 - - 14 2 - - 2 14 8 6918 1 - 1 - 3 3 - - - 1 - 3 - - - 1 2 - 11 5319 - - - - 7 - - - - - - - 2 - - - - - 6 1520 10 3 14 2 14 - 7 4 6 21 7 44 96 1 28 13 27 41 105 44321 - 3 - - - - - 1 - 1 - 29 1 3 1 8 3 2 24 7622 2 15 3 - 3 2 - - - 1 - 2 29 2 - 3 43 6 21 12923 1 - - - 4 - - - - - - - 4 - - - 3 3 2 1724 65 - 5 3 23 - 6 - - 1 - 9 15 - 1 4 8 7 15 16225 132 2 22 4 85 3 43 1 6 38 3 57 157 2 5 12 20 24 107 72326 17 - 11 5 6 2 26 - 1 19 - 52 50 2 1 18 18 3 109 34027 - - 1 - 2 - 1 - - - - 4 3 - - - 2 3 4 2028 17 - 4 - 6 - - - - 2 - 4 19 2 - - 6 9 15 8429 40 4 1 2 23 - - - - - 1 3 36 - - 1 3 6 24 14430 28 6 2 1 11 2 - - - - - 1 18 - 1 1 7 - 11 8931 2 - - - - 1 - - - - - - - - - - - - - 332 - - - 1 1 - - - - - - - 4 - - - 2 8 - 1633 - - - - 2 1 - - - - - 2 - - - - - 1 - 635 - - - - - - - - - - - 1 - - - - - - 2 337 - - 1 4 - - - - - - - - - - - - - - - 538 - - 1 11 - - - - - - - 2 3 8 - - 4 11 8 4145 - - - - - - - - - - - - 1 - - - - - 1 247 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 449 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 370 - - - - - - - - - 1 - - - - - - - - 2 384 - - - - - - - - - - - - - 1 - - - - - 186 - - 1 - - - - - - - - - - - - - - - - 195 - - - - 10 - - - - - - - 8 - - - - - 7 25

합계 318 33 87 60 206 119 83 7 22 104 11 217 492 43 40 63 154 158 514 2,749

104

<그림 5-1> 유기용제 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도.

○ 유기용제냄새(페인트, 신나, 락카 등)가 감지되는 대표 사업장은 전체적으로 광범위하게 분포되어 있으며, 주로 금속가공제품 제조업(25)이 가장 많이 감지되었으며, 화학물질 및 화학제품 제조업(20)과 전자부품, 영상, 음향 및 통신 장비 제조업(26)에서도 다수가 확인되었다.

○ 유기용제 냄새가 감지되는 업종 중 주거지역과 인접하고 있는 사업장들도 일부 분포하고 있기에, 특히 민원으로 제기되는 대표 냄새와 동일하다는 점을 고려할 때 이들 사업장에 대한 세심한 관리가 필요할 것으로 판단된다.

105

<그림 5-2> 가열된 쇠냄새 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도.

○ 가열된 쇠냄새가 감지된 대표 업종은 금속가공제품 제조업(25)이며, 제1차 금속 제조업(24), 기타 기계 및 장비 제조업(29) 순으로 많이 감지되었다. 또한 장기장비 제조업(28)과 자동차 및 트레일러 제조업(30)과 같이 금속을 가열하거나 가공하는 업종에서도 일부가 확인되었다.

106

<그림 5-3> 약품 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도.

○ 약품냄새가 가장 많이 감지된 업종은 금속가공제품 제조업(25)에서 총 57개 작업장 약품냄새 전체의 26%를 차지했고, 전자부품, 컴퓨터, 영상, 음향 및 통신장비 제조업(26)이 총 52회(24%), 화학물질 및 화학제품 제조업(20)이 총 44회(20%)로 조사되어 이들 3개 업종에서 약품냄새의 70%를 차지하는 것으로 확인되었다.

107

<그림 5-4> 기름 냄새가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도.

○ 기름 냄새가 감지되는 업종은 금속가공제품 제조업(28)이 가장 많이 감지되는 것으로 확인되었으며, 1차 금속가공제품 제조업(25)과 기타 기계 장비 제조업(29)에서도 많이 감지되는 것으로 나타났다.

○ 수리업(95)에서도 총 18개 업체 중 10개 업체에서 기름냄새가 감지되었는데 이는 카센터와 같은 자동차 수리업체에서 발생하는 각종 오일류에서 발생하는 냄새로 판단된다.

108

<그림 5-5> 타는 냄새(플라스틱)가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도.

<그림 5-6> 타는 냄새(페놀)가 감지되는 대표적인 사업장의 분포도

109

○ 악취민원 지역을 고려한 복합악취센서 확대방안 : 안산시 악취문제와 유사한 시흥시 유비무환 악취모니터링 시스템 운영사례를 살펴보면, 시흥시는 산업단지(시화공단)와 주거지역의 경계인 완충지역에 총 4개의 실시간 악취모니터링 시스템을 구축하여 산업단지로부터 발생한 악취가 주거지역으로 이동하는 시점에서의 적절한 관리를 통해 악취민원 피해를 예상하고 악취배출사업장을 관리하고 있다.

<그림 5-7> 시흥시 유비무환 악취모니터링 시스템 사례.

○ 안산시의 경우 동쪽으로 주거지역인 초지동과 염색단지를 경계로 완충지역이 존재하고 있으며, 북쪽으로 단원구가 지리적으로 위치하고 있어, 공업지역에서 발행한 악취가 주거지역으로 이동하여 악취민원을 유발할 수 있는 실정이다.

○ 이에 공업지역 내의 악취관리는 주요 악취배출사업장을 중심으로 관리하고 공업지역 외 또는 주거지역에 대한 악취관리는 공업지역과 주거지역의 경계선을 중심으로 관리한다면 내외적으로 효율적인 악취관리가 이루어질 수 있을 것으로 판단된다.

○ 공업지역의 동쪽 악취관리를 위해 초지동 악취측정소와 신안산대학교, 북쪽 악취관리를 위해 중소기업연수원 직원아파트와 안산 청소년 수련원에 복합악취센서를 설치‧운영하는 방안을 검토하도록 한다.

110

<그림 5-8> 공업지역의 악취 이동을 고려한 복합악취센서 구축 방안 제시.

2. 복합악취센서를 활용한 악취관리방안 마련

2.1 듀얼 복합악취센서를 이용한 악취물질의 정성적 관리방안

○ 본 연구에서도 일부 실험결과를 분석하여 제시하였듯, 듀얼 복합악취센서를 이용하여 악취물질의 정성적 분석 접근이 가능하다. 즉, 악취배출사업장의 악취 지문 DB를 구축하고 복합악취센서 운영결과와 비교하여 관리한다면 악취원인물질 및 악취배출사업장 유추를 통해 근본적인 악취배출사업장에 대한 적극적인 악취관리가 가능할 것이다.

○ 듀얼 복합악취센서에 의한 악취물질의 정성적 분석은 악취성분에 대해서 서로 다른 반응특성을 보이는 2개의 복합악취센서를 활용하며, 특정 악취성분에 대한 복합악취센서의 반응값을 2차원 x-y 좌표로 표현하여 냄새의 종류를 구분하는 방법이다.(<그림 3-20>)

○ x-y 좌표는 2개의 복합악취센서 반응값으로, 특정 악취성분에 대한 센서값 (x, y) 좌표로 추출하면 동일한 악취성분에 대해서는 하나의 기울기를 갖는 직선의 패턴을 도출할 수 있으며, 이러한 직선의 기울기 값으로 악취성분의 종류를 구분하는 기술이다.

111

<그림 5-9> 듀얼 복합악취센서에 의한 현장악취시료의 냄새패턴분석 결과 사례.

<그림 5-10> 듀얼 복합악취센서에 의한 지정악취물질의 냄새패턴분석 결과.

112

2.2 악취배출시설(악취방지시설)에 대한 근본적인 악취관리 체계 구축방안

○ 대부분의 악취모니터링 시스템은 사업장 주변 또는 부지경계를 중심으로 구축되어 악취문제를 관리하고 있다. 이는 이미 배출된 악취를 감지하는 기능일 뿐 실질적으로 배출되는 악취배출원의 관리 개념이 아니기에 근본적인 악취관리 방안으로 접근하는데 부족하다.

○ 근본적인 악취관리를 위해서는 실질적으로 배출되는 악취를 줄이는 것이 선행되어야 할 것이다.

대부분의 사업장에서 발생되는 악취는 악취방지시설을 통해 외부를 배출되고 있는데, 악취방지시설 관리에 따라 악취 수준에 큰 차이가 발생한다.

○ 악취방지시설에 많이 사용되고 있는 흡착 및 흡수시설의 경우 흡착제와 흡수제의 관리 상태(교체주기)에 따라 악취제거효율에 큰 차이가 발생한다. 교체주기의 경우 인력 및 비용 문제 등으로 인하여 대부분 경험에 의해 이루어지고 있기에 악취방지시설의 악취제거효율에 편차가 발생한다.

○ 이에 안산시에서 집중적인 악취관리가 필요한 사업장을 대상으로 악취방지시설 배출구에 복합악취센서를 설치 운영한다면(악취방지시설 전/후단에 동시에 설치할 경우 실시간 악취제거효율 평가 가능) 악취배출수준에 대한 정보를 실시간으로 획득할 수 있게 될 것이다. 이 정보를 악취방지시설 유지관리에 활용한다면 경험에 의한 관리에서 객관적인 자료를 이용한 관리방안으로 악취제거효율의 편차를 줄일 수 있고, 근본적인 악취배출량을 감소시킬 수 있을 것이다.

<그림 5-11> 악취배출시설(악취방지시설)의 직접적인 관리 체계 구축방안.

113

3. 악취관리를 위한 통합모니터링 시스템 구축

○ 통합모니터링 시스템이란, 복합악취센서에서 전송된 악취 정보를 받아 사용자가 쉽게 모니터링 할 수 있도록 정보를 표출하고 관리하는 시스템이다.

○ 향후, 악취배출사업장 및 민원 지역에 설치한 복합악취센서와 악취방지시설에 설치된 복합악취센서를 통합한 통합모니터링 시스템을 구축하고, 이에 악취확산모델링 등의 추가적인 연계를 통해 악취영향권 산정도 같이 이루어진다면 보다 비용효과적인 악취관리가 가능하게 될 것이다.

<그림 5-12> 통합모니터링 시스템 구축 모식도.

○ 통합모니터링 시스템의 경우 복합악취센서 설치 지점에 대한 정보, 측정 자료에 대한 수집‧저장‧분석할 수 있는 기능을 누구나 쉽게 활용할 수 있도록 간편해야 하며, 무효자료 선별 및 대체자료 생성, 복합악취측정기의 원격제어 등의 기능이 포함되어야 할 것이다.

114

<표 5-3> 복합악취측정기 및 통합모니터링 시스템 사양(안)

구분 품 명 규 격 수량

복합악취측정기

MOS 센서

- 반도체식 가스센서 : 2 개- 복합악취농도(OU, 희석배수) 및 냄새종류 표출 - 측정범위 : 10 ~ 2,000 OU- 냄새종류 및 조성변화 모니터링을 위한 전자코 패턴해석기술 및 로직 구현- 재현성 : 2%RSD 이내- 선형성(상관성) : 0.98 이상- 센서모듈간의 재현성 : 5%RSD 이내- 센서보드 일체형- 전단용 및 후단용 별도 운영- 수명 : 6개월 이상(배출구용)

2

마이크로펌프

- 진공흡입펌프- DC 12V- 흡입용량 : 1~1.5 L/min- 수명 : 연속작동 10,000 시간

1

솔레노이드벨브

- 3-way 타입- DC 12V- 수명 : 2년

1

외함- 재질 : 서스 304- 두께 : 1.5T 이상- 1(가로) * 1(세로) * 2(높이) m3 이하 (지지대 포함)- 전처리 모듈 내부 포함

2

기타

- 무취공기공급용 필터카트리지- 센서 manifold : 테프론 재질- 메인 PCB / 키패드 - SD card : 8GB- CDMA 모듈 : WCDMA / SK Tel.- 구동 및 신호처리로직 : 센서수명 연장을 위한 로직, 냄새종류 및 조성변화 모니터링용 패턴 해석 로직

2

통합모니터링

DB서버

- CPU : intel Xeon E3-1220v3(3.1GHz/ 8-core/8GB)- RAM : 8GB- HDD : 1TB- Ethernet : 1GB 2-port NC3321i adapter- OS : Windows 2008 서버

1

web서버

- CPU : intel QuadCore 3.3 이상- RAM : 8GB- HDD : 500GB- Ethernet : 1GB 2-port NC3321i adapter- OS : Windows 7

1

주 의 문

최종연구보고서 (15-09-04-01-15)

복합악취센서를 활용한 악취관리방안 마련

발행인 : 센터장 원 호 식

발행일 : 2015년 12월 31일

발행처 : 안산녹색환경지원센터

주 소 : 경기도 안산시 상록구 사3동 한양대학교 내

전 화 : 031-400-4236, 436-8141~5

팩 스 : 031-400-4237

e-mail : [email protected]

※ 주 의

1. 이 보고서는 안산녹색환경지원센터에서 시행한 연구개발사업의

보고서입니다.

2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시

안산녹색환경지원센터에서 시행한 연구개발사업의 연구결과임을

밝혀야 합니다.

3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로 발표 또는

공개하여서는 아니됩니다.

제 출 문 - agec.or.kr

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