본 연구에서는 광화학 대기질 모델인 CMAQ을 활용해 화력발전소 배출량 제거에 따른 O3 농도의 변화 특성을 분석하였다. 하동 화력발전소를 대상으로 주변 지역의 O3 농도 변화에 대한 발전소 배출량의 영향을 조사하기 위해 하동 화력발전소의 배출량 제거 전과 후의 CMAQ 수치 모의를 수행하였다. 수치 모의 결과 O3의 주요 전구 물질인 NOx (-18.87%)와 VOCs (-11.27%)의 농도가 감소한 반면에 O3 (25.24%)의 농도는 증가한 것으로 나타났다. 화력발전소 배출량 제거로 인한 NO와 O3 농도의 상대적인 변화를 비교해 본 결과 높은 음의 상관관계(R= -0.72)를 나타내는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 O3의 농도 증가가 NO 농도 감소로 인한 O3의 적정 효과 완화로 설명 될 수 있음을 의미한다. 해당 지역의 O3의 농도 증가가 NO의 농도 감소에 주로 영향을 받은 이유는 해당 지역이 VOC-limited (i.e., NOx-saturated) 지역이기 때문으로 분석되었다. 이러한 결과는 특정 지역의 O3의 농도가 단순히 배출량의 증감에 따라 비례하게 나타나지 않을 수 있다는 것을 암시한다. 따라서 화력발전소 배출량 저감 조치로 인한 대기 중 O3 농도 개선 효과를 정확히 예측 및 평가하기 위해서는 지역 별 O3의 생성 및 소멸 기작에 대한 심도 있는 이해가 필요하다.
Automobile emissions have caused a major hydrocarbon pollution problem in the ambient air of many cities around the world. This study was conducted to measure the pollution status of volatile organic compounds (VOCs) in some urban residential areas in Seoul, Korea. A total of 20 VOCs (11 aromatic and 9 chlorinated species) were identified at 4 urban residential sites in Seoul, Korea from February 2009 to July 2009. Comparison of total VOC (TVOC) concentration data indicated the dominance of the aromatic species with the maximum (72.2 ppbC) at Jong Ro (JR) and the minimum at Yang Jae (33.4 ppbC). The peak concentration of TVOC occurred during spring at all sites with an exception at Gang Seo (GS), where it was recorded during winter. The distribution of individual VOCs at the study sites was characterized by high toluene concentration. A strong correlation of benzene was also observed with other VOCs and criteria pollutants at all sites (except YJ). The overall results of this study suggest that vehicular emissions have greatly contributed to the increase in VOC pollution at all the study sites.
대기 중 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds)은 인간에게 직접적으로 위해한 영향을 준다는 보건학적인 측면과 광화학스모그 생성에 관여한다는 이유 등으로 많은 주목을 받고있다. 식생은 자연 VOC(NVOC)의 가장 주요한 배출원이며, 대기중으로 유입되는 반응성이 강한 탄소의 주요한 배출원이며, 전 세계적으로는 NVOC의 배출량이 인위적인 것의 약 7배정도에 이를 것으로 추정되고 있다. 우리나라의 경우 전 국토의 2/3이상이 산림으로 이루어져 있어 NVOC가 인위적인 VOC의 양을 훨씬 초과할 것이라고 사료된다. (중략)
식물은 자연 VOC(NVOC)의 가장 주요한 배출원이며, 대기중으로 유입되는 반응성이 강한 탄화수소의 배출원이다. 이러한 NVOC는 다소 늦게 알려진바 1970년대부터 그 중요성이 인식되기 시작했다(Dimitriades, 1981). 전 세계적으로는 NVOC의 배출량이 인위적인 것의 약 7배 정도에 이를 것으로 추정되고 있다. 특히, 우리나라의 경우는 전 국토의 65%가 산림으로 이루어져 있어 전국적인 규모로 볼때 NVOC의 양이 인위적인 VOC의 양을 휠씬 초과할 것이라고 판단된다. 그럼에도 불구하고 국내에서는 NVOC에 대한 정량적인 배출량 산출이 거의 없어 배출량 산정에 어려움이 많고, 외국 자료를 인용한 배출량 산출로 인해 자료의 신뢰성에도 논란의 여지가 많았다. (중략)
최근 지구 환경문제에 대한 논의가 활발해지면서 국제 운송의 큰 부분을 차지하고 있는 해상운송에서도 배출물질 규제를 위한 정책이 시행되고 있다. 이 연구에서는 선속 제한에 의한 배출량의 감축 효과를 검토하기 위하여 기관 부하율을 적용하여 선박의 배출물질을 수치계산하였다. 2017년 1월 1일부터 12월 31일까지 부산 북항의 입출항 선박을 대상으로 선속제한구역 20마일권역을 설정하고 해당 구간에서의 선종별, 선속별로 배출량을 계산하고 분석하였다. 항행, 접 이안, 정박 중일 때를 모두 포함하여 가장 많은 배출물질을 발생시키는 선박은 컨테이너선 76.1 %, 일반화물선 7.2 %, 여객선 6.8 %의 순으로 계산되었다. 항행 및 접 이안 모드일 때는 일반화물선이 여객선보다 배출물질이 적었지만 정박 모드일 때는 여객선보다 많았다. 총 배출물질은 질소산화물, 황산화물, 입자상물질, 휘발성유기화합물의 순으로 각각 49.4 %, 45 %, 4 % 1.6 %로 구성되었다. 선속 제한이 없는 경우와 선박 속도를 12노트, 10노트, 8노트로 제한시킬 때 배출물질을 비교하면 속도 12노트 제한의 경우 질소산화물 39 %, 휘발성유기화합물 40 %, 입자상물질 42 %, 황산화물 38 %의 감소효과가 있고, 10노트 제한일 때 질소산화물 52 %, 휘발성유기화합물 54 %, 황산화물 56 %, SOx 50 %의 감소효과가 있으며, 8노트 제한일 때 질소산화물 62 %, 휘발성유기화합물 64 %, 입자상물질 67%, 황산화물 59 %의 감소효과가 있었다. 이처럼 선박의 속도 감소에 따라 배출물질 역시 크게 감소되는 연구결과를 확인할 수 있었으며, 향후 항만 배출물질 감소를 위해 선박의 속도를 제한하는 방안을 적극적으로 고려할 필요가 있다.
식생은 자연 VOC(NVOC)의 가장 주요한 배출원이며, 대기중으로 유입되는 반응성이 강한 탄화수소의 주요한 배출원이다. 이러한 NVOC의 연구가 외국의 경우 상당 부분 이루어져 있으며, 전 세계적으로는 NVOC의 배출량이 인위적인 VOC의 약 7배정도에 이를 것이라고 추정되고 있다. 우리나라는 국토의 2/3이상이 삼림으로 이루어져 있지만 NVOC에 대한 직접적인 배출량 산정은 거의 이루어진 바가 없다. 우리나라의 배출량 산정에 사용된 NVOC 배출계수는 주로 외국의 자료에만 의존하여 사용되었다. (중략)
대기 중 휘발성유기화합은 오존생성의 전구물질 및 유해화학물질 그리고 일부는 악취물질로 작용하는 주요 대기오염물질로 주목받고 있으며, 여러 가지 VOCs의 배출원 중에서 세탁소도 주요 발생원중 하나로 주목받고 있다. 세탁에 사용되는 유기용제에는 퍼클로로에틸렌(PCE)과 불소계용제, 석유계 용제가 있는데 일본을 제외한 외국에서는 밀폐형기계인 PCE를 사용하고 있는데 반해, 우리나라에서는 약 95% 정도의 세탁소가 석유계 용제를 사용하고 있다. (중략)
국내 주요 매립장 지역의 휘발성 유기화합물(VOC)에 대한 농도분포와 배출특성을 규명하기 위한 노력의 일환으로, 본 연구진은 주요 매립장지역에 대한 연구를 2000년 9월부터 2004년 12월까지 지속적으로 진행하였다. 본 연구의 일환으로 서울의 난지도 매립장을 위시한 전국의 7개 매립장을 주 조사대상으로 설정하였다. 본 연구에서는 여러 유형의 매립장으로부터 조사한 VOC 배출량자료를 토대로 VOC의 주요 배출원으로 간주할 수 있는 매립장 환경의 배출특성을 정의하고자 하였다. 이들 조사 대상은 1개의 대규모, 5개의 중규모, 2개의 소규모 매립장으로 구성되었다. 이들 지점으로부터 4년 이상 각매립장의 VOC 배출특성을 조사하였다. 이러한 연구자료는 향후 매립장의 VOC 배출에 대한 관리를 위한 여러 가지 기초자료로서 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 대류권 오존과 전구체인 nitrogen oxides (NOx), volatile organic compounds (VOCs)의 광화학반응 관계를 살펴보고자, Ozone Monitoring Instrument (OMI)와 TROPOspheric Monitoring Instrument(TROPOMI)의 nitrogen dioxide (NO2), formaldehyde (HCHO), OMI/Microwave Limb Sounder (MLS) tropospheric column ozone (TCO), Airkorea 지상측정 ozone (O3) 자료를 분석하였다. OMI 위성자료를 이용하여 2006년부터 2020년까지 장기 변화 경향을 살펴보면 TCO는 동북아시아 지역 전체적으로 증가하는 추세를 보였으며, NO2는 꾸준히 감소하고 HCHO는 계속해서 증가하는 경향성을 보였다. 또한 오존 민감도의 지표인 formaldehyde nitrogen dioxide ratio (FNR)은 점점 증가하고 있으며, 이는 VOC-limited 영역이 감소하고 있음을 의미한다. 본 연구는 한국 지역 오존의 지속적인 증가 원인을 밝히기 위해서 최근 4년 기간(2019~2022년)의 TROPOMI FNR과 지상 측정 O3를 이용하여 국내 오존 생성 민감도 분석을 진행하였다. 기존 선행연구들과 동일하게 국내 대도시 지역에서 VOC-limited 및 Transitional 영역이 나타났으며, 그 외에도 국내 주요 발전소가 위치한 지역에서 VOC-limited 영역이 나타났다. VOC-limited 영역, 즉 NOx가 과도하게 포화되어 있는 영역에서는 NOx 배출 감소가 오히려 적정 반응을 약화시켜 국내 오존 농도 증가를 유도했을 것으로 판단된다. 따라서 VOC-limited 영역이 나타나는 지역에서 오존 농도를 감소시키기 위해서는 NOx의 배출보다 단기적으로 VOC 배출을 감소시켜야 함을 시사한다.
Purpose: The objective of this study was to measure emissions of gases (ammonia ($NH_3$), hydrogen sulfide ($H_2S$) and carbon dioxide ($CO_2$)), volatile organic compounds (VOC) and odor from two shallow pit pig nursery rooms. Gas and odor reduction practices for swine operations based on the literature were also discussed. Methods: This study was conducted for 60 days at a commercial swine nursery facility which consisted of four identical rooms with mechanical ventilations. Two rooms (room 1 (R1) and room 2 (R2)) with different pig numbers and ventilation rates were used in this study. The pig manure from both the R1 and R2 were characterized. Indoor/outdoor temperatures, ventilation rates/duration, $NH_3$, $H_2S$, $CO_2$, and VOC concentrations of the ventilation air were measured periodically (3-5 times/week). Odor concentrations of the ventilations were measured two times on two days. Three different types of gas and odor reduction practices (diet control, chemical method, and biological method) were discussed in this study. Results: The volatile solids to total solids ratio (VS/TS) and crude protein (CP) value of pig manure indicated the pig manure had high potential for gas and odor emissions. The $NH_3$, $H_2S$, $CO_2$ and VOC concentrations were measured in the ranges of 1.0-13.3, 0.1-5.7, 1600-3000 and 0.0-1.83 ppm, respectively. The $NH_3$ concentrations were found significantly higher than $H_2S$ concentrations for both rooms. The odor concentrations were measured in the range of $2853-4432OU_E/m^3$. There was significant difference in odor concentrations between the two rooms which was due to difference in pig numbers and ventilation duration. The literature studies showed that simultaneous use of dietary control and biofiltration practices will be more effective and environmentally friendly for gas and odor reductions from pig barns. Conclusions: The gas and odor concentrations measured in the ventilation air from the pig rooms indicate an acute need for using gas and odor mitigation technologies. Adopting diet control and biofiltration practices simultaneously could be the best option for mitigating gas and odor emissions from pig barns.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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