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[기고] 풍향·풍속 제어 시료채취 시스템 도입 필요서울특별시보건환경연구원 김익수 공학박사

다양한 환경오염물질 감시 및 정확한 측정기술 향상 기대

서울특별시보건환경연구원
생활환경연구부 시민생활연구팀장
김익수 공학박사

[환경일보] 환경오염의 원인 규명과 대책은 과학적인 측정과 분석에서부터 출발한다. 또한, 신뢰할 수 있는 측정 데이터는 정확한 시료 채취로부터 시작한다고 해도 과언이 아니다. 그런데 시료를 채취 할 때의 풍향과 풍속에 따라 환경오염의 농도가 달라진다면, 과연 그 측정 결과를 신뢰할 수 있을까?

현재 환경오염 분석에 적용하고 있는 시료채취 방법은 풍향과 풍속은 고려사항이나 필요시 검토하도록 정하고 있다. 실제로 현 시점의 대기오염 분석을 위한 시료채취 장비는 풍향에 관계없이 공기를 흡입펌프를 이용해 환경오염시험법에서 정한 시간 동안 시료채취 필터나 포집기 등에 먼지를 비롯한 환경오염물질을 채취하는 방식이다. 이는 시료채취 위치가 오염원의 풍하(風下) 방향에 있으면 적절하게 오염물질이 적절히 포집되지만 풍상(風上) 방향에 있거나 풍하 방향이 아닌 다른 방향으로 바람이 불면 오히려 다른 공기에 의해 결과적으로 오염물질을 희석하는 결과로 나타날 수 있다. 따라서 오염물질 발생원을 감시하기 위한 정확한 검사·조사에 풍향·풍속별 시료채취법 개념을 도입하는 것은 필연적이라고 할 수 있다.

특히, ‘중국발 미세먼지 황사의 한반도 유입’이나 ‘화력발전소에서 발생하는 오염물질이 주변에 미치는 영향’ 등을 평가할 때에는 풍향과 풍속을 대기오염 물질 측정에 직접적으로 고려해야 한다고 생각하는데 이를 반영할 방법이 없는 것이 안타까운 현실이다.

필자는 지난 30여년간 환경오염 측정분석 분야에서 근무하면서 지속적으로 이러한 의문을 가지고 있었으며, 이를 해결하고자 연구한 결과 2017년 말 환경오염 분석에 풍향과 풍속 제어 개념을 도입하고, 이를 반영한 시료 채취 시스템을 세계 최초로 개발했다.

풍향·풍속 제어 시료 채취 장비

이 시료채취 시스템은 각각의 시료채취 챔버를 풍향각, 설정된 풍향각 이외의 방향, 바람이 없을 때(무풍: 0.5m/s 이하)와 현재의 측정방법인 모든 방향으로 분류했으며, 측정장비 자체에 설치된 풍향·풍속기에서 측정된 신호에 따라서 환경오염시료를 구분해 채취할 수 있도록 설계했다.

풍향과 풍속 센서에서 측정된 값이 운영제어부에 신호로 전달되면 바람이 부는 방향에 따라 설정된 필터카트리지 중 지정된 필터카트리지의 자동개폐 밸브를 개방, 폐쇄하는 방식이다. 이 기술은 지금까지의 정해진 시간 동안 시료채취 하는 방법을 방향을 가지고 이동하는 환경오염물질을 분리해 분석시료를 채취할 필요가 있는 경우 채취방법을 추가해 적용할 수 있다,

현재 환경오염 분석을 위한 시료 채취 방법에 이 기술을 적용하면 새로운 학문적·기술적 변화를 가져올 수 있다.

미세먼지와 같은 대기환경 오염원, 석면이 포함된 건축물 해체나 석면이 함유된 조경석의 석면비산 모니터링 등 풍향과 풍속에 따라서 흐르거나 정체될 수 있는 환경오염물질을 감시하는 분야 및 기존의 환경시료채취 분석방법과 모델링에 의한 예측값을 검증하는 등 여러 분야에서 새로운 환경오염물질 측정기술의 장이 열릴 것으로 기대한다.

<글 / 서울특별시보건환경연구원 생활환경연구부 시민생활연구팀장 김익수 공학박사>

편집부  press@hkbs.co.kr

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