서울대기질 개선, 2차 오염물질관리 관건
휘발성 유기화합물이 2차 대기오염 주원인
저공해차 보급-노후차량 저공해화 확대
이륜차 배출관리, 전기이륜차 전환 촉진
VOC함유 기준 단계적 강화 기준적용 품목 확대
인쇄소·세탁소 소규모 배출업소 방지시설 지원
Ⅰ. 휘발성유기화합물 관리의 필요성
이산화황, 일산화탄소, 납, 벤젠의 오염도는 오염원에서 직접 배출되므로 상대적으로 관리가 용이해 환경기준 이하로 유지하고 있으나 2차 오염물질인 오존, 이산화질소, 미세먼지는 대기 중에서 배출된 오염물질의 물리·화학적 반응으로 생성되므로 관리가 까다로워 장·단기 환경기준 초과 사례가 발생하고 있다. 이 물질들은 미국, 유럽의 대도시 지역에서도 문제가 되고 있는 주요관리 대기오염물질이다.
특히 서울 대기오염의 주요 문제인 미세먼지와 오존생성의 원인물질인 휘발성유기화합물(VOC)는 오존 대기 중에서 질소산화물(NOx)과 광화학반응을 통해 생성하며 유기탄소와 같은 미세먼지가 광화학반응으로 생성된다.
여기서 휘발성유기화합물(VOC)이란 끊는점이 낮아서 대기 중에서 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물을 총칭하며 산업체에서 사용하는 용매에서부터 생활주변에서 흔히 사용하는 세정제, 방향제까지 탄화수소류가 거의 해당된다.
또 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등 일부 VOC는 독성 및 발암성 등으로 특정유해대기오염물질로도 분류돼 관리하며 톨루엔, 자일렌, 스타이렌 등의 VOC는 악취방지법에 따라 지정악취물질로 분류된다.
기존의 서울시 배출량 자료를 보면 VOC 배출량 중 69%는 유기용제 사용으로 나타나고 도로이동오염원은 23%, 에너지수송 및 저장이 5%를 차지한다. 유기용제 사용부문에서는 가정 및 상업용 유기용제 사용이 50%, 건축 및 건물 16%, 인쇄업 12%, 세탁시설 9% 등으로 차지하고 있다.
그러나 VOC 배출량자료의 불확실성에 대한 문제가 여러 차례 제기돼 왔다. 국내 대기오염물질 배출량자료는 국내실정에 맞는 배출계수, 활동도자료 등 배출량 산정방식의 보완으로 매년 개선되나 성분 및 배출원이 다양해 다른 대기오염물질 배출량자료에 비해 불확실성이 큰 것으로 조사됐기 때문이다.
서울 대기질의 효과적 관리를 위해서는 VOC 배출원에 대한 정확한 진단이 필요하다. 불확실성이 큰 기존의 배출량자료에 근거한 배출관리는 비효율적이며 현실을 반영하는 측정자료를 이용한 주요 배출원 확인이 우선시 돼야한다. 또 신뢰성 높은 자료로부터 주요 배출원을 재확인해 관리정책을 입안하고 우선순위를 설정해야 한다.
Ⅱ. 서울의 휘발성유기화합물 주요 배출원
서울은 오존생성 및 인체에 유해한 VOC 기초자료수집을 목적으로 9개소의 광화학측정소를 운영해 벤젠, 톨루엔 등 총 56종의 VOC 농도를 자동 가스크로마토그래피를 이용해 시간별로 측정하고 있다.
그 결과 9개 광화학측정소 중 구의, 구로의 VOC 측정자료가 상대적으로 안정적인 것으로 조사돼 집중분석하고 있는데 2009년~2010년 측정자료 분석결과, 56종의 VOC 중 15개의 화학종이 VOC 총합의 71%~80%를 차지하고 있는 것으로 나타났다.
그 중 유기용제, 연료 연소 및 휘발유에서 배출되는 톨루엔의 농도가 가장 높았고 그 다음은 프로판, 에탄, 부탄류, 펜탄류가 차지했다.
또 구의, 구로측정소의 VOC성분자료를 분석한 결과, 자동차가 VOC의 가장 주요한 배출원으로 파악됐다. 구로지점은 산업단지에 위치하고 유동인구가 많아 사계절 유기용제보다 자동차배출원의 영향이 크며 구의지점은 주거지역에 위치해 계절별로 상이했다. 겨울에는 두 지점이 유사하며 자동차 배출원의 기여율이 유기용제의 약 2배였고 봄, 가을의 경우 구로는 자동차배출원의 기여도가 유기용제보다 10~20% 정도 크나 구의는 차이가 미미했다. 여름에는 구의의 경우 유기용제의 기여율이 자동차보다 10% 높았으나 구로는 여전히 자동차의 기여율이 유기용제보다 10% 높은 곳으로 분석됐다.
관련 연구에서도 서울의 대기에서 관측되는 VOC 농도는 유기용제보다 이동오염원의 영향이 크다는 공통적인 분석결과를 제시했으며 향후 VOC 관리방향은 유기용제뿐 아니라 이동오염원의 배출관리에도 적극적인 대처가 필요한 것으로 보였다.
Ⅲ. 서울의 휘발성유기화합물 관리 방향
즉, 서울의 고질적 대기문제인 오존, 미세먼지의 개선을 위해 이동오염원에 대한 집중 관리가 필요한 시점이다. 자동차 등 이동오염원이 서울 VOC의 가장 주요한 배출원으로 분석되는 바, 유기용제와 더불어 자동차 VOC 배출 관리의 중요성이 증가되고 있다.
VOC뿐 아니라 미세먼지, 질소산화물 배출의 주요 원인인 이동오염원은 서울 대기문제의 통합적 관리 차원에서도 집중적인 관리가 필요하다.
런던은 Low Emission Zone, 혼잡통행료 징수 등 강력한 정책추진으로 교통수요 억제 및 대기오염 배출 저감을 유도하고 있다. 또 스위스, 프랑스, 독일 등 유럽에서는 자동차 공동이용 제도 즉 카세어링 제도가 시작돼 전 세계적으로 확산되고 있으며 IT기술 및 전기차 등 그린차와 연계해 편리성 및 친환경성을 증대시키고 있다. 이처럼 우리나라도 적극적인 교통수요 관리 정책의 추진으로 차량운행 저감을 유도해야한다.
한편으로는 전 차량의 저공해차 보급 및 노후차량의 저공해화 확대를 추진해 장기목표를 설정하고 지속적인 사업을 추진해야 한다. EU는 2030년까지 가솔린, 디젤 등 내연기관차의 절반을 도시통행에서 퇴출, 2050년까지 전기차, 하이브이드카 등 저탄소차만 도시통행을 허용한다는 방침을 발표했다. 프랑스는 2020년까지 200만대의 청정차를 보급하고 7만5000개의 재충전시설 설치계획을 수립했다. 최근 자동차산업 육성방안으로 그린카 구매 지원 및 충전소 확충 계획을 발표하기도 했다.
노후경유차뿐만 아니라 노후휘발유차까지 저공해화 지원사업으로 확대 추진하며, 일산화탄소 VOC 배출이 적지 않음에도 불구하고 배출관리의 사각에 방치되고 있는 이륜차에 대한 배출허용기준·배출가스검사제도 마련 등 종합적인 관리체계 도입이 필요하다. 즉 전기이륜차 등 친환경 이륜차로의 전환 촉진을 위한 경제적 인센티브 및 관련 인프라 구축을 확대하는 체계가 필요하다.
한편 미국 캘리포니아주는 산업용 유기용제뿐 아니라 가정용 소비용품에 대해서도 VOC 함유기준을 설정해 VOC 배출원을 근원적으로 관리하고 있다. 우리나라는 건축·자동차보수·도로표지용 도로에 대해서만 VOC 함유기준이 마련돼 있어 향후 기준적용 품목의 지속적인 확대가 필요하다.
단기적으로는 ‘환경표지 인증제도’의 적극적 홍보 및 활성화로 저VOC제품의 개발 및 소비를 촉진해야 하며 서울시에 산재한 인쇄시설, 세탁소 등 소규모 VOC 배출시설은 방지시설 설치의 의무화 등 규제보다는 지원으로 배출을 관리하는 식으로 소규모시설에 적용가능한 안전한 배출 방치시설의 설치를 지원하고 궁극적으로는 저VOC제품을 사용할 수 있도록 유도하고 지원해야한다.
최유진/ 서울연구원 연구위원
휘발성유기화합물(VOC)이란?
쪾끓는 점이 낮아서 대기 중으로 쉽게 즐발되는 액체 또는 기체상 유기화합물을 총칭하며, 산업체에서 사용하는 용매에서부터 생활주변에서 흔히 사용하는 세정제, 방향제까지 탄화수소류가 거의 해당
쪾대기환경보전법에서는 휘발성유기화합을 배출시설에서 배출되는 37종의 규제물질과 그 외에서 배출되는 1기압 250℃ 이하에서 최소 비등점을 가지는 유기화합물로 정의
유기용제 사용 부문별 예시
●가정 및 상업용 유기용제 : 세정제, 방향제, 살충제, 헤어스프레이 등
●건축 및 건물 유기용제 : 페이트, 접착제, 코팅제, 신나 등
●인쇄업 유기용제 : 인쇄잉크, 접착제 등
●세탁시설 유기용제 : 드라이클리닝 세탁용제
