KR101061773B1 - 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법에 관한 것으로서, 공기희석배수 계산장치는 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정수단;과 상기 측정수단에 의해서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 계산수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 공기희석배수 계산방법은 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정단계;과 상기 측정단계에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 공기희석배수값 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법은 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산함으로써 보다 객관적으로 공기희석배수값(Y)이 제공되는 장점이 있다.

Description

공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법{Apparatus for caculating multiples of dilution Air and method for caculaing thereof}
본 발명은 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산함으로써 보다 객관적으로 공기희석배수값(Y)을 제공하는 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법에 관한 것이다.
악취방지법에서 정하는 악취공정시험방법에는 공기희석관능법, 기기분석법 및 현장연속측정방법, 정도관리(QA/QC)가 있다. 그 중 배출허용기준의 초과여부를 판정하기 위한 악취의 측정은 공기희석관능법에 의한 복합악취를 측정하는 것을 원칙으로 한다.







악취시험방법




관능법

직접 관능법

 - 후각이 건강한 사람 5인 이상이 악취세기를 직접 측정
- 악취발생 현장의 부지경계선이나 피해지점을 측정장소로 채택
- 악취세기 2도 이하(적합), 3도 이상(부적합) 판정

공기
희석
관능법

 - 채취시료를 무취공기로 냄새가 없을 때까지 희석하여 공기희석 배수를 구하는 방법
- 4종류의 시험액 거름 종이의 냄새 중 3종류를 선택하여 모두 알아 맞추는 건강한 사람이 측정
- 무취판정 희석배수의 바로 앞단계를 냄새감지 한계희석 배수로 한다.




기기
분석법



 UV - Ammonia : NH3




GC



 - Trimethylamine : (CH3)3N
- Hydrogen sulfide : H2S
- Methyl mercaptan : CH3SH
- Dimethyl sulfide : (CH3)2S
- Dimethyl disulfide : (CH3)2S2
- Styrene : C6H5CH = CH2
- Acetaldehyde : CH3CHO
상기 공기희석관능법의 시료는 부지경계선 및 피해지점에서 채취되며, 선정된 5인 이상의 판정요원이 상기 채취된 시료에 무취공기로 희석하면서 측정하고 그 결과를 공기희석배수로 나타낸다. 이에 따라, 상기 공기희석관능법은 판정요원이라는 사람에 의해 측정되기 때문에 판정요원에 따른 개인차가 있으며, 개개인의 주관적인 판단이 개입되므로 공기희석관능법의 결과수치인 공기희석배수(Y)의 객관성이 부족한 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법은, 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산함으로써 보다 객관적으로 공기희석배수값(Y)을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 공기희석배수 계산장치는, 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정수단;과 상기 측정수단에 의해서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 계산수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하는 보정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정수단은 혼합화합물질 중 개별화합물질에 대한 개별보정상수(CFn)와 장소에 따른 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)를 기반으로 계산된 혼합보정상수(CFmix)와 상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 곱하여 혼합물질보정값(a)를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정수단에서 혼합보정상수(CFmix)를 계산하는 식은
Figure 112010072026316-pat00001
인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합화합물질의 농도는 광이온화센서(PID:Photo-Ionization Detector)를 통해 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기희석배수값(Y)을 계산하는 식은
Figure 112010072026316-pat00002
인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공기희석배수 계산방법은, 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정단계;과 상기 측정단계에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 공기희석배수값 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정단계에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하는 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기희석배수값 계산단계에서 계산된 공기희석배수값(Y)를 기반으로 관능악취도(Z)를 계산하는 관능악취도(Z) 계산단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산함으로써 보다 객관적으로 공기희석배수값(Y)이 제공되는 장점이 있다.
본 발명은 공기희석배수 계산장치 및 그의 계산방법에 관한 것으로서, 공기희석배수 계산장치는 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정수단;과 상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하여 혼합물질보정값(a)을 계산하는 보정수단;과 상기 보정수단에 의해서 보정된 혼합화합물질의 혼합물질보정값(a)을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 계산수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정수단은 공기 중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정한다. 상기 농도는 w/v %, v/v %, ppm(mol/mol, v/v, w/w, w/v),ppb(mol/mol, v/v, w/w, w/v), O.U.(odor unit), O.U./m3 등을 의미하는 것이다. 또한, 바람직하게 상기 측정수단의 측정대상은 혼합화합물질 중 악취가 발생되는 악취물질이며, 상기 악취물질은 디메틸 설페이트(Dimethyl Sulfate), 트리메틸아민(Trimethylamine), 스티렌(Styrene), 크실렌(xylene), 디메틸 설파이드(Dimethyl Sulfide), 메틸 이소부틸 케톤(Methyl isobutyl ketone), 메틸 에틸 케톤(Methyl ethyl ketone), n-발레릭알데히드(n-valeric aldehyde), i-발레릭알데히드(i-valeric aldehyde), 부틸 알데히드(Butyl aldehyde), 프로피온알데히드(Propionaldehyde), 부틸 아세테이트(Butyl acetate), i-부틸알콜(i-Butyl alcohol), 암모니아(Ammonia), n-부틸산(n-Butyric acid), 아세트알데히드(Acetaldehyde), 프로피린산(Propirinic acid), 황화 수소(Hydrogen sulfide), i-발레릭산(i-valeric acid) 및 n-발레릭산(n-valeric acid), 톨루엔(Toluene), 메테인싸이올(Methanethiol, 메틸메르캅탄)과 같은 22가지 화합물질이다.
또한, 상기 혼합화합물질의 농도는 광이온화센서를 통해 측정하는 것이 바람직하다. 상기 광이온화센서(PID:Photo-Ionization Detector)는 불활성가스인 크립톤가스로 충전되어 10.6eV에너지의 자외선을 방출하는 자외선(UV:Ultra Violet)램프와 상기 자외선(UV:Ultra Violet)램프의 전면에 설치되며 절연체에 의해 서로 절연되는 양극 및 음극을 포함하며, 상기 자외선램프에 의해서 이온화된 혼합화합물질을 감지하는 센서이다.
상기 보정수단은 측정수단에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정한다. 상기 보정수단은 혼합화합물질 중 개별화합물질에 대한 개별보정상수(CFn)와 장소에 따른 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)를 기반으로 계산된 혼합보정상수(CFmix)와 상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 곱하여 혼합물질보정값(a)를 계산한다.
개별화합물질 개별보정상수
(CFn)		 개별화합물질 개별보정상수
(CFn)
Dimethyl Sulfate 0.2 Butyl acetate 2.6
Trimethylamine 0.9 i-Butyl alcohol 4.7
Styrene 0.4 Ammonia 9.7
xylene 0.49 n-Butyric acid -
Dimethyl Sulfide 0.5 Acetaldehyde 6
Methyl isobutyl ketone 0.8 Propirinic acid -
Methyl ethyl ketone 0.9 Hydrogen sulfide 3.3
n-valeric aldehyde - i-valeric acid -
i-valeric aldehyde - n-valeric acid -
Butyl aldehyde - Toluene 0.54
Propionaldehyde 1.9 Methanethiol 0.5
상기 표 1은 혼합화합물질 중 22가지 악취물질 각각의 개별보정상수(CFn)이다. 상기 측정수단은 기준화합물질을 통해 최소 3point이상의 기준점을 통해 기준을 설정하는 작업이 필요하며, 특히 광이온화센서는 0ppm, 1ppm, 5ppm의 이소부틸렌 가스를 기준화합물질로 하여 기준을 설정하고, 상기 기준 설정시 상기 22가지 악취물질 각각의 개별보정상수(CFn)에 의해서 각각의 악취물질이 보정된다.
또한, 상기 장소에 따른 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)는 측정장소에서 발생되는 화합물질의 발생비율을 기준으로 발생되는 화합물질 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비를 산출한 값이다. 좀 더 상세하게는, 상기 이론적인 화합물질의 농도구성비(Xn)는 악취가 발생하는 다양한 장소에서 상기 22가지 악취물질의 발생비율을 여러 번 측정하고 그 평균치를 산출한 것으로, 장소에 따른 각각의 화합물질의 평균적인 농도구성비를 의미한다.
상기 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)의 측정장소 중 특히 생활악취의 규제대상시설은,
가. 농수산물유통 및 가격안정에 관한 법률에 의한 농수산물 도매시장 및 농수산물공판장
나. 축산물위생처리법에 의한 도축장
다. 오수, 분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률 제24조 규정에 의하여 설치허가 또는 신고를 하여야 하는 축산폐수의 배출시설
라. 출판사 및 인쇄소의 등록에 관한 법률에 의한 출판사 및 인쇄소
마. 폐기물관리법에 의한 폐기물보관시설
(가) 지정폐기물외의 폐기물보관시설(지정폐기물외의 폐기물을 운반하기 위하여 공공장소에서일시 보관하는 시설에 한한다)
(나) 지정폐기물보관시설(대기오염물질배출시설이 설치되어 있지 아니한 사업장안에 설치된 시설에 한한다)
바. 오수, 분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률에 의한 공중변소 및 분뇨처리시설
사. 공중위생법에 의한 세탁업
아. 가죽제조 및 보관업(대기오염배출시설이 설치되어 있지 아니한 사업장의 경우에 한한다)
자. 방적, 적조 및 섬유가공업(섬유사 및 직물호부시설 또는 텐타시설을 설치한 사업장의 경우에 한한다)
차. 비료관리법에 의한 부산물비료제조업
카. 수질오염방지시설(수질환경보전법에 의한 수질오염방지시설로서 대기오염물질배출시설이 설치되어 있지 아니한 사업장안에 설치된 시설에 한한다)
과 같다
또한, 상기 개별보정상수(CFn)와 장소에 따른 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)를 기반으로 장소에 따른 혼합화합물질에 대한 혼합보정상수(CFmix)를 구한다. 상기 혼합보정상수(CFmix)를 계산하는 식은 아래의 식과 같다.
Figure 112010072026316-pat00003
상기 계산된 혼합보정상수(CFmix)는 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 곱하여 혼합물질보정값(a)를 구한다.
상기 계산수단은 상기 보정수단에 의해서 보정된 혼합화합물질의 혼합물질보정값(a)을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산한다.
상기 공기희석배수(Y)를 계산하는 식은 아래의 식과 같다.
Figure 112010072026316-pat00004
상기 공기희석배수(Y)의 계산식은 측정수단에 의해 측정된 농도 측정값과 공기희석관능법의 결과수치인 공기희석배수사이의 상관관계를 식으로써 표현된 것이다. 상기 식은 특히 혼합화합물질의 농도를 ppb(w/w)로 측정하여 도출된 것이다. 이로써 공기희석관능법의 결과수치인 공기희석배수를 보다 객관적인 방법으로 산출한다. 또한, 상기 공기희석배수(Y)의 계산식은 경험적인 식으로써 설정변수에 따라 변경가능하다.
또한, 상기 공기희석배수(Y)를 기반으로 아래의 식을 통해 관능악취도(Z)를 구한다.
Figure 112010072026316-pat00005
Figure 112010072026316-pat00006
상기 표 2와 같이 관능악취도(Z)는 0~5까지로 나타나며, 숫자가 높을수록 악취냄새가 심한 것을 의미한다.
또한, 공기희석배수 계산방법은
1. 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정단계
2. 상기 측정단계에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하는 보정단계
3. 상기 보정단계에서 보정된 혼합물질보정값(a)을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 공기희석배수값 계산단계
4. 상기 공기희석배수값 계산단계에서 계산된 공기희석배수값(Y)를 기반으로 관능악취도(Z)를 계산하는 관능악취도 계산단계
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정단계는 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 단계이며, 바람직하게는 혼합화합물질 중 악취가 발생되는 악취물질을 측정할 수 있는 측정수단으로 측정한다. 또한, 상기 측정수단은 광이온화센서를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 보정단계는 상기 측정단계에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하는 단계이며, 바람직하게는 기준화합물질을 통해 기준을 설정하는 것이 좋다. 광이온화센서를 포함하는 측정수단의 경우 이소부틸렌 가스를 기준화합물질로 하여 기준을 설정하고, 상기 기준 설정시 측정될 악취물질 각각의 개별보정상수(CFn)를 구한다.
상기 구해진 악취물질 각각의 개별보정상수(CFn)는 장소에 따른 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)를
Figure 112010072026316-pat00007
의 식에 대입하여 혼합보정상수(CFmix)를 구한다.
상기 계산된 혼합보정상수(CFmix)와 상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 곱하여 혼합물질보정값(a)를 계산한다.
상기 공기희석배수값 계산단계는 상기 보정단계에서 보정된 혼합물질보정값(a)을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)를 계산하는 단계이다. 상기 혼합물질보정값(a)를
Figure 112010072026316-pat00008
의 식에 대입하여 공기희석배수값(Y)를 계산한다. 상기 공기희석배수값(Y)를 계산하는 식은 농도 측정값과 공기희석배수값(Y)의 상관관계에 대한 식으로 변수의 변경에 따라서 변경된다.
상기 관능악취도 계산단계는 상기 공기희석배수값 계산단계에서 계산된 공기희석배수값(Y)를 기반으로 관능악취도(Z)를 계산하는 단계이다. 상기 계산된 공기희석배수값(Y)을
Figure 112010072026316-pat00009
의 식에 대입하여 관능악취도(Z)를 계산한다.
상기 측정수단은 기준화합물질을 통해 기준을 설정하는 작업이 필요하며, 특히 광이온화센서는 이소부틸렌 가스를 기준화합물질로 하여 기준을 설정하며, 상기 기준 설정시 상기 22가지 악취물질 각각의 개별보정상수(CFn)에 의해서 각각의 악취물질이 보정된다.
명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정수단;과
    상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하는 보정수단;과
    상기 보정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)을 계산하는 계산수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기희석배수 계산장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보정수단은 혼합화합물질 중 개별화합물질에 대한 개별보정상수(CFn)와 장소에 따른 각각의 이론적인 화합물질의 농도구성비(xn)를 기반으로 계산된 혼합보정상수(CFmix)와 상기 혼합화합물질의 농도 측정값을 곱하여 혼합물질보정값(a)를 계산하는 것을 특징으로 하는 공기희석배수 계산장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보정수단에서 혼합보정상수(CFmix)를 계산하는 식은
    Figure 112010072026316-pat00010

    인 것을 특징으로 하는 공기희석배수 계산장치.
  5. 삭제
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 공기희석배수값(Y)을 계산하는 식은
    Figure 112011028683834-pat00011

    인 것을 특징으로 하는 공기희석배수 계산장치.
  7. 삭제
  8. 공기중에 있는 혼합화합물질의 농도를 측정하는 측정단계;와
    상기 측정단계에서 측정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 보정하는 보정단계;와
    상기 보정된 혼합화합물질의 농도 측정값을 기초로 하여 공기희석배수값(Y)을 계산하는 공기희석배수값 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기희석배수 계산방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공기희석배수값 계산단계에서 계산된 공기희석배수값(Y)를 기반으로 관능악취도(Z)를 계산하는 관능악취도 계산단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기희석배수 계산방법.
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