사업장폐기물 소각시설 배출 대기오염물질에 대한 인체 위해성 평가

Abstract

In Korea, industrial activities such as construction and manufacturing prospered greatly after the 1970s, and urbanization began in the 2000s. Due to urbanization, household income increased, and life became more affluent as the economy expanded. As a result, household consumption became more active, resulting in a large amount of household waste. The revival of the manufacturing and construction industries also generated a lot of industrial waste. With the increase of waste in Korea, waste treatment methods such as landfill, incineration, and recycling are being used widely. In particular, the waste treatment method of dump adopts a method of incineration of a certain percentage due to the problem of landfill site selection to deal with the increased waste in Korea, where the land area is limited. While the rate of incineration to the amount of waste generated is constant at 6% nationwide, Ulsan has performed an incineration rate that is twice as high. As economic activities by the secondary industry were predominant, a joint international problem of global warming arose. As the interest in responding to climate change in relation to fine dust and greenhouse gases internationally increased, Korea is also focused on air environment impact analysis and management and research is being actively conducted on this. In this study, it was determined that it was necessary to conduct a study on the effect of air pollutants emitted from industrial waste incineration facilities on the air environment in Ulsan as the actual waste treatment situation in Ulsan, which has been incinerated is at a higher rate than the nation. First, the impact range and concentration of air pollutants emitted from industrial waste incineration facilities can be calculated and predicted using the air quality prediction model. And based on the results obtained through modeling, risk assessment was performed using non-carcinogenic substance evaluation and carcinogenic substance evaluation focused on a health impact evaluation. Data from the Ministry of Environment were referenced for the nationwide waste generation and treatment status in relation to industrial waste incineration facilities, and the air pollutant emissions and waste treatment status of Ulsan were used as data from the national statistical portal. The result data of the automatic chimney measurement system (TMS) presented by the Korea Environment Corporation, the meteorological data provided by the Korea Meteorological Administration, and the location, geography, and topography data using GOOGLE EARTH and WEBGIS were used to model the air quality prediction. For the human risk assessment, data provided by the Ministry of Environment and the Korea Environment Corporation were used for air pollutant concentrations, and the exposure factors necessary for the evaluation of non-carcinogenic and carcinogenic substances were referred to the Exposure Factor Handbook recently published by the National Academy of Environmental Sciences. Through this study, the air quality prediction model was divided into general air pollutants and specific air pollutants levels. As a result of carrying out the evaluation by dividing the health impact assessment into non-carcinogenic substances and carcinogenic substances, the predicted concentration was not at the level that had an overall effect on the human body, but in the case of carcinogenic substances, the effect is massive even at trace concentrations, leaving a continuous need to monitor and manage of industrial waste incineration facilities. Through this study, it is expected that it can be used as a policy reference to suggest ways to improve the amount of waste generated and treatment methods in Korea and to make suggestions on how to operate an industrial waste incineration plant in a special air conservation area. In addition, it is expected that the limit for monitoring and impact evaluation of air pollutants emitted from the incineration facility will be identified and ways to improve it will also be found, and the impact of the location conditions of the incineration facilities in Ulsan is requires proper management to minimize the inadequacies. |우리나라는 1970년대 이후 건설업, 제조업 등의 산업활동이 크게 번성하였고, 2000년대에 들어서 도시화가 본격적으로 진행되었다. 도시화가 이루어지면서 경제가 급격히 성장함에 따라 가계 소득이 증대되어 삶이 윤택해지면서 가정에서 소비가 많이 활성화되어 가계에서 배출되는 생활계폐기물이 많이 발생하였다. 또한 제조업, 건설업 등의 부흥으로 사업장폐기물도 많이 발생했다. 우리나라에서 급격히 발생한 폐기물을 처리하기 위해 매립, 소각, 재활용에 의한 폐기물 처리 방법을 주로 사용하였다. 특히, 매립에 의한 폐기물 처리 방법은 국토면적이 한정적인 우리나라의 환경적 제한사항에 부딪혀 증가한 폐기물을 처리하기 위해서 매립지 부지 선정 문제로 인하여 일정 비율을 소각에 의한 폐기물 처리 방법을 채택하고 있다. 폐기물 발생량에 대한 소각비율은 전국단위 6%로 일정한 반면에 울산지역은 약 2배 높은 소각 비율을 수행해왔다. 2차 산업에 의한 경제활동이 주를 이루자 지구온난화라는 국제적 공동문제가 발생하였고, 국제적으로 미세먼지와 온실가스와 관련하여 기후변화 대응에 대한 관심이 높아짐에 따라 국내에서도 대기환경 영향 분석 및 관리에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 전국보다 높은 비율로 폐기물 소각을 해온 울산의 폐기물 처리 실태를 통해 사업장폐기물 소각시설에서 배출되는 대기오염물질이 울산지역 대기환경에 미치는 영향에 대한 연구가 이루어져야 할 필요가 있다고 판단하여 수행했다. 먼저, 사업장폐기물 소각시설에서 배출되는 대기오염물질의 영향범위 및 영향농도를 대기질 예측 모델을 이용하여 산정하고 예측을 할 수 있다. 그리고 모델링을 통해 얻은 결과를 바탕으로 건강영향평가 중 비발암성 물질 평가와 발암성 물질 평가를 통한 위해도 평가를 수행하여 울산지역 사업장폐기물 소각시설에서 배출되는 대기오염물질이 울산시민과 지역 대기환경에 미치는 영향을 평가할 수 있다. 사업장폐기물 소각시설과 관련하여 전국 폐기물 발생 및 처리현황은 환경부의 자료를 참고하였고, 국가 통계포털에서 울산지역 소각시설의 대기오염물질 배출량과 울산지역 폐기물 처리현황을 자료로 하였다. 대기질 예측 모델을 활용하기 위해 한국환경공단에서 제시하는 굴뚝자동측정기기(TMS) 결과 데이터, 기상청에서 제공하는 기상자료, GOOGLE EARTH 및 WEBGIS를 이용한 위치 및 지리, 지형자료를 이용하였다. 인체위해도 평가를 위해 대기오염물질 농도는 환경부와 한국환경공단에서 제공한 데이터를 활용하였고, 비발암성 및 발암성 물질 평가를 위해 필요한 노출계수는 최근 국립환경과학원에서 발간한 노출계수 핸드북을 참고하였다. 해당 연구를 통하여 대기질 예측 모델을 일반대기오염물질과 특정대기오염물질로 나누어 수행을 하였고, 예측 결과는 울산지역에서 사업장으로부터 반경 10 km까지 영향범위에 들어섰고, 반경 4km까지는 인체에 영향을 끼치는 수준이다. 건강영향평가를 비발암성 물질과 발암성 물질로 나누어 평가를 수행한 결과, 예측농도는 인체에 전체적으로 영향을 미치는 수준은 아니었지만 발암성 물질의 경우 미량의 농도에도 그 영향은 파급적이기 때문에 사업장폐기물 소각시설에 대한 지속적인 모니터링과 관리가 필요하다. 본 연구를 통하여 우리나라에서 발생하는 폐기물 발생량 및 처리방법에 대한 개선 방안을 제시할 수 있고, 대기보전 특별대책지역 안에 있는 사업장폐기물 소각장 운영방안에 대한 제언을 할 수 있는 정책 참고자료로 사용될 수 있는 기대효과가 있다. 그리고 소각시설에서 배출되는 대기오염물질에 대한 모니터링과 영향 평가를 위한 한계점에 대해 확인하고 이를 개선할 수 있는 방안 또한 찾을 수 있을 것으로 기대하고, 울산지역의 소각시설의 위치적 조건에 따른 그 영향의 미비성을 관리하기 위해서는 총량적인 관리가 필요할 것으로 판단한다.