2001. 6. 4 미기상학적 기법을 이용한 매립지에서 방향족 화합물의 Air/Soil 교환량 산정에 대한 예비연구 Preliminary meausrements of BTX fluxes from a landfill site using a micrometeorological approach 김민영1), 이강웅2), 김기현3)* 1)서울특별시 보건환경연구원 2)한국외국어대학교 환경학과 3)세종대학교 지구정보과학과 Min-Young Kim1), Gangwoong Lee2), Ki-Hyun Kim3)* 1)Seoul Metropolitan Institute of Environment and Health, Seoul, Korea 2)Dept. of Environmental Science, Hankuk University of Foreign Studies, Yongin, Korea 3)Dept. of Geoinformation Sciences, Sejong University, Seoul, Korea Abstract In order to implement the direct estimation of VOC emissions in the Nanjido landfill site, Seoul, the concentration gradients of BTX (Benzene, Toluene and Xylenes) and relevant environmental parameters were measured at two separated heights of 20 and 200 cm above the landfill ground between March 22 to April 4, 2000. The exchange rates of BTX were estimated successfully with a micrometeorological approach. Apparently the downward fluxes were observed more distinctly, which suggests that the newly covered soil surface on the ground adsorbed BTX actively. It is found out that the sorptive behaviors of these compounds were strongly dependent on the air temperature and their vapor pressures. Especially, significant downward fluxes of BTX were observed persistently during the period of low air temperature. However, as the air temperature increased, the relatively highly volatile compound such as Benzene shifted its exchange directions into upward emission. Evidence collected from our field measurement study appears to be useful enough to improve our understanding of air/soil exchanges from landfill site not only for establishing future emission inventories but also for demonstrating the validity of model predictions. ----------------------- * Corresponding author 1. 서론 최근 들어 대도시와 그 주변지역을 중심으로 빈번하게 발생하는 광화학적 오염에서 VOCs가 기여하는 바가 크다는 것은 주지의 사실이다. VOCs가 이와 같은 국지적인 광화학적 오염뿐만 아니라, 지역적인 규모에서도 대기 중의 화학적인 조성과 산화력의 결정에 지대한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 이들의 발생, 화학적 변환, 소멸에 따른 기작과 동태를 규명하는 것은 대기 오염을 설명하는데 있어서 중요한 부분으로 간주되고 있다. VOCs의 발생은 크게 자연적인 기원과 인위적인 기원으로 구분한다. 인간의 영향이 배제된 상태에서도 자연적으로 다양한 VOCs 성분들이 상당한 수준으로 대기 중에 존재할 수 있다. 외국의 사례에 의하면 지역적 특성과 기상 조건 등에 따라서는 자연적인 배출량이 인위적인 배출에 비하여 결코 무시할 수 없는 수준임을 밝힌 연구가 많이 보고되고 있다 (Hass et al., 1996; Drewitt et al., 1998; Helmig et al., 1998; Gallagher et al., 2000; Rinne et al., 2000; Steinbrecher et al., 2000). 그러나 우리 나라의 경우, 자연적인 VOCs 발생에 대한 연구는 대단히 취약한 수준이다. 따라서 국내에서 배출되는 자연적인 VOCs의 배출 성분과 배출량을 정량화하는 일이 시급한 실정이다. 이에 반해 인위적인 발생원의 경우, 자동차와 도장시설과 같은 산업활동이 가장 중요한 발생원으로 간주되고 있다. 최근 들어 국내에서도 이와 같은 인위적인 산업배출시설에 대한 배출량 규모의 추정이 다양한 방식으로 이루어지고 있다 (한화진 1994; 한화진 등, 1996; 장성기 등, 1996). 매립지와 같은 시설물도 다른 인위적인 발생원과 같이 상당히 중요한 배출원으로 인식되고 있다. 그에 따라 배출량의 추정을 위한 노력이 모델링 (장영기 등, 1998)이나 현장관측 (이승무 등, 1992; 차명철 등, 1996) 등의 방식을 통하여 다양하게 시도되고 있다. 특히 난지도는 매립지로서의 규모를 감안할 때 또는 서울에 인접해 있다는 특성등을 고려할 때, VOCs를 포함하는 악취 유발물질 및 여러 오염물질의 관리에 매우 중요한 연구주제로 인식되고 있다. 난지도 매립지는 1매립지와 2매립지로 구성되어 있고, 1983년 3월부터 1997년 12월까지 15년간 이용되었다. 비분리방식에 의한 일반쓰레기는 물론이고 하수슬러지 및 산업폐기물 등도 일부 매립되었으며, 전체 면적 2,715,000㎡ 중 매립면적은 1,904,000㎡, 매립량 91,972,000㎥, 매립지의 높이는 95m를 기