울산광역시의 SO2와 NO2 가스의 배출 현황 및 예측에 관한 연구

서정호, 박진도*, 이학성**

울산과학대학 환경공업화학과, *한국알콜연구소,

*울산대학교 화학공학부

A Study on the Characteristics of Emission and Modeling for SO2 and NO2 gases in Unsan Metropolitan City

Jung Ho Suh, Park Jin Do*, Hak Sung Lee**

Ulsan College, *Korea Alcohol Ltd,

**University of Ulsan

서론

1962년 정부의 경제개발 5개년 계획에 따라 울산은 특정공업지구로 지정되고 그 이후 □경제제일주의□라는 시대적 대세에 밀려 환경성 검토가 고려되지 않은 상태에서 공단이 조성되었다. 중·화학공업 육성시책에 따라 석유화학, 비철금속, 조선, 자동차 등 다양한 오염물질을 대량으로 배출하는 대형공장이 밀집하게 되었으며 무계획적인 공장 부지조성으로 해변 및 주거지역과 인접하게 공장이 건설되어 해륙풍이 불때는 대기오염물질이 주거지역으로 이동하여 민원이 제기되기도 하였다.

1980년대 후반 들어 지역 주민들의 생활 수준과 의식 수준이 향상됨에 따라 쾌적한 대기환경을 요구하는 목소리는 더욱 높아지고 있으며, 지방자치제 시대를 맞이하여 환경보전 측면을 강화하고 적절한 대책을 제시해야 할 필요성이 높아지고 있다. 이런 상황에서 울산지역은 배출허용기준의 준수만으로는 대기질 개선 목표를 달성하기 어렵다는 판단하에 86년 3월에 대기특별대책지역으로 지정 고시되어 91년 10월 이후부터 신설되는 공장에 대해서는 다른 지역보다 30∼88% 강화된 □특별배출허용기준□을 적용하는 등 강화된 규제기준을 적용 받고 있으며, 92년 2월 이후에는 기존공장까지도 30∼60% 강화된 □엄격한 배출허용기준□을 적용하고 있다.

국외적으로도 OECD 가입에 따라 통합적 오염예방을 위해 노력하여야 하며 지구온난화물질의 감축을 위한 기후변화협약, 국가간 대기오염물질의 이동과 특정 유해물질 관리 등 국제화 시대에 발맞추어 대기질 개선을 위한 관리체계 정비가 시급한 시점이다.

정부에서는 대기환경보전법에 의거하여 대기환경규제지역을 지정하고 실천계획을 수립하도록 규정하고 있으며, 대기환경규제지역의 대기질 관리는 시·도지사가 계획하고 시행하는 주체가 되어 실천계획에 대한 세부적인 작성지침을 마련하도록 규정하고 있다. 따라서 울산광역시에서도 광역시로 승격한지 이제 막 3년이 되었지만 공해도시라는 오명을 불식시키기 위해 종합적인 환경 관리 방안을 모색할 필요가 있다.

본 연구에서는 울산광역시의 대기환경을 개선하고 지역환경기준을 설정하기 위한 작업의 일환으로 울산시에서 배출되는 SO2와 NO2의 배출량을 산정하고 미래 오염도를 예측함으로써 급변하는 환경규제에 능동적으로 대처할 수 있는 자료체계를 구축하고자 한다.

연구의 범위 및 방법

1) 연구 범위

1.1) 지역적 범위

대기특별대책지역으로 고시된 울산광역시 전역

1.2) 시간적 범위

□연구수행기간 : 2000년 2월 ∼2000년 10월

□조사 기준 년도 : 1999년도를 기준으로 함 (자료 부족시 98년 자료를 참고함)

1.3) 내용적 범위

□SO2 및 NO2 오염도의 특성 파악

□SO2 및 NO2 배출량 조사

□장래 배출량 산정 및 SO2 및 NO2 오염도 예측

2) 연구의 방법

□연구대상은 SO2와 NO2가스를 대상으로 하였다.

□기상은 기상월보 및 고층자료 등을 이용하였다.

□일반현황은 배출량 부하요인으로서 인구, 산업, 에너지 사용, 토지이용, 교통에 대하여 조사하였다.

□SO2와 NO2 오염도 현황분석은 자동측정망 자료를 이용하였다.

□배출량 조사시 점오염원으로서는 대기배출업소 1-3종, 면오염원으로서는 대기배출업소 4-5종과 가정 및 상업의 난방, 이동오염원으로서는 자동차를 대상으로 산정하였다.

□대기오염물질의 오염도 예측에는 EPA 권장 모델인 ISC모델을 이용하였다.

결과 및 고찰

1. 국내외 환경기준 비교

표 1에 국내 및 외국의 SO2 환경기준을 WHO 권고치와 비교하여 나타내었다. 표 1에서 보면 일본의 경우 연평균 기준은 정해져 있지 않지만 24시간이나 1시간 평균치는 WHO 권고치보다 오히려 낮게 정해져 있다. 한국은 WHO 권고치보다는 높게 지정되어 있지만, 미국보다는 오히려 낮게 규제되고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 국내의 국가대기환경기준이 타 외국의 선진국 기준에 비해 비슷하거나 더 엄격하게 지정되어 있는 것을 알 수 있다.

표 1. SO2 환경기준

(단위: ppm)

구 분		한국	미국	일본	WHO
SO2	연평균	0.02	0.03	-	0.019
	24시간 평균	0.05	0.14	0.04	0.047
	1시간 평균	0.15	-	0.10	-

2. 울산시 SO2 배출량 현황(□99)

표 2에 1999년도 울산시내에서 배출된 SO2의 총량을 나타내었다. 표 2에서 보면, SO2의 경우 점오염원에서 배출되는 양이 전체의 약 97% 이상을 차지하며 면오염원과 이동오염원은 각각 1.07%와 1.70%로 매우 적은 부분을 차지하는 것을 알 수 있다. 여기서 점오염원은 1-3종 사업장에서 배출되는 것으로, 울산지역에 존재하는 화학공단(울산미포국가공단, 온사국가공단)에서 배출되는 것이 대부분일 것으로 판단된다. 이동오염원의 경우 면오염원보다 더 많은 양의 SO2를 배출시키는 것으로 나타났으며 차량의 증가와 더불어 계속적으로 증가할 것으로 예상된다.

표 2. 울산시 SO2 총배출량(□99)

구 분	배출량(톤/년)	점유율(%)
점오염원	59,217.00	97.23
면오염원	651.53	1.07
이동오염원	1,035.99	1.70
계	60904.52	100.00

3. ISC 모델 수행

배출된 SO2의 확산으로 인한 울산시 전역에 미치는 대기오염 현황을 예측하기 위하여 ISCST3 모델을 수행하여 그림 1에 나타내었다.

참고문헌

1. 환경백서, 울산광역시, 2000년,

2. ISCST3를 이용한 울산 및 양산지역에서의 대기 오염물질 분산연구, 서중근, 울산대학교 화학공학과 석사학위논문, 1999년,

3. 대기오염물질 배출량 산정, 환경부, 1998년

Fig. 1. SO2 분포에 대한 ISCST3 확산 모델 수행결과