미세먼지 등 대기오염에 대한 국민적 관심 증가로 정부에서는 2022년까지 국내 배출량 30% 감축을 목표로 하는 '미세먼지 관리 종합대책'을 수립(2017년)하였으며, 국제해사기구(IMO)는 선박의 대기오염물질 배출량 감소를 위한 규정을 강화는 등 대기오염물질 감축을 위한 다양한 노력이 추진되고 있다. 그러나, 부산항을 포함한 부산지역의 미세먼지 농도는 선진국 및 WHO 기준에 비해 여전히 2~3배 높은 수준으로 부산의 주요산업인 부산항을 관리 운영하는 주체인 부산항만공사는 '부산항 미세먼지 종합대책'을 수립하여 추진하고 있다. 본 논문에서는 부산항 내 운영 중인 항만 내 대기오염측정소 데이터를 포함한 항만 인근지역과 타항만의 미세먼지 농도를 분석하였으며, 부산항만공사에서 추진한 항만 하역장비 대기오염물질 배출량 조사결과와 '야드트랙터 LNG 연료전환사업', 'AMP설비 설치사업' 등 '부산항 미세먼지 종합대책'과 그 성과를 소개하고 있다.
환경재해방지와 대기오염관리를 목적으로 GIS기반의 대기 오염관리시스템 즉 높은 시 공간적 해상도의 오염물질배출량 산정과 영향예측, 자료관리 및 분석 등이 가능한 지리정보시스템을 구성하였다. 사례연구는 다양한 오염원의 존재하여 대기오염물질 배출량 증가로 인하여 환경재해의 가능성이 상존하는 광양만지역을 선정하고, 대기오염관리시스템에 오염원의 속성 공간자료체계를 구축과 배출모형, 대기오염모델, 분석도구 등을 이용하여 배출량 산정과 영향예측, 분석 등을 수행하였다. 분석결과, 산정된 배출량이 대상지역 오염원의 위치와 오염물질의 배출특성, 공간분포와 일치하는 정확한 예측결과를 나타내었다. 또한, 대기 오염모델의 TSP 예측결과는 실측값과 상관계수가 0.75로서 다소 높은 상관도와 오염원 영향농도와 범위 등의 파악에서 명확한 분석기능이 제공되는 것으로 나타났다, 본 연구에서 개발된 대기 오염관리시스템은 신속한 공간 속성 자료체계(database)의 구축과 높은 시 공간적 해상도의 배출량 산정, 대기오염모델의 입력자료 생성, 영향예측, 다양한 결과분석 등이 가능하여 합리적인 대기오염관리의 분석도구로서 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
동북아시아 지역은 대기오염물질의 배출량이 증가하고 있는 실정이며, 특히 중국은 이 지역의 SOx와 NOx 배출량의 많은 부분을 차지하고 있다. 또한 이 지역은 입자 중 토양 성분의 농도가 높고, 토양 입자의 이동이 활발하다 주로 중국 동해안에 집중되어 있는 배출원에서 배출된 산성 대기오염물질과 토양성분의 입자가 장거리 이동을 통하여 배출지 이외의 지역을 전달될 가능성이 있는데, 이러한 장거리 이동 중에 SOx와 NOx 등의 기체상 산성물질은 SO$_4$$^{2-}$ 와 NO$_3$$^{-}$등의 입자상 산성 물질로 변환하여 침적될 수 있다. (중략)
최근 들어 대기보전에 관한 연구와 관심의 증가로 인하여 점, 선, 면 오염원에 대한 많은 연구 결과들이 발표되어 지고 있다. 특히 지역별로 자동차, 항공기, 선박 등의 특정적인 교통수단에 따른 대기오염 배출량과 배출 특성도 많이 연구되고 있다. 그러나 아직까지 철도차량 배출원에 의한 배출량의 산정과 배출 특성에 따른 대기오염 영향에 대한 연구사례가 드물다. (중략)
그 동안 대기오염에 대한 많은 연구에도 불구하고 아직까지도 우리 나라에는 표준화된 배출량 산성방법이 정립되어 있지 못한 실정이다. 이로 인해 연구의 중복으로 인한 시간 및 비용의 낭비가 매우 심하며, 개별 연구간의 상호비교 및 검토가 어려워 배출량 산정방법을 개선하는 데 어려움을 겪고 있다. 특히 자동차의 경우에는 배출량 산정 방법에 대한 연구가 너무 부족한 실정이다. 한편 자동차의 증가에 따라 자동차 오염물질 배출량은 더욱 증가할 것으로 예상되고 있으며, 도시지역 오존 문제도 더욱 심각해질 것으로 판단된다.(중략)
현대 산업 사회의 급속한 발전으로 인해 대기 중에는 다양한 오염원을 통해서 많은 오염물질이 배출됨에 따라 이를 평가하고 방지할 대책이 필요하게 되었다. 이러한 대책 중의 하나로 배출원에서 배출되는 오염물질의 경로 및 발생량을 예측하는 방법이 있는데, 대기 상에 배출되는 오염물질의 농도를 예측할 경우 보통 대기 확산 모델링을 통하여 배출원 주변의 오염물질 확산 및 농도값을 산정한다. 현재 국내에서는 주로 가우시안 확산 모델인 ISC, CALPUFF 모델 등을 사용하여 모델링을 계산하게 된다. (중략)
동북아시아 지역은 최근의 급속한 경제성장으로 오염물질의 배출량도 급격한 증가추세에 있다. 중국의 배출량이 동북아지역 배출량의 대부분을 차지하고 있으며, 산출자료에 따라 다르기는 하지만, 그 중 아황산가스는 80%이상을 중국이 배출하고 있는 것으로 나타나고 있다(김용표, 1999). 강수나 에어로졸 생성에 중요한 역할을 하는 주도적인 물질인 황화합물은 대류권 하부에 주로 2일에서 1주일정도 체류하면서 보통 수백에서 수천 km까지 이동이 가능하다.(중략)
현실적이고 장기적인 대기환경관련 정책을 수립하기 위해서는 대기질 개선에 필요한 비용과 그에 따른 이익이 같이 예측되고 평가되어야 하는데, 대기질의 오염정도를 중장기적으로 예측하기 위해서 대기질 모델링이 사용되며 이의 주요한 입력자료는 배출량 자료이다. 한편, 현재 우리나라 수도권에서 관찰되는 대기오염의 형태가 과거와는 달리 주요 오염물질이 아황산가스 등 1차 오염물질에서 미세먼지와 오존 등으로 바뀌고 있다는 점은 주목할 만하다. 또한 미세먼지의 인체에 미치는 영향에 대한 연구들이 여러 나라에서 진행되고 있다. (중략)
최근들어 항만도시에서의 대기오염이 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러나 항만의 하역기계에서 배출되는 온실가스는 선박, 트럭 등 타 수단에 비해 상대적으로 주목받지 못하였다. 본 연구에서는 인천항에서 디젤엔진으로 가동되는 하역기계로부터 배출되는 대기오염물질 배출량을 산정하였다. 이를 위해 각 항만하역사로부터 2017년 기준 하역장비의 대수, 제원, 가동시간 등 활동자료를 수집하였다. 분석 결과, CO 105.6톤, NOX 243.2톤, SOX 0.005톤, PM 22.8톤, VOC 26.0톤, NH3 0.2톤이 발생한 것으로 나타났다. CO와 NOX의 배출은 하역기계 전체 배출량의 87.71%를 차지하였으며, 크레인, 지게차, 트랙터, 로더의 배출량이 하역기계 전체 배출량의 84.79%를 차지하였다. 또한 노후화된 디젤엔진을 장착한 하역기계가 주 배출원임을 규명하였다. 분석된 대기오염물질 배출량 수치는 하역기계에 의한 항만 대기 오염의 심각성을 나타내며, 다음과 같은 친환경장비 도입이 시급함을 시사한다. 첫째, 오래된 디젤 장비의 LNG연료 또는 전기장비로의 교체가 필요하다. 둘째, NOX의 배출을 감소시킬 수 있는 선택적환원촉매(SCR)와 같은 후처리장비의 사용이 필요하다. 향후 체계적이고 공식적인 국가 대기오염배출 인벤토리 정립 방법을 설정하고, 매년 하역기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량을 모니터링 및 평가하는 것이 필요하다.
효과적인 대기오염 관리대책을 수립하기 위해서는 각종 오염원으로부터 배출되는 오염물질의 종류와 배출량을 이해하여야 하며 또한 이로부터 야기되는 대기오염도 및 위해성을 과학적인 근거에 의해서 정확하게 산정할 수 있어야 한다. 현재 굴뚝에서 배출되는 대기오염물질 농도를 감시하기 위해 구축중인 굴뚝 TMS망을 실용적인 대기환경 관리시스템으로 전환하기 위해서는 TMS 측정되고 있는 오염물질이 주변 대기환경에 미치는 오염도를 실시간으로 정확히 예측하여 수용체 중심으로 사업장 및 도시ㆍ산단지역의 대기환경을 투명하게 관리하는 선진화된 차세대 대기환경관리 기법을 도입할 필요가 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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