자동차 및 트레일러 제조업과 기타 운송장비 제조업종용 화학물질 배출량 산정지침 개발을 위한 연구

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1 자동차 및 트레일러 제조업과 기타 운송장비 제조업종용 화학물질 배출량 산정지침 개발을 위한 연구
최종보고회

2 목차 Ⅰ 요약 결과 Ⅱ 상세 결과

3 I. 요약 결과 과업의 개요 배경 및 목적 중간보고회 자문의견 반영내용 과업 수행절차 과업의 결과

4 1. 과업의 개요 과업 기간 ’ ~ ’ 과업 내용 주요 국제기구 및 국가의 자동차 및 트레일러 제조업과 기타 운송장비 제조업종의 화학물질 배출량산정 가이드라인 분석 자동차 및 트레일러 제조업과 기타운송장비 제조업에 대한 현장조사 자동차 및 트레일러 제조업과 기타운송장비 제조업종용 배출량산정지침 개발 자동차 및 트레일러 제조업과 기타운송장비 제조업종에 대한 국내외 배출저감 우수사례 수집 · 분석

5 2. 배경 및 목적 배경 및 목적 기업별 화학물질배출량이 공개(‘08.8 )됨에 따라 다량 배출 업종을 우선하여 배출량 산정기술 지원 필요 다량 배출 및 배출량 산정이 어려운 업종을 중심으로 배출량 산정지침서를 개발하여 제공 VOCs물질의 배출율이 높은 운송장비(선박)와 자동차 및 트레일러 제조업종의 배출량 산정지침 개발이 필요 - 2개 업종 배출량이 전체배출량은 30.7%를 차지 - 공정별 세분화된 배출량 산정방법 마련 필요 ’97년 ~ ’98년 석유정제(5.2%), 화학(19.8%) ▶ 기본서 합권(合券) ’03년 ~ ’04년 섬유(3.7%), 금속(6.4%), 정밀화학(1.2%)) ’05년~’06년 폐기물처리업(0.3%), 출판.인쇄업(4.5%) ’07년 펄프.종이업(2.7%), 수도사업(0.3%) ’08년 운송장비(20.6%), 자동차 및 트레일러(10.1%) ’09년 전자부품 영상음향 및 통신장비제조업(예정)

6 3. 중간보고회 자문의견 반영내용 자동차 및 트레일러제조업종 코팅(도장/건조)공정에서 배출량산정시 Standard 배출비율 제공 여부 기본 배출비율제공 - 도장 공정 : 80%, 건조공정 : 20% 단, 업체 특성에 따라 배출비율 적용가능 대기오염방지시설에서 VOC물질 배출량산정시 THC측정 자료 활용여부 현장 적용성 평가 결과 대기오염방지시설에서 THC측정 자료를 활용하여 배 출량 산정 가능 자동차 및 트레일러 제조업종과 기타운송장비 제조업종용 지침서 통합 작성 여부 두 개 업종의 주요 배출공정이 동일하므로 통합하여 작성

7 4. 과업 수행절차 외국 배출량 산정 지침 수집 및 분석 국내 배출량 산정지침 조사 과거 배출량조사 자료 분석 현장조사
배출원별 산정방법 도출 배출원 도출 쉽고 정확한 산정방법 제시 표준화된 공정 마련 지침서 초안 개발 현장 적용성 평가 저감기술 수집 및 분석 최종 산정지침 개발

8 5. 과업의 결과 – 가이드라인 분석 국내·외 산정지침 비교 분석 국내 화학물질 배출량 산정지침 분석 외국 화학물질 배출량
주요배출공정 코팅(도장)공정 코팅(도장/건조)공정 배출량 산정방법 ① 직접측정법 - 조사대상물질 직접측정 ② 물질수지법 - 공정 입·출되는 양을 이용 ③ 공학적계산법 - 설계 증착률을 이용 ① 물질수지법 - 도장공정/건조공정 배출비율 제공 ② 배출계수법 - 생산량, 도장표면적 대비 배출계수 제공 ③ 공학적계산 - 도료종류별 예상 설계 증착률 제공 문제점 - VOC물질을 직접분석하기 어려움 - 도장 및 건조공정을 구분하여 산정하기 어려움 - 설계 증착률을 모를 경우 활용이 어려움 - 배출계수 및 제공되는 설계 증착률에 대한 현장적용성 평가 필요

9 5. 과업의 결과 – 현장조사 현장조사 사전조사 현장조사 결과 분석 대상업체 : 163개 + 36개 = 199개 업체
배출현황 : 전체 배출량 중 32% 주요배출공정 : 코팅, 대기오염 방지시설 주요배출물질 : 자일렌 현장조사 선정기준 배점(40점) = 배출량(10) + 업체규모(10) + 물질수(10) + 공정의 다양성(10) 자동차제조업체(2), 부품제조업체(1), 기타운송장비제조업체(2) 조사 기간 : ’ ~’ 결과 분석 표준공정(배출원) 도출(업종 통합) 배출량 산정시 애로사항 조사 배출 저감기술 조사

10 5. 과업의 결과 – 표준 공정(배출원) 원료 저장 원료투입 혼합 대기방지시설 탈지, 세정 도금 도장 폐수처리시설 건조
자동차 및 트레일러 제조업종과 기타운송장비 제조업종의 공정 비교결과 주요배출공정이 유사하여 업종용 배출량 산정지침(안)을 통합하여 개발 혼합 도장 건조 원료 저장 조립(용접) 원료투입 대기방지시설 비점원 점원 제품 폐페인트(액상) 폐활성탄 분진 주/단조(용융) 대기배출 폐기물이동 폐수 폐수처리시설 폐페인트(고상) 폐수슬러지 금속편류 탈지, 세정 도금

11 5. 과업의 결과 – 공정별 산정방법 배출 공정 공정분류 산정방법 대기 폐수 폐기물 저장 및 이송, 운반시설 원료저장공정
공학적계산 - 원료투입 공정 배관이송 배출계수법 들이붓기 중력배출 펌프이용 ①배출계수법 ②직접측정법 제품제조 공정 혼합공정 탈지, 세정(세척) 공정 ①직접측정법 ②물질수지법 ③공학적계산 ③배출계수법 ②공학적계산 도금(화학반응)공정 직접측정법 도장, 건조공정 ①물질수지법 ②배출계수법 ③직접측정법 ④공학적계산 ①물질수지법 열처리(용융)공정 ①물질수지법 ②직접측정법 기계적 가공공정

12 5. 과업의 결과 – 도장공정 산정방법 코팅(도장,건조)공정에서 배출량 산정방법 추가 및 수정사항 산정방법 주요 내용 비고
물질수지법 도장, 건조공정에서의 배출비율을 이용한 대기오염물질로의 발생량 산정 보완 - 외국자료 분석결과 - 현장조사 결과 도장공정 배출비율 : 80~90% 건조공정 배출비율 : 10~20% 도장공정 배출비율 : 60~70% 건조공정 배출비율 : 30~40% 배출계수법 자동차 생산량 대비 배출계수를 이용하여 대기오염물질로의 발생량산정 도료종류별 배출계수를 이용하여 대기오염물질로의 발생량 산정 추가 공학적계산 코팅면적, 필름두께, VOC함량, 고형물비율, 전달효율을 이용하여 대기오염물질로의 발생량 산정 직접측정법 탄화수소(THC)1) 배출허용기준에 따라 THC농도를 이용하여 대기오염물질로의 발생량 산정 1) 대기환경보전법 시행규칙 별표 8 대기오염물질 배출허용기준

13 5. 과업의 결과 - 적용성 평가 산정지침 적용성 평가 결과 코팅(도장, 건조)공정에서 대기오염물질로의 발생 량 산정이 용이한 것으로 나타남 산정방법 우선순위 우선순위 산정방법 적용 범위 용이성 배출량 일관성1) 장·단점 1순위 물질수지법 상 모든 물질에 적용 가능 필요한 자료 확보 용이 도료의 종류 고려 가능 2순위 배출계수법 중 VOC물질만 적용가능 제품 생산량, 도료의 종류 고려 가능 3순위 직접측정법 자료 확보가 어려움 취급량, 제품생산량 고려 불가능 측정시점 및 환경에 따라 측정농도가 달라짐 4순위 공학적계산 제품 생산량 고려 가능 공정개선 등 저감기술에 따른 대처 불가능 1) 동일업종의 취급량 대비 배출비율의 일관성을 의미함

14 5. 과업의 결과 - 배출저감 기술 적용가능 배출저감 기술 - 30/50 배출저감기술과 배출저감기술 안내서에 있는 내용과 유사
구분 현재 저감기술 비고 수용성 도료 유용성 도료(Solvent based) 수용성 도료(Water based) 유기용제 함량 감소 (50% → 15%) 도장기 교체 Gun Type(상하 좌우) Robobell Type(곡선) 도료 증착율 증가 (60% → 80%) 세정 Thinner 회수 도장기 세척후 폐 Thinner 대기로 배출 폐 Thinner 회수 세정 Thinner 회수율 (0% → 60%) 도장공정 최적화 색상에 관계없이 도장 순서 결정 색상을 고려하여 도장 순서 변경 세정 Thinner 사용량 감소 (0% → 30%) 환경오염 방지시설 설치 활성탄 흡착 RTO(축열식) 배출량 제거효율 증가 (80% → 99.5%)

15 5. 과업의 결과 – 지침서 구성 배출량 산정지침 구성 가) 서론 - 대상 업종, 산정절차, 용어정리 등
나) 조사대상 물질 및 배출원 파악 - 물질별 발생공정 등 다) 발생량 산정 - 공정 개요, 시설 및 공정별 발생량 산정 등 라) 배출량 산정 - 대기로의 배출량, 수계로의 배출량, 폐기물로의 배출량, 이동량 등 마) 배출원 관리기술 - 환경관리, 공정 및 장비보완 등 자동차 및 트레일러 제조업종과 기타운송장비 제조업용 배출량 산정지침(안) 2008

16 ⇒ 업종별 배출량 산정지침활용을 통한 배출량 데이터 신뢰성 향상
5. 과업의 결과 - 기대효과 지침서 활용비율 2007년 이전 2008년 향후(2009년) 활용비율 84.0% 활용비율 86.0% 활용비율 88.0% 통합지침 물질군별 지침 화합물 및 화학제품 제조업종 섬유제품 제조업종 제1차 금속산업, 폐기물처리업종 출판, 인쇄 및 기록매체 복제업종 펄프, 종이 및 종이제품 제조업종 수도사업 자동차 및 트레일러 제조업종 기타 운송장비 제조업종 전자부품 영상음향 및 통신장비제조업종 ⇒ 업종별 배출량 산정지침활용을 통한 배출량 데이터 신뢰성 향상 1) 활용비율 = 통합지침(50%)+물질군별지침(20%)+업종별지침(30%)

17 II. 상세 결과 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석 사전조사 현장조사 배출량 산정방법 개발 공정별 배출량 산정방법
현장 적용성 평가 배출저감 우수사례 수집·분석 업종별 배출량 산정지침 개발

18 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(1) 미국 EPA의 AP-42 및 업종별 TRI 지침서제공
조사대상화학물질 배출원 및 배출량 산정방법 제공 ( 총 31(AP-42:15개, 업종별 : 16개)개의 분야로 구성 자동차 관련업체관련 4개 분야 Large appliance surface coating Other metal coating Automobile And Light Duty Truck Surface Coating Operations Metal coil surface coating

19 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(2) 호주 비점오염원 및 업종별 화학물질 배출량조사 지침서 제공
( 총 92개의 업종으로 구성 금속 표면 코팅과 관련 1개 분야 Metal coating and finishing - surface coating 자료제공 산정방법 배출계수 대표적인 잉크 조성정보 방지시설별 제거율

20 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(3) EU 지침서 부록 1 : 실제적인 산업활동들에 참고문헌 제시
산업부분의 업종별 지침서 제공 ( 총 33개의 업종으로 구성 표면 코팅과 관련 3개 분야 Application of paint in vehicle (cars, trucks, truck cabins, buses) and wood coating Cost-effective Paint and Powder Coating: Surface Preparation Cost-effective Paint and Powder Coating: Coating Materials

21 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(4) 일본 산업부분의 업종별 PRTR Estimation 지침서 제공
( 총 29개의 업종으로 구성 표면 코팅과 관련 2개 분야 Automobile Maintenance Industry Painting Processes

22 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(5) 국가별 배출량 지원내용 정리
배출량 지원 내용 해당업종 산정방법 미국 공정별 산정지침서 Automobile & Light Duty Truck Surface Coating Large Appliance Surface Coating - 자동차, 트레일러제조업 - 부품제조업 배출계수 공학적계산 업종별 산정지침서 Large Appliance Surface Coating 물질수지 호주 업종별 산정지침서 Motor Vehicle Manufacturing 업종별 산정지침서 Shipbuilding Repair & Maintenance - 조선업 EU 업종별 산정지침서 Solvent and Other Product Use - 자동차, 트레일러제조업 - 조선업 공정별 산정지침서 Surface treatment using organic solvents 일본 업종별 산정지침서 Painting Processes 도장(코팅)공정의 배출원 및 도장 단계별 배출계수를 이용하여 배출량 산정 설계증착율을 이용한 공학적계산법을 이용하여 배출량 산정 연간 사업장내로 투입되는 양과 사업장 밖으로 반출되는 양을 이용하여 배출량 산정

23 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(6) 국가별 주요배출량 산정방법 - 미국 <배출량 산정방법: 공학적계산법>
- 자동차 및 트럭 표면코팅 배출계수 <배출량 산정방법: 공학적계산법> EV = VOC emission factor [lb/vehicle] AV = 차량의 코팅표면적 [ft2/vehicle] c1 = conversion factor: 1 ft/12000 mil Tf = 건조코팅 필름의 두께 [mil] Vc = 코팅에 쓰이는 VOC [lb VOC/gal] c2 = conversion factor: 7.48 gal/ft3 Sc = 코팅에 쓰이는 고체 [gal solids/gal coating] eT = transfer efficiency fraction

24 Ekpy, i = [A ⅹ OpHrs] ⅹEFi ⅹ (1 – CEi/100)
1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(7) 국가별 주요배출량 산정방법 - 호주 - 자가용 및 비상업용 차량 표면코팅 배출계수 <배출량 산정방법: 배출계수법> Ekpy, i = [A ⅹ OpHrs] ⅹEFi ⅹ (1 – CEi/100) EKPY,i = 오염물질 i 배출량 [kg/yr] A = 생산량 [대/hr] OpHrs = 공정시간 [hr/yr] EFi = 물질 i의 배출계수 [kg/t] CEi = 물질 i의 관리효율 [%]

25 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(8) 국가별 주요배출량 산정방법 - EU <배출량 산정방법: 물질수지법>
- 자동차 도장용 물질수지 인자 <배출량 산정방법: 물질수지법> E = F + O1 F = I1 + I2 – O1 – O5 – O6 – 07 – 08 or E = I1 + I2 – 05 – O6 – O7 – O8 I1 = 유기용제 투입량 I2 = 회수로부터 유기용제 투입량 O1 = 폐기물가스 배출량 O5 = 폐기물가스처리에서 처리되거나 포집된 용제량 O6 = 폐기물용제 배출량 O7 = 생산판매량 O8 = 재생용제 또는 저장용제량

26 1. 화학물질 배출량조사 가이드라인 분석(9) 국가별 주요배출량 산정방법 - 일본 <배출량 산정방법: 물질수지법>
- 자동차 도장용 물질수지 인자 <배출량 산정방법: 물질수지법> Amount release from coating booth = [18] - [19] = [15] - ([9] - [10]) - [13] - [14]1 - [16] - [17] - [17] ⅹ η ⅹα [18] = 대기예상배출량 [19] = 악취제거전 건조로에서 배출량 [5] = 대상물질 연간사용량 [9] = 폐수처리전 배출량 [10] = 폐수처리수 배출량 [13] = 토양 배출량 [14]1 = 페인트슬러지 매립량 [16] = 폐기물 총이동량 [17] = 재활용 총이동량

27 2. 사전조사 - 현장조사 체계도 1. 사전 조사 2. 업체 선정 3. 업체 방문 4. 결과 분석
2006년 배출량 조사자료를 이용하여 자동차 및 트레일러 제조업과 기타 운송장비 제조업의 과거 배출량 분석 업체선정 및 현장조사에 필요한 자료 확보 1. 사전 조사 2006년 배출량 결과 등을 토대로 3개 이상 조사대상업체 선정 - 업종의 대표성, 취급공정의 다양성, 물질의 다양성, 기타 특수성 등을 고려하여 대상업체 선정 2. 업체 선정 화학물질 배출원 현황 조사 배출량조사 대상물질과 각 물질별 배출량 산정방법 도출 3. 업체 방문 배출량 산정시 문제점 분석 배출량 저감시설 및 저감활동 분석 공정별 배출량 산정방법 도출 4. 결과 분석

28 2. 사전조사 - 배출현황 조사 2006년도 배출량 조사현황 구분 전체업종 자동차관련업종 기타운송장비업종 자동차업종 9%
그 외 배출량68% 자동차 및 기타운송장비업종 배출량 32% 기타운송 장비업종 23% 구분 전체업종 자동차관련업종 기타운송장비업종 업체수 2,769개 163개 (5.9%) 36개 (1.3%) 배출량(kg/yr) 47,796,041 4,301,942 (9%) 11,043,532 (23%) 주요배출공정 코팅, 대기방지시설 (68%) 코팅, 대기방지시설 (86%) 코팅, 대기방지시설 (99%) 주요배출물질 자일렌 (25.9%) 자일렌 (36.2%) 자일렌 (76.8%) ※ 2006년 배출량 조사 기준 * ( ) : 전체업종 대비 비율

29 2. 사전조사 – 자동차 및 트레일러 제조업(1) 대표적인 자동차 제조공정 도장공정 주·단조공정 기계가공공정 엔진조립공정
표면조정 인산염 처리 탈지 수세 수세 기계가공공정 화성처리 Local panel primer 엔진조립공정 Under Coat Sealing 수세 건조 전착도장 프레스공정 수세 중도도장 Sealing Repairing 건조 건조 용접/조립공정 Cavity Waⅹ Further assembly 검사 상도도장 건조 도장공정 Sealing Repairing 차량조립공정

30 2. 사전조사 – 자동차 및 트레일러 제조업(2) 공정별 배출비율(%) 배출량(kg/yr) 155,886 3,155,460
구분 기타 대기오염 방지시설* 코팅공정 탈지, 세정, 표백공정 저장시설 배출량(kg/yr) 155,886 3,155,460 558,371 371,633 60,593 배출비율(%) 3.6 73.3 13.0 8.6 1.4 * 주요 배출공정은 코팅(도장/건조)공정과 대기오염 방지시설이 연결되어 최종 배출원은 대기오염방지시설로 나타남.

31 2. 사전조사 – 자동차 및 트레일러 제조업(3) 물질별 배출량비율(%) 배출량(kg/yr) 1,555,329
구분 자일렌 톨루엔 아세트산 에틸 에틸벤젠 기타 배출량(kg/yr) 1,555,329 1,224,855 366,979 339,923 814,856 배출비율(%) 36.2 28.5 8.5 7.9 18.9

32 2. 사전조사 – 자동차 및 트레일러 제조업(4) 물질별 이동량비율(%)
구분 알루미늄 및 그 화합물* 톨루엔 자일렌 아세트산 에틸 기타 배출량(kg/yr) 13,389,137 1,888,981 1,644,380 500,621 2,203,682 이동비율(%) 68.2% 9.6% 8.4% 2.6% 11.2% * 폐수처리시설에서 사용하는 응집제 또는 알루미늄이 포함된 폐기물의 이동량이 많음

33 2. 사전조사 – 기타 운송장비 제조업(1) 대표적인 기타운송장비제조(선박건조) 공정

34 2. 사전조사 – 기타 운송장비 제조업(2) 공정별 배출비율(%) 배출량(kg/yr) 70,324 8,021,942
구분 기타 코팅공정 대기오염방지시설 이송, 운반, 분배 계량시설 배출량(kg/yr) 70,324 8,021,942 2,876,189 75,078 배출비율(%) 0.6 72.6 26.0 0.7

35 2. 사전조사 – 기타 운송장비 제조업(3) 물질별 배출량비율(%) 배출량(kg/yr) 8,477,269 1,539,205
구분 자일렌 2-프로판올 톨루엔 에틸벤젠 기타 배출량(kg/yr) 8,477,269 1,539,205 416,026 392,257 218,775 배출비율(%) 76.8 13.9 3.8 3.6 2.0

36 2. 사전조사 – 기타 운송장비 제조업(4) 물질별 이동량비율(%) 배출량(kg/yr) 1,658,546 1,092,153
구분 자일렌 Epoxy Resin 아연 및 그 화합물 2-프로판올 기타 배출량(kg/yr) 1,658,546 1,092,153 587,043 421,070 1,400,316 이동비율(%) 32.1% 21.2% 11.4% 8.2% 27.1%

37 3. 현장조사 – 업체선정(1) 현장방문 업체 선정방법 보고대상업체 조사 선정기준 마련 우선순위 적용 최종 업체선정
자동차 및 트레일러제조업종 : 163개 업체 기타운송장비 제조업종 : 36개 업체 선정기준 마련 선정기준 배점(40점) = 배출량(10) + 업체규모(10) + 물질수(10) + 공정의 다양성(10) 우선순위 적용 선정기준에 따라 배점이 높은 업체 중 각 업종별 2개 이상 선정 최종 업체선정 (5개 업체) 자동차제조업체(2), 부품제조업체(1), 기타운송장비제조업체(2)

38 3. 현장조사 – 업체선정(2) ’06년도 배출량조사 결과 등을 토대로 3개 이상 조사대상업체 선정 업체명 업종 선정기준
해당공정 보고 물질수 A업체 자동차 및 트레일러 제조업 취급물질의 다양성 저장, 이송운반, 혼합공정, 코팅(도장)공정, 탈지세정, 화학반응, 폐수처리시설, 대기오염방지시설 8개 B업체 취급공정,물질의 대표성 저장, 코팅(도장)공정, 열처리공정, 탈지세정, 기타, 기계적 가공공정, 대기오염방지시설, 폐수처리시설 28개 C업체 저장시설, 이송운반, 코팅(도장)공정, 기타 14개 D업체 기타운송장비 제조업 기계적 가공공정, 코팅(도장)공정 11개 E업체 코팅(도장)공정, 대기오염방지시설, 기타 13개

39 3. 현장조사 – A업체 배출공정 비교 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정
대기오염방지시설 혼합공정 탈지,세정 도장(dipping)/건조 도금(화학반응)공정 생산 제품 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정 코팅(건조)공정 - 탈지, 세정, 표백공정 화학반응공정 대기오염방지시설 흡착탑, Bag Filter 폐수처리시설 중금속 물질의 폐수배출량 및 이동량 산정추가 pH조절물질은 배출량 산정에서 제외 1) 2006년 배출량 조사 기준

40 3. 현장조사 – B업체 배출공정 비교 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 - 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정
대기오염방지시설 주/단조 도장공정 수세 상도도장/건조 혼합공정 의장, 조립 제품 생산 피막 중도도장/건조 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 - 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정 코팅(도장/건조)공정 기계적 가공 폐기물이동량 산정 기타 열처리공정 엔진 주/단조 공정 산정 대기오염방지시설 RTO, 세정집진, 흡착탑 폐수처리시설 중금속 물질의 폐수배출량 및 이동량 산정추가 pH조절물질은 배출량 산정에서 제외 1) 2006년 배출량 조사 기준

41 3. 현장조사 – C업체 배출공정 비교 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 저장시설 - 연료 저장시설
대기오염방지시설 주/단조 도장공정 수세 상도도장/건조 혼합공정 의장, 조립 제품 생산 피막 중도도장/건조 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 저장시설 - 연료 저장시설 이송,운반,분배,계량시설 혼합공정(밀폐) 밀폐공정이므로 대기 점원으로 보고 코팅공정 코팅(도장/건조)공정 도장공정과 건조공정으로 구분 필요 대기오염방지시설 RTO, 세정집진 1) 2006년 배출량 조사 기준

42 3. 현장조사 – D업체 배출공정 비교 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 - 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정
선각공정(가공/성형) 혼합공정 도장공정 실외건조공정 조립, 탑재 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 - 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정 코팅(도장)공정 기계적 가공 열처리공정(용접) 대기오염방지시설 1) 2006년 배출량 조사 기준

43 3. 현장조사 – E업체 배출공정 비교 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 - 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정
대기오염방지시설 의장, 조립, 용접 후행도장 전처리:sanding 도막(도금)공정 혼합공정 조립, 탑재 선행도장 실내/실외 기존의 배출공정1) 현장조사 파악 공정 비고 - 혼합공정 대기 비산배출량 산정 코팅공정 코팅(도장)공정 기타 열처리공정(용접) 열처리공정으로 수정하여 보고 대기오염방지시설 RTO(도금/건조공정) Bag Filter(도장공정) 1) 2006년 배출량 조사 기준

44 3. 현장조사 – 결과(1) 배출량 산정지침 개발내용 현장조사 확인결과 산정지침 개발내용 - 혼합공정 배출량 산정 누락
- 혼합공정 산정방법 제공 - 도장/건조공정에서 배출량 산정시 Standard 배출비율 필요 - VOC물질인 경우 도장/건조공정에서 Standard 배출비율 제시 - 도장/건조공정에서 도착효율을 이용한 배출량 산정방법 제시 - 알루미늄 주/단조공정 배출량 산정방법 필요 - 용융공정에서 알루미늄 배출량 산정방법 제시 - VOC물질에 대한 직접측정 방법에 의한 폐페인트(고상, 액상)에 포함된 유기용제 함량 파악 불가능 - 폐기물 및 방지시설에 대한 배출량 산정시 제거율, 배출계수, 물질수지법 등 추가적인 배출량 산정방법 제시 - 대기오염 방지시설에서 VOC물질 배출량 산정 어려움 - THC분석자료를 이용하여 배출량 산정방법 제시

45 3. 현장조사 – 결과(2) 배출량 저감활동 대체물질 방지시설 공정개선 도장공정에서 수용성도료 사용
세척제 대체(TCE → 절연지) 압축기 Leak Test 물질 대체(MeOH → Water) 대체물질 연소기술(RTO, TO) 흡착, 농축기술(활성탄) 흡수, 응축기술(Water) 방지시설 도착효율을 높이기 위한 자동도장기 교체 (Gun type → Robobell type) 유사색상 도장방식으로 자동도장기 세척회수 감소 자동도장기 세척thinner 회수공정 추가 공정개선

46 4. 배출량 산정방법 개발 - 개발방향 자동차 및 트레일러 제조업 기반 배출량 산정지침 통합
자동차 및 트레일러 제조업종과 기타운송장비 제조업종의 공정 비교결과 주요배출공정이 유사하여 업종용 배출량 산정지침(안)을 통합하여 개발 예정 <자동차 및 트레일러 제조업종 주요배출공정> <기타운송장비 제조업종 주요배출공정> 도막(도금)공정 혼합공정 의장, 조립, 용접1) 도장공정 (前)도장공정 수세 상도도장/건조 대기오염 방지시설 대기오염방지시설 피막(도금) 중도도장/건조 혼합공정 의장, 조립 주/단조(용융) (後)도장공정 제품 생산 조립, 탑재 주/단조(용융) 1) 열처리공정으로 별도 추가

47 4. 배출량 산정방법 개발 - 배출원 원료 저장 원료투입 혼합 대기방지시설 탈지, 세정 도금 도장 폐수처리시설 건조
비점원 원료 저장 폐페인트(고상) 원료투입 폐페인트(액상) 혼합 점원 대기방지시설 탈지, 세정 폐활성탄 폐페인트(액상) 분진 도금 도장 비점원 폐수처리시설 폐수 건조 폐수슬러지 주/단조(용융) 금속편류 조립(용접) 대기배출 폐기물이동 폐수 제품

48 4. 배출량 산정방법 개발 – 공정별 산정방법 배출 공정 공정분류 산정방법 대기 폐수 폐기물 저장 및 이송, 운반시설
원료저장공정 공학적계산 - 원료투입 공정 배관이송 배출계수법 들이붓기 중력배출 펌프이용 ①배출계수법 ②직접측정법 제품제조 공정 혼합공정 탈지, 세정(세척) 공정 ①직접측정법 ②물질수지법 ③공학적계산 ③배출계수법 ②공학적계산 도금(화학반응)공정 직접측정법 도장, 건조공정 ①물질수지법 ②배출계수법 ③직접측정법 ④공학적계산 ①물질수지법 열처리(용융)공정 ①물질수지법 ②직접측정법 기계적 가공공정

49 5. 공정별 배출량 산정 – 원료 저장공정 공학적계산 - 기존 고정덮개탱크의 대기오염물질로의 발생량(kg/년)
호흡에 의한 대기오염물질로의 발생량

50 5. 공정별 배출량 산정 – 원료 투입공정(배관이송)
배출계수법 - 기존 조사기준 배관내부에 해당화학물질의 조성이 0.1%이상인 경우에만 적용 취급온도에서 증기압이 0.1mmHg이상인 물질에 적용 배출계수를 이용하여 대기배출량 산정 평균배출계수 누출기준배출계수 농도분류배출계수 배출계수 상관관계식 자체배출계수 배출량 산정방법 배출량 = 배출계수 ⅹ 배출원 수 ⅹ 조성 ⅹ 운전시간

51 5. 공정별 배출량 산정 – 원료 투입공정(대기) 공학적계산 - 기존 E : 대기배출량 [kg/년]
V : 탱크의 조사대상화학물질 주입적재량 [㎥/회] (부피가 불분명할 경우 밀도와 적재중량으로 계산) 1회 주입적재량 = 적재중량(㎏) ÷ 주입화학물질의 밀도(㎏/㎥) × (주입한 화학물질 내의 조사대상화학물질 조성비) P : 대상화학물질의 증기압 [㎜Hg] a : 주입 방법별 계수 M : 대상화학물질의 분자량 [㎏/㎞ol=g/mol] N : 연간 주입적재회수 [회/년] R : 기체상수 [atm·l/K-mol] ; 0.082 T : 탱크내 평균 절대온도 [K] (탱크내 평균온도(℃) + 273, 보통 293 K를 사용)

52 5. 공정별 배출량 산정 – 원료 투입공정(대기) 수송수단 주입조건 계수(a) 탱크로리 (용기) 빈 탱크, 액면 아래서 주입
0.5 빈 탱크, 액면 위에서 산포(散布)주입 1.45 통상적 주입시, 액면 아래서 주입 0.6 통상적 주입시, 액면 위에서 산포주입 통상적 주입시, 액면 아래서 주입, 압력조정실시 1.0 통상적 주입시, 액면 위에서 산포주입, 압력조정실시 탱커, 바지선 탱커, 액면위에서 주입 0.2 바지선, 액면위에서 주입

53 5. 공정별 배출량 산정 – 원료 투입공정(폐기물)
배출계수법 - 기존 - 폐기물 발생량 – 폐 페인트가 빈 용기 벽면 등에 소량 잔류하는 경우 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 조사대상 화학물질 취급량(kg/yr) ⅹ 용기의 잔류계수(%) ÷ 100

54 5. 공정별 배출량 산정 – 원료 투입공정(폐기물)
직접측정법 - 기존 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ ∑ 개별 폐드럼 또는 폐용기 발생개수(개/년) ⅹ 폐드럼 또는 폐용기에 잔류하는 폐기물의 양(g/개) ⅹ 잔류 폐기물 중 조사대상 화학물질의 조성비 ※ 폐드럼 또는 폐용기에 잔류하는 폐기물의 양(g/개)은 계근시설을 이용하여 공드럼 및 빈용기의 무게와의 차이를 통해 도출할 수 있다.

55 5. 공정별 배출량 산정 – 혼합공정(대기) 회분공정 연속공정 공학적계산 - 기존
U = 풍속 (km/hr) , 기본값=14.4

56 5. 공정별 배출량 산정 – 탈지, 세정공정(대기) 직접측정법 - 기존 물질수지법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년)
＝ 발생물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간발생일수(일/년) ⅹ 발생물질 중 조사대상 화학물질의 조성비 물질수지법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ (용제의 연간유입량(kg/년) ⅹ 유입물의 조사대상 화학물질 조성비) – {(용제의 연간유출량(kg/년) ⅹ 유출물의 조사대상 화학물질 조성비) + 수질오염물질로의 발생량(kg/년) + 폐기물로의 배출량(kg/년)

57 5. 공정별 배출량 산정 – 탈지, 세정공정(대기) 공학적계산 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년)
＝ ( χⅹ Mχ ⅹ Kχ ⅹ A ⅹ Pχ ⅹ 3,600 ⅹ 연간운전시간) ÷ (R ⅹ T) χ = 액상에서의 조사대상 화학물질 χ 의 몰분율(0~1) Mχ = 조사대상 화학물질 χ 의 분자량, kg/kg-mole A = 탱크의 표면넓이, m2 Kχ = 조사대상 화학물질 χ 의 기상 물질 전달 계수, m/s D = 대기중의 화학물질에 대한 확산계수, cm2/s U = 풍속 (km/hr)

58 5. 공정별 배출량 산정 – 탈지, 세정공정(폐수) 직접측정법 - 기존 물질수지법 - 기존 수질오염물질로의 배출량 (kg/년)
＝ 발생물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간발생일수(일/년) ⅹ 발생물질 중 조사대상 화학물질의 조성비 물질수지법 - 기존 수질오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ [(탈지·세정제의 연간유입량(kg/년) ⅹ 유입물의 조사대상 화학물질 조성비)] – [(탈지·세정제의 연간유출량(kg/년) ⅹ 유출물의 조사대상 화학물질 조성비) + 폐기물로의 배출량(kg/년)] 단, 비휘발성 수용성 탈지·세정제를 사용하고 폐수가 발생하는 경우

59 5. 공정별 배출량 산정 – 탈지, 세정공정(폐수) 배출계수법 - 기존 수질오염물질로의 배출량 (kg/년)
산 공정(Acid Process) 조사대상 화학물질 배출계수(kg/톤) 염산 피클링(pickling) 공정 염산 44.5 황산 피클링(pickling) 공정 황산 9.8

60 5. 공정별 배출량 산정 – 탈지, 세정공정(폐기물)
직접측정법 - 기존 - 무게측정이 가능한 경우 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ [코팅제 제거 전 물품의 개당 무게(kg/개) – 코팅제 제거 후 개당 무게(kg/개)] ⅹ 연간코팅제 제거품 개수(개/년) 공학적계산 - 기존 - 무게측정이 불가능한 경우 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 코팅표면넓이(m2/회) ⅹ 코팅두께(m/회) ⅹ 코팅제밀도(kg/m3) ⅹ 연간코팅제제 제거회수(회/년)

61 5. 공정별 배출량 산정 – 도금(화학반응)공정(대기)
직접측정법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ 발생물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간발생일수(일/년) ⅹ 발생물질 중 조사대상 화학물질의 조성비 물질수지법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ [(원료의 연간유입량(kg/년) ⅹ 원료 중 A물질 조성비) – (제품B의 연간생산 량(kg/년) ⅹ 제품B 중 A물질의 조성비)] - 수질오염물질로의 발생량(kg/년) - 폐기물로의 배출량(kg/년) 단, 조사대상 화학물질 A를 함유한 원료를 사용하지만 A는 화학적 변화가 없고, A의 일부가 그 공정의 제조품 B에 함유되고 나머지가 배출·이동되는 경우

62 5. 공정별 배출량 산정 – 도금(화학반응)공정(폐수)
직접측정법 - 기존 수질오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ 발생물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간누출일수(일/년) ⅹ 발생물질 중 조사대상 화학물질의 조성비 물질수지법 - 기존 수질오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ [원료의 연간주입량(kg/년) ⅹ 원료 중 A물질 조성비] – [제품B의 연간생산량(kg/년) ⅹ 제품B 중 A물질의 조성비] 단, 조사대상 화학물질 A를 함유한 원료를 사용하지만 A는 화학적 변화가 없고, A의 일부가 그 공정의 제조품 B에 함유되고 나머지가 배출·이동되는 경우

63 5. 공정별 배출량 산정 – 코팅, 건조공정(대기) 산정방법 및 산정식
국가 산정방법 산정식 미국 공학적계산법 Ev = (Av ⅹ c1 ⅹ Tf ⅹVc ⅹ c2)/(Sc ⅹ eT) 호주 배출계수법 Ekpy, i = [A ⅹ OpHrs] ⅹEFi ⅹ (1 – CEi/100) Ekpy, VOC = ∑[Q ⅹ ρVOCi ⅹ(VOCi/100)ⅹ(1 – CEi/100) EU 물질수지법 E = F + O1 F = I1 + I2 – O1 – O5 – O6 – 07 – 08 or E = I1 + I2 – 05 – O6 – O7 – O8 일본 Amount release from coating booth = [18] - [19] = [15] - ([9] - [10]) - [13] - [14]1 - [16] - [17]- [17] ⅹ η ⅹα

64 5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(대기) 물질수지법 - 신규 도장/건조공정
대기오염방지시설에서의 점원배출(E) 도장공정 배출(E1) 건조공정 배출(E2) 완전밀폐(A1) 배출비율(H1) 완전밀폐(A2) 배출비율(H2) 대기오염방지시설 대기방지시설 (제거율(R)) 이동 대기오염방지시설에서 폐기물로의 배출량(W2) 조사대상 화학물질 사용량(P) 도장 건조 도장/건조공정 공정에서 폐기물로의 배출량(W1) E = (P - W1) ⅹ (1 - (R ÷ 100)) or (E1 + E2) ⅹ (1 - (R ÷ 100)) E1 = P - W1 – (A1 ⅹ H1) E2 = P - (A2 ⅹ H2) ※ H1: 80%, H2: 20%

65 5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(대기) 배출계수법-자동차관련업체 - 신규 대기오염물질로의 발생량 (kg/년)
＝ 차량 생산대수(대/hr) × 공정시간(hr/년) × 배출계수(kg/대) × (보고대상물질의 무게비율(%)/100) × (배출비율(%)/100) ※ 일반적으로 도장공정은 80%, 건조공정은 20% 배출비율을 적용함 단, 각 사업장 특성에 따라 배출비율이 다를수 있음 공정 자동차 VOC(kg) 트럭 VOC(kg) 차량당 시간당 Prime coat Solventborne Spray 6.61 363 19.27 732 Cathodic Electrodeposition 0.21 12 0.27 10 Guide coat 1.89 104 6.38 243 Waterborne Spray 0.68 38 Topcoat Enamel 21.96 1208 ND1) ND Basecoat/Clear coat 14.50 798 Base coat 7.08 3.90 17.71 673 Clear coat 6.05 333 18.91 719 Waterborne spray 2.25 124 7.03 267 1) No Data

66 5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(대기) 배출계수법- 기타운송장비업체 - 신규 대기오염물질로의 발생량 (kg/년)
＝ 도료 연간사용량(L/yr) × 도료별 VOC함량(kg/L) × (보고대상물질의 무게비율(%)/100) × (배출비율(%)/100) 단, 보고대상물질의 무게비율을 모를 경우 ‘페인트에 포함된 물질별 무게비율’ 자료 활용 표면코팅 도료의 VOC함량 페인트에 포함된 물질별 무게비율(%) 표면 코팅 VOC 함량 (kg/L) Paint (solvent-based) 0.672 Paint (water-based) 0.156 Enamel 0.420 Lacquer 0.732 Primer 0.792 Varnish and Shellac 0.396 Thinner 0.883 Adhesive 0.528 구분 CASR No. 물질 Weight (%) Solvent-based paints Cyclohexane 0.52 Ethyl acetate 2.04 Acetone 1.27 MEK 0.54 MIK 0.36 Isomers of xylene 8.17 Toluene 37.87 Ethyl benzene

67 5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(대기) 직접측정법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년)
＝ (총 메탄환산탄화수소(THC)배출량 (kg/년) ⅹ 배출 탄화수소 중 화학물질의 조성비 ⅹ 조사대상 화학물질의 분자량) ÷ (16.04 ⅹ 조사대상 화학물질의 탄소수) ※ THC 직접측정자료가 있는 경우 활용가능

68 Cathodic electrodeposition
5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(대기) 공학적계산법-자동차관련업체 - 신규 대기오염물질로의 발생량 (kg/년) ＝{[차량코팅면적(m2/대) × 코팅필름두께(m) × VOC 코팅량(kg/L) × 조사대상 화학물질 조성비 × 생산대수(대/년)] ÷ [코팅고형물(L/L) × 전달효율 × 10]} × (배출비율(%)/100) 코팅종류 차량코팅면적, m2 필름두께, m VOC코팅량 kg/L-H2O 코팅고형물, L/L-H2O 전달효율 Prime coat Solventborne Spray 41.8 1,300 0.7 0.2 0.4 Cathodic electrodeposition 79.0 1,000 0.1 0.8 1.0 Guide coat Solventborne spray 18.6 0.6 0.3 Waterborne spray Top Lacquer 22.3 4,000 Dispersion lacquer Enamel Basecoat/clear coat Base coat 1,600 Clear coat 2,400 0.5 3,500

69 5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(폐수) 물질수지법 - 기존 공학적계산 - 기존 수질오염물질로의 발생량 (kg/년)
＝ 연간배수량(톤/년) ⅹ 용해도÷(100 + 용해도) ⅹ 103 ※ 용해도 : 물 100g에 조사대상 화학물질이 녹는 양(g)

70 5. 공정별 배출량 산정 – 도장, 건조공정(폐기물)
물질수지법 - 기존 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 폐페인트 발생량 (kg/년) ⅹ [조사대상 화학물질의 사용량(kg/년) / 코팅제(도료, 보조제, 희석제(thinner) 등) 사용량(kg/년)] 직접측정법 - 신규 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 폐페인트 발생량 (kg/년) ⅹ 폐페인트에 포함된 VOC함량(%) ÷ 100 ⅹ 조사대상 화학물질 조성비

71 5. 공정별 배출량 산정 – 열처리공정(대기) 직접측정법 - 기존 물질수지법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년)
＝ 발생물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간발생일수(일/년) ⅹ 발생물질 중 조사대상 화학물질의 조성비 물질수지법 - 기존 대기오염물질로의 배출량 (kg/년) ＝ (열처리공정의 연간유입량(kg/년) ⅹ 유입물 중 조사대상 화학물질의 조성비) – (제품의 연간생산량(kg/년) ⅹ 제품 중 조사대상 화학물질의 조성비) – 폐기물로의 배출량(kg/년)

72 5. 공정별 배출량 산정 – 열처리공정(대기) 배출계수법 - 신규 대기오염물질로의 배출량 (kg/년)
단, 에틸렌을 사용한 용접공정에서 “가스”연료의 연소율 적용 연료구분 연소율 석탄 0.98 석유 및 석유제품 0.99 가스 0.995 발전용 Peat 연료별 평균연소율(IPCC, 1996)

73 5. 공정별 배출량 산정 – 열처리공정(폐수) 물질수지법 - 기존 직접측정법 - 기존 공학적계산 - 기존
수질오염물질로의 발생량 (kg/년) ＝ (공정의 연간 유입량(kg/년) ⅹ 유입물의 조사대상 화학물질의 조성비) – {(공정의 연간유출량(kg/년) ⅹ 유출물의 조사대상 화학물질의 조성비) + 폐기물로의 배출량(kg/년)} 직접측정법 - 기존 수질오염물질로의 발생량 (kg/년) ＝ 배출물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간누출일수(일) ⅹ 폐수 중 조사대상 화학물질의 조성비 공학적계산 - 기존 수질오염물질로의 발생량 (kg/년) ＝ 연간배수량(톤/년) ⅹ 용해도÷(100 + 용해도) ⅹ 103 ※ 용해도 : 물 100g에 조사대상 화학물질이 녹는 양(g)

74 5. 공정별 배출량 산정 – 열처리공정(폐기물) 직접측정법 - 기존 폐기물로의 배출량 (kg/년)
폐기물 발생량 - 발생된 잔류물을 차량으로 이동하는 경우 폐기물로의 발생량 (kg/년) ＝ 연간 운반차량수(대/년) ⅹ 운반차량 1대당 폐기물의 양(kg/대) 폐기물 발생량 - 발생된 잔류물을 용기로 이동하는 경우 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 연간 운반드럼수(통/년) ⅹ 운반드럼 1통당 폐기물의 양(kg/통) 폐기물 발생량 - 발생된 잔류물을 배관을 통해 이동하는 경우 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 배출물질농도(kg/m3) ⅹ 유량(m3/일) ⅹ 연간배출일수(일/년)

75 5. 공정별 배출량 산정 – 기계적 가공공정(폐기물)
직접측정법 - 기존 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ 폐기물발생량(kg/년) ⅹ 폐기물 중 조사대상 화학물질의 조성비 물질수지법 - 기존 폐기물로의 배출량 (kg/년) ＝ (공정의 연간유입량(kg/년) ⅹ 유입물의 조사대상 화학물질 조성비) - (공정의 연간유출량(kg/년) ⅹ 유출물의 조사대상 화학물질 조성비) - 수질오염물질로의 배출량(kg/년)

76 6. 현장 적용성 평가 - A업체(1) 취급량 및 배출원 적용성 평가(자동차 및 트레일러 제조업종)
- MEK, MeOH, EA, 톨루엔, 자일렌 등 A업체에서 사용하는 조사대상화학물질 28종 - 코팅공정에서 발생하는 대기오염물질은 모두 대기오염방지시설를 거쳐 대기로 배출 되어 대기오염방지시설 대기점 배출량 산정 적용성 평가(자동차 및 트레일러 제조업종) - 적용성 평가결과 A업체의 경우 4가지 산정방법 모두 적용이 가능하며, 물질수지법, 배 출계수법, 직접측정법의 ‘취급량 대비 배출비율이 유사하게 나타남 물질명 구분 취급량 (톤/년) 배출량(kg/년) 폐기물 이동량 (kg/년) 취급량 대비 배출비율 (kg/ton) 점대기 비산대기 자일렌 TRI보고자료1) 1,328 562,417 - 694,618 424 물질수지법 535,233 403 배출계수법 531,697 400 직접측정법 물질수지법2) 536,884 404 공학적계산 381,059 288 1) 2007년 보고된 화학물질 배출량자료 2) 건조공정 배출량 – 직접측정법, 도장공정 배출량 - 물질수지법

77 6. 현장 적용성 평가 - A업체(2) 코팅(도장, 건조)공정 - 물질수지법
예) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = [{코팅제(신너, 도료, 용제 등)의 연간사용량(kg/년) + 코팅제의 전년도 이월량(kg/년) - 코팅제의 다음년도 이월량(kg/년)} × 조사대상화학물질조성비 - 폐기물로의 배출량(kg/년)] × (도장공정에서의 배출비율(%)/100) 1) 페인트사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = {(9,781,078kg/년 × 0.026) - 34,105kg/년} × 0.71 = 156,344kg/년 2) 세정thinner 사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = (4,510,321kg/년 × 0.237) - 690,376kg/년 = 378,570kg/년 3) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 156,344kg/년 + 378,570kg/년 = 534,914kg/년 예) 건조공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) × (건조공정에서의 배출비율(%) ÷ 100) × (1-(대기방지시설제거율/100) = {(9,781,078kg/년 × 0.026) - 34,105kg/년} × 0.29 × (1 - (99.5÷100)) = 319kg/년

78 6. 현장 적용성 평가 - A업체(3) - 배출계수법 예) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년)
= 차량 생산대수(대/hr) × 공정시간(hr/년) × 배출계수(kg/대) × 조사대상화학물질 조성비 × 배출비율(%) / 100) 1) 페인트사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 185대/년 × 8,760hr/년 × ( (6.05 × 0.2) + (2.25 × 0.8)) × × 0.71 = 152,816kg/년 2) 세정thinner 사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = (4,510,321kg/년 × 0.237) - 690,376kg/년 = 378,570kg/년 3) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 152,816kg/년 + 378,570kg/년 = 531,385kg/년 예) 건조공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) × 배출비율(%) / 100) × (1-(대기방지시설제거율/100) = 185대/년 × 8,760hr/년 × ( (6.05 × 0.2) + (2.25 × 0.8)) × × 29 ÷ 100 × (1 - (99.5÷100)) = 312kg/년

79 6. 현장 적용성 평가 - A업체(4) 대기오염방지시설 - 직접측정법(건조공정)
예) 건조공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = {총 탄화수소(THC) 배출량(kg/년) × 조사대상 화학물질조성비 × {발생물질 중 조사대상 화학물질의 분자량 ÷ (16.04 × 조사대상 화학물질의 탄소수)} = 91,570kg/년 × × kg/kmol ÷ (16.04 × 8) = 1,970kg/년 ※ 총 탄화수소(THC) 배출량(kg/년) = 총 탄화수소 농도(㎏/m3) × 유량(m3/일) × 연간발생일수(일/년) ※ 건조시설에 연결된 대기오염방지시설의 직접측정자료 이용

80 6. 현장 적용성 평가 - A업체(5) - 공학적계산법 예) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년)
= {[차량코팅면적(m2/대) × 코팅필름두께(m) × VOC코팅량(kg/L) × 조사대상 화학물질 조성비 × 차량 생산대수(대/hr)] ÷ [코팅고형물(L/L) × 전달효율/100]}× (배출비율(%) / 100) 1) 페인트사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = {[79m2/대 × 1,000m × 0.1kg/L ÷ (0.84L/L × 1)]+ [18.6m2/대 × 1,300m × 0.6kg/L ÷ (0.3L/L × 0.4)] + [22.3m2/대 × 1,600m × 0.7kg/L ÷ (0.2L/L × 0.4)]+ [22.3m2/대 × 2,400m × 0.5kg/L ÷ (0.42L/L × 0.4)] + [22.3m2/대 × 3,500m × 0.3kg/L ÷ (0.62L/L × 0.3)]} × × 185대/년 × 0.71 = 2,484kg/년 2) 세정thinner 사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = (4,510,321kg/년 × 0.237) - 690,376kg/년 = 378,570kg/년 3) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 2,484kg/년 + 378,570kg/년 = 381,054kg/년 예) 건조공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) × 차량 생산대수(대/hr)] ÷ [코팅고형물(L/L) × 전달효율/100]} × (배출비율(%) / 100) × (1-(대기방지시설제거율 /100)) = ( ) × (1-(0.995/100)) = 5kg/년

81 6. 현장 적용성 평가 - B업체(1) 취급량 및 배출원 적용성 평가(자동차 및 트레일러 제조업종)
- MeOH, EA, 톨루엔, 자일렌 등 B업체에서 사용하는 조사대상화학물질 13종 - 코팅공정에서 발생하는 대기오염물질은 모두 대기오염방지시설를 거쳐 대기로 배출 되어 대기오염방지시설 대기점 배출량 산정 적용성 평가(자동차 및 트레일러 제조업종) - 적용성 평가결과 B업체의 경우 3가지 산정방법이 적용 가능하며, 물질수지법, 배출계 수법의 ‘취급량 대비 배출비율이 유사하게 나타남 물질명 구분 취급량 (톤/년) 배출량(kg/년) 폐기물 이동량 (kg/년) 취급량 대비 배출비율 (kg/ton) 점대기 비산대기 자일렌 TRI보고자료1) 229 645 9,224 1,450 43 물질수지법 188 79,171 - 1,267 421 배출계수법 75,628 402 공학적계산법 2,478 13 1) 2006년 보고된 화학물질 배출량자료

82 6. 현장 적용성 평가 - B업체(2) 코팅(도장)공정 - 물질수지법
예) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = [{코팅제(신너, 도료, 용제 등)의 연간사용량(kg/년) + 코팅제의 전년도 이월량(kg/년) - 코팅제의 다음년도 이월량(kg/년)} × 조사대상화학물질조성비 - 폐기물로의 배출량(kg/년)] × (도장공정에서의 배출비율(%)/100) 1) 페인트사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = {(25,455,500kg/년 × 0.09) - 183kg/년} × 0.70 = 77,572kg/년 2) 세정thinner 사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = (10,136kg/년 × 0.25) – 1,267kg/년 = 1,267kg/년 3) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 77,572kg/년 + 1,267kg/년 = 78,839kg/년 예) 건조공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) × (건조공정에서의 배출비율(%) ÷ 100) × (1-(대기방지시설제거율/100) = {(25,455,500kg/년 × 0.09) - 183kg/년} × 0.30 × (1 - (99.5÷100)) = 332kg/년

83 6. 현장 적용성 평가 - B업체(3) - 배출계수법 예) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년)
= 차량 생산대수(대/hr) × 공정시간(hr/년) × 배출계수(kg/대) × 조사대상화학물질 조성비 × 배출비율(%) / 100) 1) 페인트사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 26대/년 × 8,760hr/년 × ( (6.05 × 0.2) + (2.25 × 0.8)) × 0.09 × 0.7 = 74,044kg/년 2) 세정thinner 사용에 의한 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = (10,136kg/년 × 0.25) – 1,267kg/년 = 1,267kg/년 3) 도장공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량 = 74,044kg/년 + 1,267kg/년 = 75,311kg/년 예) 건조공정에서 자일렌의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) × 배출비율(%) / 100) × (1-(대기방지시설제거율/100) = 26대/년 × 8,760hr/년 × ( (6.05 × 0.2) + (2.25 × 0.8)) × 0.09 × 30 ÷ 100 × (1 - (99.5÷100)) = 317kg/년

84 6. 현장 적용성 평가 - C업체(1) 취급량 및 배출원 적용성 평가(기타운송장비 제조업종)
- MEK, IPA, 톨루엔, 자일렌 등 C업체에서 사용하는 조사대상화학물질 14종 - 코팅공정에서 발생하는 대기오염물질은 실내·외에서 진행되지만 모두 대기로 비산되 어 코팅공정에서 대기비산 배출량 산정 적용성 평가(기타운송장비 제조업종) - 적용성 평가결과 C업체의 경우 2가지 산정방법 적용 가능하며, 물질수지법, 배출계수 법의 ‘취급량 대비 배출비율이 유사하게 나타남 업체 물질명 구분 취급량 (톤/년) 배출량(kg/년) 폐기물 이동량 (kg/년) 취급량 대비 배출비율 (kg/ton) 점대기 비산대기 C업체 톨루엔 TRI보고자료1) 71 41,686 16,562 7,999 818 물질수지법 47,423 15,808 891 배출계수법 46,162 15,387 867 1) 2006년 보고된 화학물질 배출량자료

85 6. 현장 적용성 평가 - C업체(2) 코팅(도장)공정 - 물질수지법
예) 도장공정에서의 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = [(조사대상 화학물질 취급량(kg/년) - 폐기물로의 배출량(kg/년)] × (배출비율(%)/100) 1) 실내 도장공정에서 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (71,230kg/yr – 7,999kg/yr) × 0.75 = 47,423kg/년 2) 실외 도장공정에서 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (71,230kg/yr – 7,999kg/yr) × 0.25 = 15,808kg/년 3) 도장공정에서의 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = 47,423kg/년 + 15,808kg/년 = 63,231kg/년

86 6. 현장 적용성 평가 - C업체(3) - 배출계수법 예) 도장공정에서의 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년)
= (도료 연간사용량(L/yr) × 도료별 VOC함량(kg/L) × 조사대상화학물질의 VOC무게비율(%)/100 × (배출비율(%)/100) 1) 실내 도장공정에서 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (203,514kg/yr × {(0.672 ×0.4) + (0.883 ×0.6)} × 37.87/100 × 0.75 = 46,162kg/년 2) 실외 도장공정에서 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (203,514kg/yr × {(0.672 ×0.4) + (0.883 ×0.6)} × 37.87/100 × 0.25 = 15,387kg/년 3) 도장공정에서의 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량(kg/년) = 46,162kg/년 + 15,387kg/년 = 61,549kg/년

87 6. 현장 적용성 평가 - 결과 산정지침 적용성 평가 결과 코팅(도장, 건조)공정에서 대기오염물질로의 발생 량 산정이 용이한 것으로 나타남 산정방법 우선순위 우선순위 산정방법 적용 범위 용이성 배출량 일관성1) 장·단점 1순위 물질수지법 상 적음 모든 물질에 적용 가능 필요한 자료 확보 용이 도료의 종류 고려 가능 2순위 배출계수법 중 VOC물질만 적용가능 제품 생산량, 도료의 종류 고려 가능 3순위 직접측정법 높음 자료 확보가 어려움 취급량, 제품생산량 고려 불가능 측정시점 및 환경에 따라 측정농도가 달라짐 4순위 공학적계산 제품 생산량 고려 가능 공정개선 등 저감기술에 따른 대처 불가능 1) 동일업종의 취급량 대비 배출비율의 일관성을 의미함

88 7. 국내외 배출저감기술 수집·분석(1) 공정관리 부문 환경오염 방지시설 부문 국외 국내 국외 국내
Solvent borne도료 → Waterborne 도료 사용 Solvent based도료 → Water based도료 사용 철저한 배출원 관리 세척제 교체(TCE → 절연지) 폐가스 포집장치 설치 압축기 Leak Test 물질 대체(MeOH → Water) 건조공정의 에너지 및 처리효율 증가 - 비활성 기체 전달에 의한 건조 유사색상 도장방식으로 세척회수 감소 → 도료 사용량 감소 용제 회수공정 설치 폐Thinner 회수공정 설치  전달 효율이 높은 Spray 시스템 교체 - HVLP(high volume low pressure) Gun - Dipping System 도착효율을 높이기 위한 자동도장기 교체 (Gun type → Robobell type) 환경오염 방지시설 부문 국외 국내 산화처리 방지시설 설치(열산화, 촉매산화 등) 연소에 의한 방지시설 설치(RTO, TO 등) 흡착처리 방지시설 설치(활성탄 등) 흡착, 농축에 의한 방지시설 설치(활성탄 등) 응축처리 방지시설 설치(응축제, 물 등) 흡수, 응축에 의한 방지시설 설치(Water 등)

89 7. 국내외 배출저감기술 수집·분석(2) 적용가능 배출저감 기술
- 30/50 배출저감기술과 배출저감기술 안내서에 있는 내용과 유사 구분 현재 저감기술 비고 수용성 도료 유용성 도료(Solvent based) 수용성 도료(Water based) 유기용제 함량 감소 (50% → 15%) 도장기 교체 Gun Type(상하 좌우) Robobell Type(곡선) 도료 증착율 증가 (60% → 80%) 세정 Thinner 회수 도장기 세척후 폐 Thinner 대기로 배출 폐 Thinner 회수 세정 Thinner 회수율 (0% → 60%) 도장공정 최적화 색상에 관계없이 도장 순서 결정 색상을 고려하여 도장 순서 변경 세정 Thinner 사용량 감소 (0% → 30%) 환경오염 방지시설 설치 활성탄 흡착 RTO(축열식) 배출량 제거효율 증가 (80% → 99.5%)

90 8. 배출량 산정지침 개발 - 지침서 구성 제 1장 서론 제 2장 조사대상 물질 및 발생원 파악 제 3장 발생량 산정
제 4장 배출량 산정 제 5장 배출원 관리기술

91 8. 배출량 산정지침 개발 - 제 1장 서론 해당지침서 적용가능 업종 화학물질 배출량 및 이동량 조사개요 수록 배출량 산정절차
자동차 및 트레일러 제조업 기타운송장비 제조업 화학물질 배출량 및 이동량 조사개요 수록 조사근거 조사대상 업종 및 조사대상 화학물질 사업장에서 조사대상 화학물질을 찾는 방법 배출량 산정절차 용어정리 발생량 배출량 이동량 자가매립량

92 8. 배출량 산정지침 개발 - 제 2장 조사대상 물질 및 발생원 파악
8. 배출량 산정지침 개발 - 제 2장 조사대상 물질 및 발생원 파악 조사대상 물질 및 발생공정 물질군별 발생공정 기존업체 보고현황 배출공정 정보 배출량 정보 사업장에서 조사대상 화학물질을 찾는 방법 조사대상 물질 확인방법 참고자료 목록

93 8. 배출량 산정지침 개발 - 제 3장 발생량 산정 공정별 발생경로 배출계수 정리 산정방법에 대한 예제 수록
원료저장, 원료투입(이송운반계량), 혼합공정, 탈지/세척, 도금(화학반응), 도장/ 코팅/건조, 열처리(용융), 기계적 가공 배출계수 정리 EPA에서 제공하는 자동차 코팅공정에서의 자동차 생산량 당 VOCs물질 대기배출계수를 정리하여 제공 호주에서 제공하는 선박 코팅공정에서의 물질별, 도료 종류별 대기배출계수를 정리하여 제공 산정방법에 대한 예제 수록 발생공정별 산정방법(물질수지법, 배출계수법 등)을 활용하여 현장에서 사용할 수 있는 예제 수록

94 8. 배출량 산정지침 개발 - 제 4장 배출량 산정 대기배출량 수계배출량 폐기물배출량 개별 단위공정에서의 대기 배출량
대기오염방지시설에서의 대기 배출량(가스상, 입자상) 폐수처리시설에서의 대기 배출량 수계배출량 폐수처리업체로의 이동량 폐기물배출량 토양배출량 자가매립량 폐기물처리업체로의 이동량

95 8. 배출량 산정지침 개발 - 제 5장 배출원 관리기술 환경관리기술 배출저감 기술
환경경영체제에 대한 규격인 ISO14000 규격과 관련된 기술 응용 방안 제시 배출저감 기술 자동차 및 트레일러 제조업과 기타운송장비제조업에서 사용하고 있는 휘발성 유기용제를 처리하는 대기오염방지시설, 원료 대체, 설비개선 등에 대한 기술을 중심으로 제시

96 감사합니다