관련 제품명 : Preconcentrator

지난 몇 년 동안 우리나라 제일의 환경 이슈는 물이었습니다.
특히 마시는 물만은 깨끗하고 안전해야 한다는 국민 대다수의 요구에 부응하여 정부는 환경정책의 최우선 순위로 물관리 정책에 중점을 두게 되었고, 그 결과 오염원 배출 시설의 이전과 각종 폐수, 정수 처리시설 증설 등 수질 오염 문제를 해결하려는 노력이 계속되고 있습니다.

이러한 변화 속에서 최근 점차 비중이 높아지고 있는 환경 이슈는 단연대기오염이라고 할 수 있습니다.
사실 우리 나라에서 대기에 대한 관심은 늦은 감이 없지 않습니다.
나라마다 자연환경 조건이 다르다고 하지만, 미국 환경청(EPA)에서는 사람들이 유해 화학물질에 가장 많이 노출되는 매체로서 단연 공기를 꼽고 있습니다.

우리나라에서 대기오염 문제가 본격적인 관심을 끌게 된 것은 최근의 일입니다.
1996년 여수 공단을 대상으로 한 조사에서 일부 중금속과 가스성분의 수치가 높다고 발표되면서 지역주민들의 이주 문제가 큰 사회적, 정치적 이슈로 등장했습니다.
또한 1997년 인천, 안산을 중심으로 원인모를 악취가 시 곳곳에 발생하여 큰 논란을 일으켰으며, 1999년에는 도장, 판금 공장이 난립해 있는 인천에서 발암 물질인 휘발성 유기화합물(VOC)이 미국 기준치의 6배 이상 검출되었습니다.
그리고 대도시에 있어서의 대기오염 문제는 자동차의 폭발적인 증가와 더불어 많은 질적 변화가 발생하였습니다.

과거의 대기오염 문제가 난방과 산업에서 발생하는 아황산 가스가 주요 대상이었다면 이제는 차량에서 발생하는 질소산화물과 그로부터 파생되는 오존, 미세분자 등이 새로운 관심 대상으로 대체된 것입니다.
대기시료에 대한 샘플링 및 분석기술이 향상됨에 따라 이제는 대기 중의 미량 중금속, 휘발성, 중간 휘발성 유기 물질에 대한 관심이 확대되고 있습니다.

본 응용자료에서는 이러한 오염원 중에서 휘발성 유기화합물(VOC)에 대하여 고찰하고자 합니다.
VOC는 모든 도시나 산업지역의 지표면 수준 대기에서 주로 발견되는 중요한 오염원 중의 하나입니다.
VOC의 영역에는 헤아릴 수 없을 정도로 많은 화합물이 포함되어 있으며, 아직까지 국제적으로 통일된 정의나 대상물질의 범주가 마련되어 있지는 않습니다.

대기 중의 VOC에 대한 환경학적 중요성이 뒤늦게 인식되기 시작한 이유는 개별 대상 물질들에 대한 기본적인 정보가 미약하고 이들 물질의 출현 양상을 확인하기 위한 모니터링 작업이 체계를 갖추지 못했기 때문입니다.
그러나 최근 몇 년 사이에 이런 분야에 대한 연구, 조사가 급속히 진전되어 이들 물질이 야기하는 환경, 보건학적 문제점들이 하나씩 규명되기 시작하였습니다.
 

VOC는 질소산화물의 농도가 높은 곳에서 오존의 생성을 유발하는데, 이러한 오존은 직접적으로는 인체의 감각 능력에 영향을 주기도 하고, 일시적인 최면효과를 발휘하며, 발암성과 유전 독성을 내포한 것으로 알려졌으며, 간접적으로는 곡식, 식물 등에까지 위해성을 보이기 때문에 많은 관심이 집중되고 있습니다.

또한 VOC 중 상당수의 물질은 다른 물질과의 낮은 반응성으로 인해 화학적 변환이나 대류권 자체의 정화과정으로도 소멸되지 않고 대기 중에 오래 존속하며, 나아가 성층권에 도달하여 남극의 경우처럼 오존 홀(ozone hole)의 생성에도 기여하게 됩니다.
또한 Semi-VOC는 대체로 부유 먼지의 표면에 흡착되어 입자상의 형태로 존재하는데, 대기환경계 내에 장기간 안정하게 체류하면서 순환하게 됩니다.
 

대기 중에서 발견되는 대부분의 독성 VOC는 인위적인 활동의 결과로 인해 발생했다고 볼 수 있습니다.
특히 이들 물질들은 자동차의 배기가스, 자동차에 주유된 휘발유의 증발, 각종 용매의 사용, 산업 공정, 원유의 정제과정, 유류의 저장과 이송 과정, 그리고 폐기물의 매립, 음식물의 제조, 농축산업 등과 관련되어 주로 배출됩니다.
그러나 산지나 늪지에서의 유기물의 혐기성 분해 과정, 산림화재나 야생동물, 식물류 등과 같은 자연 배출원도 VOC의 주요 배출원입니다.
 

국내 대기오염 유형은 최근에 급속히 증가하는 자동차로 인하여 VOC나 질소산화물 등의 농도가 계속 증가할 것으로 예상됩니다.
따라서 향후 국내 도시지역에서는 광화학 스모그와 같은 로스엔젤레스형 대기오염 문제가 심각하게 대두될 것으로 예상되며, 서울과 대도시 일원에서는 이미 하절기 중 이러한 현상이 발생하고 있습니다.

대기 중 VOC 분석에 있어서 시료 유실 없이 재현성 있고 신뢰도 높은 결과를 얻기 위해서는 시료 포집부터 전처리, 분석에 이르기까지 어느 시료보다도 많은 주의와 기술을 필요로 합니다.

굴뚝이나 쓰레기 매립지, 자동차 배기가스 등에서 배출되는 ppm 수준의 VOC 측정을 위해서는 정확히 측정된 적은 양의 시료가 신속하게 GC로 주입되어야 합니다.
한편 일반 대기나 실내 공기, 산업현장, 폐기물 처리 공장, 정유 공장 등에 존재하는 낮은 ppb 농도의 기체 독성 물질이나 악취성분은 규제의 검출 한계와 비교하기 위해 다량의 시료를 포집해 농축할 필요가 있습니다.

이와 같이 동일한 기체상의 시료라 하더라도 포집원의 종류에 따라 다양한 전처리 기술을 변화 적용시켜야 하는데, 이중 가장 유의하여야 할 것이 시료의 유실을 막는 것과 시료 중의 이산화탄소와 물을 제거하는 것입니다.

시료에 포함되어 있는 수증기 성분이 GC에 주입되어 유해한 영향을끼치는 것은 물론 시료 중의 극성성분과 반응하여 분석의 정확성을 떨어뜨리기 때문입니다.

더욱이 악취의 기본 성분이 되는 황 화합물은 그 자체만으로도 반응성이 매우 크며, 매우 가볍기 때문에 처리하기가 더욱 까다롭습니다.