발 간 등 록 번 호

11-1480000-000709-14

금속주조업체용화학물질 배출량 산정지침

2004

환 경 부www.me.go.kr

- i -

목 차

제1장 서 론 1. 대상 업종 ································································································· 3

2. 화학물질 환경배출량․이동량 조사개요 ··········································· 4

3. 배출량 산정절차 ····················································································· 8

4. 용어정리 ··································································································· 9

제2장 조사대상물질 및 배출원 파악 1. 조사대상화학물질 및 발생공정 ··························································· 13

2. 기존 업체 보고현황 ··············································································· 14

가. 발생공정 ····························································································· 14

나. 배출량 ································································································· 14

제3장 발생량산정 1. 공정개요 ··································································································· 17

2. 공정별 발생량 산정 ··············································································· 17

가. 원료저장(Storage)공정 ································································· 17

나. 원료투입(Filling)공정 ··································································· 22

다. 용해․주입공정 ················································································· 32

라. 조형공정 ····························································································· 37

마. 산세척공정 ························································································· 43

바. 도장(코팅)공정 ················································································· 45

- ii -

제4장 배출량산정 1. 대기로의 배출량 ····················································································· 51

가. 개별 단위공정에서의 대기로의 배출량 (대기비점원) ············· 51

나. 대기오염방지시설에서의 대기로의 배출량－가스상물질

(대기점원) ························································································· 51

다. 대기오염방지시설에서의 대기로의 배출량－입자상물질

(대기점원) ························································································· 52

2. 폐기물로의 배출량․이동량 ································································· 54

가. 폐기물을 폐기물 처리업체에 이동시키는 경우 ························· 54

나. 폐기물을 사업장내 관리형 또는 차단형 매립지에

매립하는 경우 ··················································································· 54

다. 폐기물을 사업장내 토양으로 배출하는 경우 ····························· 54

라. 폐기물을 사업장내에서 소각처리하는 경우 ······························· 55

마. 폐기물을 사업장내에서 재생하여 이용하는 경우 ····················· 55

제5장 배출원 관리기술 1. 환경 관리 기술 ······················································································· 59

2. 재활용 ······································································································· 62

3. 공정과 장비의 보완 ··············································································· 65

- iii -

표 차 례

표 1.1 적용 가능한 금속주조 업종의 표준산업분류 ····························· 3

표 1.2 화학물질 배출량 조사대상업종 ····················································· 4

표 2.1 금속주조업종의 조사대상예상화학물질 및 발생공정 ·············· 13

표 2.2 금속주조업종의 발생공정 보고현황(2001년도) ······················ 14

표 2.3 금속주조업종의 배출량 보고현황(2001년도) ·························· 14

표 3.1 원료저장공정의 발생경로 ······························································ 18

표 3.2 원료투입공정의 발생경로 ······························································ 22

표 3.3 평균배출계수 ···················································································· 23

표 3.4 누출기준 배출계수 ·········································································· 24

표 3.5 농도분류배출계수 ············································································ 25

표 3.6 배출계수 상관관계식 ······································································ 29

표 3.7 용기잔여량계수 ················································································ 31

표 3.8 용해․주입공정의 발생경로 ·························································· 32

표 3.9 제철과 강철 주물용광로에서의 용제의 배출계수 ···················· 33

표 3.10 제철과 강철 주물용광로에서의 배출계수 ································· 33

표 3.11 납 가공 비철주물공정에서의 배출계수 ····································· 34

표 3.12 아연 가공 비철주물공정에서의 배출계수 ································· 34

표 3.13 알루미늄 가공 비철주물공정에서의 배출계수 ························· 35

표 3.14 구리, 황동, 청동 가공 비철주물공정에서의 배출계수 ·········· 35

표 3.15 조형공정의 발생경로 ····································································· 37

표 3.16 주물 결합제별 배출계수(1)(2) ·················································· 39

표 3.16 주물 결합제별 배출계수(3) ························································· 40

표 3.17 산세척공정의 발생경로 ································································· 43

표 3.18 비철주물 산 취급 공정에서의 배출계수 ··································· 44

표 3.19 도장(코팅)공정의 발생경로 ························································· 46

- iv -

그 림 차 례

그림 1.1 조사대상물질 선정절차 ································································· 7

그림 1.2 배출량 산정절차 ············································································· 8

그림 1.3 발생량, 배출량, 이동량, 매립량과의 관계 ······························ 9

그림 3.1 금속주조 업종의 화학물질 발생 및 배출 공정 ······················ 17

그림 3.2 전형적인 고정덮개탱크 ································································ 19

- 1 -

제1장 서 론

- 3 -

목 적

□ 사업장에서 제조, 사용하는 화학물질이 환경(대기, 수역, 토양)중으로 배출

되는 양을 파악하고 제품이나 원료의 배출 손실량을 기업이 자율적으로

줄임으로써 기업생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 환경오염을 최소화

□ OECD의 PRTR(Pollutant Release and Transfer Registers)규정

<C(96)41 final>을 이행하기 위함

1. 대상 업종 본 지침서는 금속주조 업종을 위한 지침서로, 적용 가능한 표준산업

분류에 따른 업종은 다음 표와 같다.

【표 1.1】 적용 가능한 금속주조 업종의 표준산업분류

산업분류 코드코드 대 분 류 코드 중 분 류 코드 소 분 류27 제1차 금속산업 273 금속주조업

27312 강주물 주조업

27321 알루미늄주물 주조업

27322 동주물 주조업

27329 기타 비철금속 주조업

- 4 -

2. 화학물질 환경배출량․이동량 조사개요가. 조사근거

■ 유해화학물질관리법 제14조제2항, 동법시행규칙 제9조

- 환경부고시 제2002-166호(’02.11.8)

■ 통계법 제8조, 동법시행령 제9조, 동법시행규칙 제4조

- 통계청 승인 제10613호(’99.1.16)

나. 조사대상 업종 및 조사대상화학물질

■ 조사대상업종

수질환경보전법과 대기환경보전법에 의하여 배출시설의 설치허가 및

신고를 한 업소 중에 정규직, 일용직, 파견근무자 등을 합한 전체

종업원수가 50인 이상인 사업장으로써 아래에 해당되는 사업장

【표 1.2】 화학물질 배출량 조사대상업종

분류번호 대 상 업 종 분류번호 대 상 업 종15 음․식료품제조업 28 조립금속제품 제조업 ; 기계 및 기계가구 제외

16 담배제조업 29 기타 기계 및 장비 제조업

17 섬유제품제조업 ; 봉제의복 제외 30 컴퓨터 및 사무용기기 제조업

18 봉제의복 및 모피제품 제조업 31 기타 전기기계 및 전기변환 장치제조업

19 가죽, 가방 및 신발 제조업 32 전자부품, 영상, 음향 및 통신장비 제조업

20 목재 및 나무제품제조업 ;가구제외33 의료, 정밀, 광학기기 및 시계제조업

21 펄프, 종이 및 종이제품 제조업

22 출판, 인쇄 및 기록매체 복제업 34 자동차 및 트레일러 제조업

23 코크스, 석유정제품 및 핵연료제조업 35 기타 운송장비 제조업

24 화학물 및 화학제품 제조업 36 가구 및 기타 제품 제조업

[표 다음장 계속]

- 5 -

분류번호 대 상 업 종 분류번호 대 상 업 종

25 고무 및 플라스틱제품 제조업

37 재생용 가공원료 생산업

40 전기, 가스 및 증기업

41 수도사업

26 비금속광물제품 제조업 74 전문, 과학 및 기술서비스업

74913 사진처리업

27 제1차 금속산업

90 하수처리, 폐기물처리 및 청소 관련서비스업

9022 폐기물처리업; 90223(건축폐기물처리업)제외

93 기타 서비스업

9391 세탁업

■ 조사대상화학물질

‘화학물질 배출량조사 지침’의 부록 별표2의 조사대상화학물질이

조사기준 이상의 농도로 함유되어 있고, 제조․사용 총량이 물질

별 연간 50톤 이상으로 다음사항에 해당하는 화학물질

① 사업장에서 생산하는 화학물질 및 제품

② 사업장에서 사용하는 원료 및 첨가제(보조원료, 반응가스 등

직접 또는 화학적 변화를 통해 제품 속에 함유되는 모든 물질

을 포함한다)

③ 사업장에서 사용하는 공정보조물질(제품에 함유되지는 않지만 촉매,

분리제, 세정제 등 제품생산과정에 사용하는 물질)

④ 기타 사업장에서 사용되는 화학물질(폐수처리, 사업장의 시설 및

장치의 유지․보수 등에 사용하는 물질을 포함한다)

■ 조사대상에서 제외되는 사항

‘화학물질 배출량조사 지침’의 부록 별표2의 조사대상화학물질을

연간 50톤 미만 제조․사용하는 사업장과 다음 사항에 해당하는

화학물질

- 6 -

① 시험, 연구 또는 검사용으로 직접 사용될 수 있도록 소포장된

시약

② 축전지와 같이 구입하여 사용하는 기계, 장치내에 내장되어 있는

화학물질

③ 시설의 도색을 위한 페인트, 건축자재와 같이 사업장의 시설자체의

일부분인 화학물질

④ 사업장에서 운행 또는 가동하는 기기․장비의 가동과 유지에

사용되는 화학물질

⑤ 사무기기, 약, 화장품 등 종업원이 개인용도로 사용하는 화학

물질

⑥ 사업장 조경시설 등의 유지에 사용되는 살충제, 비료 등의 화학

물질

⑦ 중금속 및 그 화합물 중 고체로서 고유의 형상을 유지한 상태로

취급되며, 그 취급과정에서 용융, 증발 또는 용해되지 않는 화학

물질

- 7 -

다. 사업장에서 조사대상화학물질을 찾는 방법

화학물질 배출량보고 담당자 결정

- 생산, 공정, 안전, 환경부서 등과 연

계된 조사팀을 구성하여 지속적으로

자료관리 하는 것이 효율적임

대기․폐수배출시설설치

신고․허가를 받은 사업장

․총 종업원수가 50인 이상아니오

예

표준산업분류에 의해 조사대상

업종에 해당되는 사업장

아니오

예조사 대상 아님

(간이조사표 제출)

생산하는 물질 및 제품과 사용하는

원료 및 첨가물, 공정용 보조물질

등을 대상으로 조사대상화학물질이

기준이상 함유되어 있는지 조사

아니오

예

위의 품목들에 조사대상화학물질이

함유된 총량이 연간50톤 이상인가?

아니오

예

․조사대상화학물질로 확정

【그림 1.1】 조사대상물질 선정절차

- 8 -

3. 배출량 산정절차

【그림 1.2】 배출량 산정절차

발생량 산정

배출량 산정

조사대상화학물질선정

배출원파악

- 9 -

4. 용어정리□ 발생량

- 단위공정에서 대기오염물질, 폐수, 폐기물 형태로 발생한 화학물

질의 양

- 발생량은 실제 환경(대기, 수계, 토양 등)으로 배출되는 양을 의

미하는 것이 아니며, 환경오염방지시설로 이동되는 양과 직접환경으

로 배출되는 양의 합을 의미한다.

□ 배출량

- 발생량 중 환경매체(대기, 수계, 토양)로 직접 또는 환경오염방지

시설을 거쳐 배출되는 화학물질의 양

【그림 1.3】 발생량, 배출량, 이동량, 매립량과의 관계

Waste

Air

* Air : 대기오염물질 발생* Water : 폐수 발생* Waste : 폐기물발생

Water

대기배출량(점원 )

대기배출량(비점원)

수계배출량

대기오염방지시설

폐수처리시설

폐기물처리시설

자가매립량

토양배출량

폐기물업체로의 이동량

분진 , 폐활성탄

슬러지

폐수

폐수처리업체로의 이동량

대기배출량(비점원)

대기배출량(비점원)

폐가스

폐가스

저장 ,이송 ,제품제조공정

- 10 -

□ 이동량

- 위탁처리를 위해 폐수처리업체(공동처리장, 하수종말처리장 포함)

또는 폐기물처리업체로 이송되는 화학물질의 양

□ 자가매립량

- 사업장내에 위치한 관리형 또는 차단형 매립지에 매립한 화학물

질의 양

- 11 -

제2장 조사대상물질 및 배출원 파악

- 13 -

1. 조사대상화학물질 및 발생공정【표 2.1】 금속주조업종의 조사대상예상화학물질 및 발생공정

구분 조사예상물질명1) CASRN 용 도

발 생 공 정2)

저

장

이송운반계량

혼

합

반

응

코

팅

열처리

탈지세정

분리정제

기계가공

포장검사

용제회수

기

타

휘

발

성

포름알데히드 50-00-0 열분해산물(결합제) ◉아닐린 62-53-3 첨가제 ◉메틸 알콜 67-56-1 도형제 ◉ ◉ ◉2-프로판올 67-63-0 도형제 ◉ ◉ ◉벤젠 71-43-2 열분해산물(용광로) ◉디클로로메탄 75-09-2 용제 ◉ ◉ ◉메틸 에틸 케톤 78-93-3 도장(코팅) ◉ ◉ ◉ ◉트리클로로에틸렌 79-01-6 용제 ◉ ◉ ◉2-푸란메탄올 98-00-0 결합제 ◉ ◉ ◉톨루엔 108-88-3 열분해산물(용광로,결합제)),도장 ◉ ◉ ◉ ◉n-헥산 110-54-3 열분해산물(용광로) ◉테트라트리클로로에틸렌 127-18-4 용제 ◉ ◉ ◉아세트산 에틸 141-78-6 도장(코팅) ◉ ◉ ◉크실렌 1330-20-7 열분해산물(결합제),도장 ◉ ◉ ◉ ◉염화수소 7647-01-0 산세척 ◉ ◉ ◉암모니아 7664-41-7 열분해산물(결합제) ◉ ◉황산 7664-93-9 열분해산물(결합제),산세척 ◉ ◉ ◉무기시안화합물(HCN) - 열분해산물(결합제) ◉

중

금

속

납 및 그 화합물 7439-92-1 금속용해 ◉망간 및 그 화합물 7439-96-5 금속용해 ◉니켈 및 그 화합물 7440-02-0 금속용해 ◉주석 및 그 화합물 7440-31-5 금속용해 ◉카드뮴 및 그 화합물 7440-43-9 금속용해 ◉크롬 및 그 화합물 7440-47-3 금속용해 ◉구리 및 그 화합물 7440-50-8 금속용해 ◉아연 및 그 화합물 7440-66-6 금속용해 ◉

1) 조사예상물질 중 연간 취급(사용+발생)량이 50톤 이상인 물질에 대해서만 보고 의무2) 상기 배출공정은 일반적인 것으로 조사물질 및 배출원 종류에 따라 상이할 수 있음※ 열분해산물은 유해화학물질 배출량 조사대상이 아니므로 현재로선 보고의무가 없음

- 14 -

2. 기존 업체 보고현황가. 발생공정

【표 2.2】 금속주조업종의 발생공정 보고현황(2001년도)

구분 보고물질명 CASRN

발 생 공 정저

장

이송운반계량

혼

합

반

응

코

팅

열처리

탈지세정

분리정제

기계가공

포장검사

용제회수

기

타휘발성

메틸 알콜 67-56-1 - ◉ ◉ - ◉ ◉ - - - - - -

2-푸란메탄올 98-00-0 ◉ ◉ ◉ - - ◉ - - - - - -

나. 배출량

【표 2.3】 금속주조업종의 배출량 보고현황(2001년도)

보고물질명 CASRN환 경 배 출 량 환 경 이 동 량

계대 기

수계 토양취급량대비

배출비율계

폐수처리업체

폐기물처리업체

취급량대비

이동비율점오염원

비점오염원

메틸 알콜 67-56-1 255,561 198,164 57,397 - - 34% 261,567 - 261,567 35%

2-푸란메탄올 98-00-0 89,850 80,947 8,904 - - 15% 323,589 - 323,589 55%

- 15 -

제3장 발생량산정

- 17 -

1. 공정개요

■ : 대기오염물질 발생● : 폐기물발생

원료저장

(Storage)

용해

(Melting)

주입

(Pouring)조형

(Casting)

마무리

(Finishing)

도장(코팅)(Painting)

제품

(Product)

모래 준비

(Sand Preparation)

혼합 (모래,결합제)(Mixing Sand Binder)

주물사 제작

(Mould Making)

금속 Scrap

원료투입

(Filling)

대기비점배출

■

대기비점배출

■

대기비점배출

■

대기비점배출

■

모래 처리

(Sand Treatment)●

잔류물

●

폐드럼, 폐용기 대기오염방지시설

분진, 폐활성탄

배출량대기점배출

분진,가스포집

폐기물처리

폐기물처리업체로 이동폐가스포집

■

자가매립토양배출

대기비점배출

폐기물수집

결합제 (경화제)

모래

재 생

발생량

●

산세척

(Cleaning)

대기비점배출

■

【그림 3.6】 금속주조 업종의 화학물질 발생 및 배출 공정

2. 공정별 발생량 산정가. 원료저장(Storage)공정

원료를 취급하는 공정은 입하, 적하, 저장, 그리고 주조장소로 원료

를 운반하는 모든 과정을 포함한다. 철 주조에 사용되는 주요 원료는

- 18 -

철, 철가루, 불량 주조물, 고철, 합금, 탄소 첨가물, 첨가제(석회석, 가

성소다, 불소, 칼슘카바이드), 모래, 모래 첨가물, 결합제이다. 이러한

원료들은 선박, 철도, 트럭, 컨테이너 등에 의해 입하되고, 트럭, 적하

기, 컨베이어 등에 의해 저장공정으로 이동된다.

■ 발생경로

【표 3.0】 원료저장공정의 발생경로

구 분 보고시해당공정

매체별 산정방법 비 고대 기 폐 수 폐기물저장탱크 저장 공학적계산 - -

드럼(Drum) 해당사항없음 - - -

소형용기 해당사항없음 - - -

기 타 해당사항없음 - - -

※ 물질별로 저장형태가 상이하므로 업체현황에 맞게 물질별 발생량을 산정

■ 산정방법

(1) 저장탱크에서의 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 공학적계산법∙보고시 해당공정 : 저장공정∙가용프로그램 : TRIWIN, TANK4.0 etc.

(가) 고정덮개탱크 [Fixed Roof Tank ; FRT] 그림 3.2는 대표적인 수직 고정덮개탱크를 나타낸다. 이 형태의 탱

크는 영구적으로 고정된 원통형 강철 벽으로 구성되어 있다. 지붕은 디

자인에 따라 원뿔형, 돔형에서 평판형까지 다양하다. 고정형 탱크의 배

출은 온도, 압력, 액위 변화에 의해 발생한다. 고정탱크는 증기가 자유

- 19 -

롭게 배출되도록 설계한 것도 있고, 압력/진공 배기장치를 갖추고 있어

온도, 압력, 액위 등의 작은 변화에도 약간의 내부압력이나 진공이 발

생하여 증기가 배출되지 않게 설계된 것도 있다. 일반적으로 고정형 탱

크가 건설비가 가장 적게 들고, 액체상태의 유기화학물질 저장용으로

적합한 것으로 알려져 있다.

【그림 3.2】 전형적인 고정덮개탱크

L T = L S + L W

여기서, L T : 고정덮개탱크로부터의 대기오염물질로의 발생량 [㎏/년]

L S : 정치저장손실량(Standing Storage Loss) [㎏/년]

LW : 유출입배출량(Working Loss) [㎏/년]

※ 주의

1. 지하에 매립된 탱크의 경우 외부와의 온도차( ΔT )가 거의 없으므로 정치

저장손실량( L s)을 ‘0’으로 하여도 무방하다

- 20 -

1) 정치저장손실량(Standing Storage Loss), L S [㎏/년]

L S = 365V V W V K E K S

여기서, V V : 중간공간부피[㎥] ; 탱크전체부피에서 평균액체부

피를 제외한 부피

W V =M VP VA

RT LA : 증기밀도[㎏/㎥]

M V : 분자량[㎏/mol]

혼합물일 경우 M V = ΣM iy i= ΣM i(Px i

PVA)

yi : 각 물질 증기의 몰분율

P VA = ΣPx i(라울의 법칙) : 저장액체전체의 증기압[㎜Hg]

P : 순수물질 i의 증기압[㎜Hg]

xi : 액체 몰분율

R : 기체상수(=8.314×103[㎜Hg․㎥/K․mol])

T LA : 평균액체표면온도[K]

K E =ΔT V

T LA＋

ΔP V - ΔP B

P A-P VA : 증기팽창계수

ΔT V = 0.72ΔT A : 증기온도변화량[K]

ΔT A : 낮과 밤의 온도변화량[K]

ΔP V = P V X - P VN : 증기압 변화량[㎜Hg]

P VX : 액체표면온도가 가장 높을 때의 증기압[㎜Hg]

PVN : 액체표면온도가 가장 낮을 때의 증기압[㎜Hg]

- 21 -

ΔP B : Breather value의 압력설정값­진공설정값 [모르는경우 3㎜Hg를 사용]

P A : 대기압 [㎜Hg]

KS=1

1＋0.003363PVAHVO : 배출(vent) 증기포화계수

P VA = ΣPx i(라울의 법칙) : 저장액체전체의 증기압[㎜Hg]

H VO : 증기공간 평균높이[m]

2) 유출입배출량, ㎏/년(Working Loss), L W [㎏/년]

L W = 0.000122M VP VAQK NK P

여기서, Q : 연간 총 유입량 [㎥/년]

K N : 턴오버계수

① 턴오버가 36이상인 경우 : KN=(180＋N)

6N

② 턴오버가 36이하인 경우 : K N = 1

N=연간 총 유입량(Q)탱크내 유입액체의 최대부피(VLX)

; 턴오버 횟수(연간유입횟수)

K P : 누출계수

① 원유의 경우 : K P = 0.75

② 그 밖의 화학물질 : K P = 1

- 22 -

나. 원료투입(Filling)공정

■ 발생경로

【표 3.2】 원료투입공정의 발생경로

원료투입형태1) 보고시해당공정2)

매체별 산정방법 비고대 기 폐 수 폐 기 물배관이송 이송운반계량 배출계수법 - -

드럼(Drum)또는

소형용기

들어붓기 이송운반계량 공학적계산 - ①배출계수법

②직접측정법중력배출 이송운반계량 공학적계산 -

펌프이용 이송운반계량 - -

기 타 해당사항없음 - - -

① : 1순위 계산방법, ② : 2순위 계산방법

1) 물질별로 원료투입형태가 상이하므로 업체현황에 맞게 물질별 발생량을 산정

2) 상기 보고시 해당공정은 대기매체를 기준으로 한 것이며 폐기물일 경우 환경오염

방지시설의 ‘폐기물처리시설’로 함

■ 산정방법

(1) 배관이송시 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 배출계수법∙보고시 해당공정 : 이송운반계량공정∙가용프로그램 : TRIWIN

사업장내에서 조사대상화학물질을 포함한 원료 등을 배관을 통해서

이송시키는 과정으로 배관에 부착된 밸브, 플랜지, 공정배수구 등 다양한

비산배출원을 통하여 조사대상화학물질이 누출되어 환경으로 배출된다.

※ 주의

1. 배출가스는 배관내부에 해당화학물질의 조성이 0.1%이상일 경우에만 적용

한다.

- 23 -

(가) 평균배출계수 : 모든 사업장에서 사용가능

※ 평균배출계수, 누출기준배출계수, 농도별배출계수 이용시 기체, 경질유,

중질유 구분기준

① 취급물질의 경질유와 중질유의 분류기준은 다음에 의한다.

∙경질유 : 등유보다 휘발도가 큰 상태(20℃에서 증기압이 5mmHg 이상)

∙중질유 : 등유보다 휘발도가 작은 상태(20℃에서 증기압이 5mmHg 이하)

※ 혼합물의 경우 혼합물의 증기압을 적용하여야 하나, 혼합물의 증기압

을 알지 못하는 경우, 조사대상화학물질의 증기압을 적용하여도 됨.

② 기체는 20℃에서 기체상인 물질

【표 3.3】 평균배출계수

배 출 원 상 태 배출계수(kg/hr/source)

밸 브

기체

경질유

중질유

0.00597

0.00403

0.00023

펌 프경질유

중질유

0.0199

0.00862

압축기 기체/증기 0.228

압력안전장치 기체/증기 0.104

커넥터(플랜지포함) 모두 0.00183

개방식 라인 모두 0.0017

샘플링 연결부 모두 0.0150

공정배수구 모두 -

- 24 -

【예】 평균배출계수를 이용한 발생량 산정

100개의 플랜지를 갖고 있는 금속주조공장의 공정에서 질량비 10%의 벤젠을

포함하고 있는 혼합물을 다루고 있으며, 일년 중 운전 시간은 8,000hr/년이다. 이

공정에서의 톨루엔의 대기오염물질로의 발생량을 산출한다. 플랜지는 비점원 배출

원에 해당되므로 기타 비점원을 통한 대기오염물질로의 발생량과 합하여 비점원을

통한 대기오염물질로의 발생량으로 산정한다.

【풀이】

∙플랜지를 통한 대기오염물질로의 발생량

= 배출계수×배출원 수×해당 화학물질의 농도×운전시간

= 0.00183㎏/hr/source×100×0.1×8,000hr/년

= 146㎏ of toluene/년

※ 플랜지, 배관, 펌프 등 비점오염원에서의 대기오염물질로의 발생량이 대기로

직접 배출될 경우

대기오염물질로의 발생량＝대기로의 배출량

(나) 누출기준배출계수 연 1회 이상 장치마다 누출여부를 점검하고 점검기록부를 보관하고

있을 경우 사용, 참고로 농도 측정시 검지기의 농도가 10,000ppm 이

상일 경우에는 누출로 판단

【표 3.4】 누출기준 배출계수

배 출 원 상 태배출계수(㎏/hr/source)

누 출(10,000ppm이상) 비 누 출(10,000ppm미만)

밸 브

기체

경질유

중질유

0.0782

0.0892

0.00023

0.000131

0.000165

0.00023

펌 프경질유

중질유

0.243

0.216

0.00187

0.00210

- 25 -

배 출 원 상 태배출계수(㎏/hr/source)

누 출(10,000ppm이상) 비 누 출(10,000ppm미만)압축기 기체/증기 1.608 0.0894

압력안전장치 기체/증기 1.691 0.0447

커넥터(플랜지포함) 모두 0.113 0.0000810

개방식 라인 모두 0.01195 0.00150

(다) 농도분류배출계수 검지기를 이용해 각 장치에서 연 1회 이상 농도를 측정하여 기록 보

관하고 있을 경우 사용가능

【표 3.5】 농도분류배출계수

장 치 상 태배출계수(kg/hr/source)

0～1,000ppm미만 1,000～10,000ppm 10,000ppm초과압축기 기체/증기 0.01132 0.26400 1.70800

펌 프경질유

중질유

0.00198

0.00380

0.03350

0.09260

0.43700

0.38850

밸 브

기체/증기

경질유

중질유

0.00014

0.00028

0.00023

0.00165

0.00963

0.00023

0.04510

0.08520

0.00023

플랜지, 연결기 모 두 0.00002 0.00875 0.03750

압력안전장치 기체/증기 0.01140 0.27900 1.69100

개방식 라인 모 두 0.00013 0.00876 0.01195

- 26 -

【예】 누출기준, 농도분류 배출계수를 사용한 대기오염물질로의 발생량 산정

다음 조건을 가진 두 가지 흐름이 있다.

흐름 장치 / 상태 장치수 운전시간(hr/년) 흐름조성비

A 펌프/경질유 15 8,7602-푸란메탄올

물

0.80

0.20

B 펌프/경질유 12 4,380 2-푸란메탄올 1.0

검지기를 이용하여 위의 27개 펌프 주변을 측정한 검지농도는 다음 표와 같다

흐름 A의 장치번호 검지농도(ppm) 흐름 B의 장치번호 검지농도(ppm)

01 94 01 88

02 37 02 150

03 130 03 450

04 78 04 320

05 85 05 540

06 510 06 자료 없음

07 120 07 850

08 150 08 150

09 300 09 220

10 810 10 15,000

11 290 11 250

12 89 12 220

13 52

14 180

15 110

- 27 -

【풀이】누출기준 배출계수를 이용한 대기오염물질로의 발생량

경질유를 사용하는 펌프에 대한 10,000ppm을 기준으로 한 배출계수

누출 배출계수(>10,000ppm) = 0.243

비누출 배출계수(<10,000ppm) = 0.00187

① 흐름 A에서

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (15개 펌프 모두 검지농도 < 10,000ppmv)

= (2-푸란메탄올 조성비)×비누출배출계수×장치수×운전시간

= 0.8×0.00187×15×8,760

= 197㎏/년 (흐름 A에서 전체 2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량)

② 흐름 B에서

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (10개의 펌프 비누출 < 10,000ppmv)

= (2-푸란메탄올 조성비)×비누출배출계수×장치수×운전시간

= 1.0×0.00187×10×4,380

= 82㎏/년

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (1개의 펌프 누출 > 10,000ppmv)

= (2-푸란메탄올 조성비)×누출배출계수×장치수×운전시간

= 1.0×0.243×1×4,380

= 1,064㎏/년

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (1개의 펌프는 검지하지 않았을 경우

평균배출계수 사용)

= (2-푸란메탄올 조성비)×평균배출계수×장치수×운전시간

= 1.0×0.0199×1×4,380

= 87㎏/년

∙따라서 흐름 B에서 2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량

= 2-푸란메탄올 발생량(비누출)＋2-푸란메탄올 발생량 (누출)＋2-푸란메탄올

발생량(누출여부 검지하지 않은 것)

= 1,233㎏/년

③ A, B에서 2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량

= 197＋(82＋1,064＋87)

= 1,430㎏/년

※ 펌프에서의 대기오염물질로의 발생량이 대기환경으로 직접 배출될 경우

대기오염물질로의 발생량＝대기로의 배출량

- 28 -

【풀이】농도분류배출계수를 이용한 대기오염물질로의 발생량

경질유를 사용하는 펌프에 대한 농도분류배출계수는1,000ppmv 이하 = 0.001981,000～10,000ppmv = 0.033510,000ppmv 이상 = 0.437

① 흐름 A에서 ∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량(10개의 펌프 검지농도 < 1,000ppmv)

= (2-푸란메탄올 조성비)×배출계수×장치수×운전시간= 0.8×0.00198×10×8,760= 139㎏/년

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량(1,000 < 5개의 펌프 검지농도 < 10,000ppmv)= (2-푸란메탄올 조성비)×배출계수×장치수×운전시간= 0.8×0.0335×5×8,760= 1,174㎏/년

∙흐름 A에서 전체 2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량= 139＋1,174= 1,313㎏/년

② 흐름 B에서 ∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (10개의 펌프 검지농도 < 1,000ppmv)

= (2-푸란메탄올 조성비)×배출계수×장치수×운전시간= 1.0×0.00198×10×4,380= 87㎏/년

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (1개의 펌프 검지농도 > 10,000ppmv)= (2-푸란메탄올 조성비)×배출계수×장치수×운전시간= 1.0×0.437×1×4,380= 1,914㎏/년

∙2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량 (1개의 펌프를 검지하지 않았을 경우 평균배출계수 사용)

= (2-푸란메탄올 조성비)×평균배출계수×장치수×운전시간 = 1.0×0.0494×1×4,380= 216㎏/년

∙흐름 B에서 전체 2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량= 87＋1,914＋216= 2,217㎏/년

③ A, B 전체에서 2-푸란메탄올의 대기오염물질로의 발생량= 1,313＋2,217= 3,530 ㎏/년

※ 펌프에서의 대기오염물질로의 발생량을 처리하지 않고 대기로 직접 배출될 경우 대기오염물질로의 발생량＝대기로의 배출량

- 29 -

(라) 배출계수 상관관계식 이용한 배출계수(C : 검지기 평균측정농도)【표 3.6】 배출계수 상관관계식

장 치 사용 배출계수 상관관계식(kg/hr) 영점배출계수 (kg/hr/source)

밸 브 기체

경질유1.87×10-6C0.873

6.41×10-6C0.7976.56×10-7

4.85×10-7

펌 프 경질유 1.90×10-5C0.824 7.49×10-6

커넥터(플랜지포함) 기체 3.05×10-6C0.885 6.12×10-7

※ 펌프부위 배출계수는 압축기, 압력안전밸브, 교반기, 중질유펌프의 경우에도 이

용할 수 있음

※ 검지기의 측정농도를 배출계수 상관관계식에 입력하여 해당배출원의 배출계수를

구함

※ 검지기의 측정농도가 “0”일 경우, 배출계수는 영점배출계수를 이용

※ 배출계수는 메탄을 제외한 유기화학물질을 기준으로 한 값임

※ 경질유에 대한 펌프부위의 배출계수는 교반기 부위에도 적용할 수 있음

(2) 드럼(Drum) 또는 소형용기에 투입시 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 공학적계산법∙보고시 해당공정 : 이송운반계량공정∙가용프로그램 : TRIWIN

(가) 원료를 용기에 투입하는 공정 등에서의 발생량 산정방법 용기 등에 특정 취급품을 강제로 집어넣는 경우 용기 내 공간에 증발

되어 있던 것이 대기 중으로 발생된다.

E =1.45 M V P N

760 R T

- 30 -

여기서, E : 대기오염물질로의 발생량 [㎏/년]

V : 탱크의 조사대상화학물질 주입적재량 [㎥/회]

(부피가 불분명할 경우 밀도와 적재중량으로 계산)

1회 주입적재량=적재중량(㎏)÷주입화학물질의 밀도(㎏/㎥)

×(주입한 화학물질 내의 조사대상화학물질의 조성비)

P : 대상화학물질의 증기압 [㎜Hg]

M : 대상화학물질의 분자량 [㎏/kmol=g/mol]

N : 연간 주입적재회수 [회/년]

R : 기체상수 [atm․l/K-mol] ; 0.082

T : 탱크내 평균 절대온도 [K]

(탱크내 평균온도(℃)＋273, 보통 293K를 사용)

(3) 드럼(Drum) 또는 소형용기 폐기시 폐기물로의 배출량

∙산정방법 : 배출계수법∙보고시 해당공정 : 이송운반계량공정∙가용프로그램 : TRIWIN

(가) 용기 잔여량 계수(잔류무게%) 20ℓ정도의 소형용기나 드럼 같은 용기에 들어 있는 물질을 저장탱

크나 생산공정 등으로 이송시킨 후, 빈 용기에 잔류하는 양을 말하며

용기세척, 용기 폐기 등의 과정에서 배출량 산정에 사용 가능

- 31 -

【표 3.7】 용기잔여량계수

이송방법 용기종류 값(%)용기의 잔류계수

등 유 물 자동차오일 계면활성용액

펌프이용 스틸 드럼범위

평균값1.93-3.08

2.481.84-2.61

2.291.97-2.23

2.063.063.06

펌프이용플라스틱

드럼범위

평균값1.69-4.08

2.612.54-4.67

3.281.70-3.48

2.30해당자료

없음

들어붓기마개가 있는스틸 드럼

범위평균값

0.244-0.4720.404

0.266-0.4580.403

0.677-0.7870.737

0.4850.485

들어붓기덮개가 없는스틸 드럼

범위평균값

0.032-0.0800.054

0.026-0.0390.034

0.328-0.3680.350

0.0890.089

중력배출바닥이 경사진

스틸 탱크범위

평균값0.020-0.039

0.0330.016-0.024

0.0190.100-0.121

0.1110.0480.048

중력배출바닥이

접시모양인스틸 탱크

범위평균값

0.031-0.0420.038

0.033-0.0340.034

0.133-0.1910.161

0.0580.058

중력배출바닥이 접시모양인

글라스라이닝 탱크

범위평균값

0.024-0.0490.020-0.040

0.0330.122-0.134

0.1270.0400.040

※ 배출량 조사대상화학물질의 점도나 표면장력은 유사한 유체(등유, 물, 자동차 오

일, 계면활성제)의 용기 잔류계수를 이용(표면장력 단위 : dynes/㎠)

∙등유(점도=5cP, 표면장력=29.3)

∙물(점도=4cP, 표면장력=77.3)

∙자동차오일 (점도=97cP, 표면장력=34.5)

∙계면활성용액(점도=3cP, 표면장력=31.4)

(나) 직접측정법

∙폐기물로의 배출량(kg/년)

= ∑i

개별 폐드럼 또는 폐용기 발생개수(개/년)×폐드럼 또는 폐용기에

잔류하는 폐기물의 양(g/개)×잔류 폐기물 중 조사대상 화학물질의 조성

※ i : 개별 지대의 종류

※ 폐드럼 또는 폐용기에 잔류하는 폐기물의 양(g/개)은 계근시설을 이용

하여 공드럼 및 빈용기의 무게와의 차이를 통해 도출할 수 있다.

- 32 -

다. 용해․주입공정

주조된 금속의 특성과 성분에 따라 원료 물질이 혼합되어 용광로 안

에서 가열된다. 금속이 용융된 후에, 성분 조절 수행, 산화물과 황의

제거를 통한 제련이 이루어지고 주물틀에 붓기 위해 가열한다. 여기에

는 크게 두 가지 방식이 있는데, 하나의 용광로에서 전 공정을 수행하

는 방법과 두 개의 용광로를 사용하는 방법이 있다. 두 개의 용광로를

사용하는 방법은 용융과 성분조절에는 용선로가, 가열에는 저주파 용해

로가 이용된다.

유해물질은 원료물질에 포함된 성분과 각종 첨가제에 포함된 물질들

이 대기로 배출되고, 분진 제거기에서 제거된 분진과 제련 과정에서 생

성된 슬래그가 폐기물로 발생한다.

■ 발생경로

【표 3.8】 용해․주입공정의 발생경로

구분 사용물질 CASRN 보고시해당공정

매체별 산정방법 비 고대 기 폐 수 폐기물용제

디클로로메탄 75-09-2열처리

배출계수법

- -트리클로로에틸렌 79-01-6 - -테트라트리클로로에틸렌 127-18-4 - -

첨가제 아닐린 62-53-3 열처리배출

계수법

금속Scrap

납 및 그 화합물 7439-92-1

열처리배출

계수법

-

①직접측정법②물질수지법

망간 및 그 화합물 7439-96-5 -니켈 및 그 화합물 7440-02-0 -주석 및 그 화합물 7440-31-5 -카드뮴 및 그 화합물 7440-43-9 -크롬 및 그 화합물 7440-47-3 -구리 및 그 화합물 7440-50-8 -아연 및 그 화합물 7440-66-6 -

열분해산물

벤젠 71-43-2

열처리배출

계수법톨루엔 108-88-3

n-헥산 110-54-3

① : 1순위 계산방법 ② : 2순위 계산방법

- 33 -

■ 산정방법

(1) 용해공정의 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 배출계수법∙보고시 해당공정 : 열처리공정∙가용프로그램 : TRIWIN

(가) 제철, 강철 주물공정에서의 대기오염물질로의 발생량 ; 주물용광로에서 조사대상화학물질이 들어있는 용제를 사용

하는 경우 고온의 열처리 과정에서 열에 의해 증발하여 용

제에 포함되어 있던 대부분의 화학물질들이 대기로 배출되

며, 그 양은 다음과 같이 산출한다.

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (용제의 연간구입량(kg)-다음연도 이월량(kg))×배출계수(kg/kg)

【표 3.9】 제철과 강철 주물용광로에서의 용제의 배출계수

사용 용제 배출계수 (kg/kg-사용용제)디클로로 메탄 0.930

트리 클로로에틸렌 0.910

테트라 클로로에틸렌 0.890

【표 3.10】 제철과 강철 주물용광로에서의 배출계수

용광로 종류 배 출 물 질 배출계수(kg/톤)용선로 Pb 0.05～0.06

전기아크로 VOCs 0.03～0.05

전기유인로 Pb 0.005～0.05

반사로 Pb 0.006～0.007

※ 단위 : 생산물의 톤당 배출된 물질의 kg

- 34 -

(나) 비철 주물공정에서의 대기오염물질로의 발생량 ; 납, 아연, 구리, 동, 알루미늄 등을 가공하는 비철주물공정

의 용해로/용광로에 원료물질 첨가제로 조사대상화학물질을

함유한 물질을 사용하는 경우 비철금속 생산물 1톤당 대기

로 배출되는 조사대상화학물질의 양은 다음과 같다.

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = 비철금속의 연간생산량(톤/년)×배출계수(kg/톤)

【표 3.11】 납 가공 비철주물공정에서의 배출계수

용광로 종류 배 출 물 질 배출계수(kg/톤)주조 Pb 0.007

전기 유인로 Pb 0.0115

※ 단위 : 생산물의 톤당 배출된 물질의 kg

【표 3.12】 아연 가공 비철주물공정에서의 배출계수

배 출 공 정 배출물질 배출계수(kg/톤)유리도가니 용해로, 조각 용융 아닐린 0.8501

도가니 용해로, 조각 용융 제련 아닐린 0.8855

반사 용해로, 조각 용융 제련 아닐린 0.0708

전기 용해로, 조각 용융 제련 아닐린 0.0638

※ 단위 : 생산물의 톤당 배출된 물질의 kg

- 35 -

【표 3.13】 알루미늄 가공 비철주물공정에서의 배출계수

배 출 공 정 배 출 물 질 배출계수(kg/톤)주입(Pouring), 주조(casting)

Aniline 0.0496

※ 단위 : 생산물의 톤당 배출된 물질의 kg

【표 3.14】 구리, 황동, 청동 가공 비철주물공정에서의 배출계수

용광로 종류 투 입 물 배 출 물 질 배출계수(kg/톤)용선로 구리와 황동조각 Cu 0.0248

도가니로와

도가니 가마황동과 청동

n-Hexane

Benzene

Toluene

Cu

0.2345

0.4556

0.1206

0.0075

반사로

구리

n-Hexane

Benzene

Toluene

Cu

0.007

0.0136

0.0036

0.0018

황동과 청동

n-Hexane

Benzene

Toluene

Cu

0.007

0.0136

0.0036

0.0128

High

Lead(58%)Pb 25

단동과 황동 Pb 6.6

기타 합금(7%) Pb 2.5

전기 아크로구리

n-Hexane

Benzene

Toluene

Cu

0.1365

0.2652

0.0702

0.0018

황동과 청동 Cu 0.0039

전기 유인로구리 Cu 0.0025

황동과 청동 Cu 0.0115

※ 단위 : 생산물의 톤당 배출된 물질의 kg

- 36 -

(2) 금속Scrap성분의 폐기물로의 배출량

(가) 폐기물 발생시설 - 직접측정법

∙폐기물로의 배출량(kg/년) = 폐기물발생량(kg/년)×폐기물중의 조사대상화학물질의 조성비(%)

1) 발생된 폐기물을 차량으로 이동하는 경우

∙폐기물발생량(kg/년) = 연간 운반차량수(대/년)×운반차량 1대당 폐기물의 양(kg/대)

2) 발생된 폐기물을 용기로 이동하는 경우

∙폐기물발생량(kg/년) = 연간 운반드럼수(통/년)×운반드럼 1통당 폐기물의 양(kg/통)

3) 배관을 통해 이동하는 경우

∙폐기물발생량(kg/년) = 배출물질농도(kg/m3)×유량(m3/일)×연간배출일수(일/년)

※ 주의

1. 조사대상화학물질이 포함된 폐기물은 처분방법에 따라 페기물업체로의

이동량, 토양배출량, 자가매립량 등으로 구분하여 산정한다.

2. 배출물질밀도, 조사대상화학물질의 조성비를 모르는 경우는 용해공정시설

내 화학물질의 밀도 및 조성비를 이용하여 산정한다.

- 37 -

(나) 대기오염방지시설로 입출되는 양을 이용(물질수지법) ; 활성탄 등에 조사대상화학물질이 흡착되는 경우

∙폐기물로의 배출량(kg/년) = ∑

i{(각 공정에서 발생한 대기오염물질로의 발생량(kg/년)×(포집율)}×(제거율-분해율)

∙단, 활성탄을 1년이상 교체하지 않고 사용하는 경우에는 보고하지 않고, 활

성탄을 교환, 폐기하는 경우에 장착기간동안의 배출량을 합산하여 보고한다.

라. 조형공정

조형공정은 내부구조물인 주물모형과 외부구조물인 주형을 제작하는

공정이다. 주물모형은 유기적 결합성이 있는 모래를 이용하여 주조물

형태로 성형한 뒤 오븐에서 굽는 방식으로 제작되며, 주형은 점토나 화

학적 결합이 있는 결합재로 만들어진다. 화학 결합제를 사용한 주물모

형과 주형 생산은 점차 증가하고 있다. 주조의 공정에서 조형에 사용된

모래는 세척, 선별, 재생의 과정을 통해 모래 준비 지역으로 재순환된다.

■ 발생경로

【표 3.15】 조형공정의 발생경로

구 분 사 용 물 질 CASRN 보고시해당공정

매체별 산정방법 비 고대기 폐수 폐기물

결합제 ․

경화제(Binder)

2-푸란메탄올 98-00-0해당사항

없음- - - 열분해됨

포름알데히드 50-00-0

열처리배출

계수법

- -

아닐린 62-53-3 - -

톨루엔 108-88-3 - -

크실렌 1330-20-7 - -

암모니아 7664-41-7 - -

황산 7664-93-9 - -

무기시안화합물(HCN) - - -

[표 다음장 계속]

- 38 -

구 분 사 용 물 질 CASRN 보고시해당공정

매체별 산정방법 비 고대기 폐수 폐기물

도형제

혼합2-프로판올 67-63-0

혼합공학적계산법

- -

메틸 알콜 67-56-1 - -

코팅2-프로판올 67-63-0

코팅공학적계산법

- -

메틸 알콜 67-56-1 - -

■ 산정방법

(1) 결합제 사용시 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 배출계수법∙보고시 해당공정 : 열처리공정∙가용프로그램 : TRIWIN

(가) 주물용 결합제를 사용하는 경우 ; 금속, 비철금속, 철강산업 모두 해당

; 주물공정에서 금속의 강도를 높이기 위해 결합제(binder)

를 사용하는 경우 결합제 내에 포함되어 있는 화학물질이

대기오염물질로 발생된다.

; 따라서, 결합제로 인한 발생량을 다음과 같이 산출하여야

한다.

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (결합제 연간구입량(톤/년) - 다음연도 이월량(톤/년))×결합제의 배출계수(kg/톤)

- 39 -

【표 3.16】 주물 결합제별 배출계수 - (1)

화학물질결합제 종류별 배출계수(kg/톤)

Phenolic Nobake

Phenolic Urethane

Phenolic Hotbox

생형 모래(green sand)

암모니아 0.039 0.089 10.931 0.065

황산 1.462 0.057 0.009 0.832

벤젠 11.209 5.351 1.002 0.611

포름알데히드 0.01 0.022 0.006 0.004

시안화 수소 0.029 1.053 1.184 0.118

M-xylene 0.097 0.439 0.121 0.021

O-Xylene 0.049 0.132 0.03 0.021

톨루엔 0.694 0.833 0.182 0.063

【표 3.16】 주물 결합제별 배출계수 - (2)

화학물질결합제 종류별 배출계수(kg/톤)

중자유(core oil) 셸(shell) Alkyd

IsocyanateSodium

Silicate-Ester암모니아 0.038 3.86 0.037 0.038

황산 0.057 0.094 0.007 0.197

벤젠 2.344 6.667 5.336 1.41

포름알데히드 0.098 0.035 0.106 0.169

시안화 수소 0.086 10.526 0.175 0.179

M-xylene 0.239 0.585 2.522 0.094

O-Xylene 0.287 0.117 3.838 0.094

톨루엔 0.478 2.907 1.535 0.282

- 40 -

【표 3.16】 주물 결합제별 배출계수 - (3)

화학물질결합제 종류별 배출계수(kg/톤)

Low Nitrogen Furan Medium Nitrogen Furan TSA Catalyst Furan Hotbox

암모니아 0.04 0.202 19.579

황산 0.405 0.482 0.06

벤젠 0.648 4.534 0.537

포름알데히드 0.257 0.065 0.009

시안화 수소 0.368 0.607 3.474

M-xylene 2.227 0.243 0.032

O-Xylene 0.729 0.04 0.032

톨루엔 0.121 8.825 0.032

【예】

어느 회사에서 Phenolic Nobake 결합제를 연간 20톤 사용하였을 경우, 연간 배

출되는 암모니아의 발생량은 얼마인가?

Phenolic Nobake Binder 표에서 암모니아에 대한 배출 계수와 사용된 결합제의

무게를 곱해서 구할 수 있다.

암모니아의 대기오염물질로의 발생량

= 결합제 사용량(톤)×결합제의 배출계수(kg/톤)

= 20톤×0.039kg/톤 = 0.78kg/톤

(2) 조형제 혼합시 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 공학적계산법∙보고시 해당공정 : 혼합공정∙가용프로그램 : TRIWIN

- 41 -

(가) 회분공정

E x = [ (x×M x×K x×A×P x×3600×H)/(R×T)]×B

(나) 연속공정

E x = (x×M x×K x×A×Px×3600×연간운전시간 )/(R×T)

여기서, E x : 조사대상화학물질 x의 대기오염물질로의 발생량 [㎏/년]

x : 액상에서의 조사대상화학물질 x의 몰분율 (0～1)

Mx : 조사대상화학물질 x의 분자량 [㎏/㎏-mole]

K x : 조사대상화학물질 x의 기상 물질 전달 계수 [m/sec]

A : 탱크의 표면적 [㎡]

Px : 온도 T에서 순물질인 경우 x의 증기압, 혼합물질인 경우 x의 분압 [㎪]

H : 공정 1회분(batch)의 시간 [시/batch]

R : 기체상수 [㎪․㎥․K/㎏-mol] ; 8.314

T : 액체의 온도 [K]

B : 연간 혼합 회수 [batches/년]

Kx = 0.00211U 0.78D 2/3

여기서, D : 대기중의 화학물질에 대한 확산계수 [㎤/s]

U : 풍속 [㎞/hr](기상자료가 없을 경우 14.4 ㎞/h사용)

확산계수들은 화학공학 핸드북에서 일반적으로 ㎤/s의 단위로 찾을

수 있다. 만약, 확산계수 D를 찾을 수 없을 경우는 다음 식을 이용하

여 D를 구한다.

- 42 -

D = 0.288×18M

【예】표면 증발에 의한 대기오염물질로의 발생량 계산

코팅물질을 녹이는 용제로 메틸알콜을 함유한 물질을 사용하고 혼합하고 있다.

혼합시간은 4시간 정도 소요되며, 제품을 생산하기 위하여 이와 같은 혼합을 연간

550번을 실시한다. 연간 혼합공정 주변의 평균풍속이 0.8㎞/hr이며, 주위 평균온도

가 298K(25℃)였다면, 다음과 같은 조건하에서 혼합 과정 중에 표면 증발로 인한

대기오염물질로의 발생량은 얼마이겠는가?

․혼합 탱크의 표면적( A )은 8.75㎡

․메틸 알콜의 분자량( Mx)은 92 ㎏/㎏-mole

․메틸 알콜의 부분 증기압( Px)은 298K(25℃)에서 4㎪

【풀이】

① 메틸 알콜의 확산계수(D)를 구한다.

D = 0.288×18M

= 0.288×1892

= 0.127㎠/s

② 기상 물질 전달 계수( Kx)를 계산한다.

K x = 0.00211U 0.78D 2/3 = 0.00211×0.8 0.78×0.127 2/3 = 4.48×10- 4 m/s

③ 발생량( E x)을 계산한다.

Ex = [ (x×Mx×Kx×A×Px×3,600×H)/(R×T)]×B

= [ (1.0×92×4.48×10- 4×8.75×4×3,600×4)/(8.314×298)]×550= 4611.40 kg methanol/년

(3) 조형제 코팅시 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 물질수지법∙보고시 해당공정 : 코팅공정∙가용프로그램 : TRIWIN

- 43 -

(가) 공정으로 입출되는 양을 이용 (물질수지법) ; 공정의 온도가 화학물질의 끓는점보다 높거나, 휘발성, 비수

용성인 화학물질로 폐수가 발생하지 않고, 코팅제에 함유된

화학물질 또는 용제가 휘발하여 대기오염물질로 발생하는

경우

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = 코팅제(도료, 신너, 염료 등)의 연간구입량(kg/년)＋코팅제의 전년도 이월량(kg/년) -

코팅제의 다음년도 이월량(kg/년)]×코팅제 내의 조사대상화학물질의 조성비 - 폐기물로의 배출량(kg/년)

마. 산세척공정

비철주물공정상의 합금공정에서 산세척을 하여 각종 기체, 모래 등의

표면에 묻어있는 불순물을 제거하는 공정

■ 발생경로

【표 3.17】 산세척공정의 발생경로

구분 사용물질 CASRN 보고시해당공정

매체별 산정방법 비고대기 폐수 폐기물산세척

염화수소 7647-01-0 탈지세정표백

물질수지법

배출계수법

직접측정법황산 7664-93-9

■ 산정방법

(1) 산세척공정의 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 물질수지법∙보고시 해당공정 : 탈지세정표백공정∙가용프로그램 : TRIWIN

- 44 -

(가) 공정으로 입출되는 양을 이용(물질수지법) 1) 폐수가 발생되지 않는 공정에서

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (용제의 연간유입량(kg/년)×유입물의 조사대상화학물질의 조성비)-{(용제의 연간

유출량(kg/년)×유출물의 조사대상화학물질의 조성비)＋폐기물로의 배출량(kg/년)}

2) 폐수가 발생하는 공정에서

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = (용제의 연간유입량(kg/년)×유입물의 조사대상화학물질의 조성비)-{(용제의 연간

유출량(kg/년)×유출물의 조사대상화학물질의 조성비)＋수질오염물질로의 발생량(kg/년)＋폐기물로의 배출량(kg/년)}

※ 수질오염물질로의 발생량은 ‘(2) 산세척공정의 수질오염물질

로의 발생량(44p)’, 폐기물로의 배출량은 ‘(3) 산세척공정의

폐기물로의 배출량(45p)’에서 산정

(2) 산세척시 수질오염물질로의 발생량(배출계수법)

∙수질오염물질로의 발생량(kg/년) = 비철금속의 연간생산량(톤)×배출계수(kg/톤)

(가) 산 취급공정시 배출계수를 이용(배출계수법)【표 3.18】 비철주물 산 취급 공정에서의 배출계수

산 공정(Acid Process) 조사대상화학물질 배출 계수 (kg/톤)염산 피클링(pickling) 공정 염산 44.5

황산 피클링(pickling) 공정 황산 9.8

※ 단위 : 생산물의 톤당 배출된 물질의 kg

- 45 -

(3) 산세척시 폐기물로의 배출량

(가) 공정으로 입출되는 양을 이용 - 직접측정법 ; 산세척후 사용하고 남은 화학물질을 폐기처리하는 경우, 제품에

부착되어 있는 물질을 벗겨내는 경우

∙폐기물로의 배출량(kg/년) = 폐기물 발생량(kg/년)×폐기물의 조사대상 화학물질의 조성

1) 발생된 잔류물을 차량으로 이동하는 경우

∙폐기물 발생량(kg/년) = 연간 운반차량수(대/년)×운반차량 1대당 폐기물의 양(kg/대)

2) 발생된 잔류물을 용기로 이동하는 경우

∙폐기물 발생량(kg/년) = 연간 운반드럼수(통/년)×운반드럼 1통당 폐기물의 양(kg/통)

3) 배관을 통해 이동하는 경우

∙폐기물 발생량(kg/년) = 배출물질농도(kg/m3)×유량(m3/일)×연간배출일수(일/년)

바. 도장(코팅)공정

주물 표면의 튀어나온 부분이나 주입로 같은 불필요한 부분을 제거하

고, 부식 방지를 위한 표면 처리를 한다.

- 46 -

■ 발생경로

【표 3.19】 도장(코팅)공정의 발생경로

구 분 사용물질 CASRN 보고시해당공정

매체별 산정방법 비 고대기 폐수 폐기물

도장제(도료,신너)

메틸 에틸 케톤 78-93-3

코팅

①물질수지법

②공학적계산

- -

톨루엔 108-88-3 - -

아세트산 에틸 141-78-6 - -

크실렌 1330-20-7 - -

① : 1순위 계산방법

② : 2순위 계산방법

■ 산정방법

(1) 도장제로 코팅시 대기오염물질로의 발생량

∙산정방법 : 물질수지법 > 공학적계산법∙보고시 해당공정 : 코팅공정∙가용프로그램 : TRIWIN

(가) 공정으로 입출되는 양을 이용(물질수지법) ; 공정의 온도가 화학물질의 끓는점보다 높거나, 휘발성, 비

수용성인 화학물질로 폐수가 발생하지 않고, 코팅제에 함유

된 화학물질 또는 용제가 휘발하여 대기오염물질로 배출되

는 경우

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = 코팅제(도료, 신너, 염료 등)의 연간구입량(kg/년)＋코팅제의 전년도 이월량(kg/년) -

코팅제의 다음년도 이월량(kg/년)]×코팅제 내의 조사대상화학물질의 조성비 - 폐기물로의 배출량(kg/년)

- 47 -

(나) 설계증착률을 이용(공학적 계산법) ; 코팅제에 함유된 물질이 페인트를 증착시키기 위해 사포할

때, 일부는 표면에 증착되고 일부는 휘발하는 경우

∙대기오염물질로의 발생량(kg/년) = 코팅제(도료, 염료, 잉크 등)의 연간사용량(kg/년)×(1 - 설계증착률) - 폐기물로의

배출량(kg/년)

- 49 -

제4장 배출량산정

- 51 -

1. 대기로의 배출량 최종적으로 대기로 배출되는 양은 해당공정에서 직접 대기로 배출되

는 양(대기비점원)과 포집되어 대기오염방지시설을 거쳐 처리된 후 대

기로 배출되는 양(대기점원)의 합으로 산정한다.

가. 개별 단위공정에서의 대기로의 배출량(대기비점원)

∙대기로의 배출량(kg/년) = 대기오염물질로의 발생량(kg/년)×(1 - 포집율)

나. 대기오염방지시설에서의 대기로의 배출량 - 가스상물질

(대기점원)

■ 처리 후 배가스의 실측치가 있는 경우(직접측정법)

∙대기로의 배출량(kg/년) = 처리 후 배가스량(m3/년)×처리 후 배가스 중 조사대상화학물질의 농도(kg/m3)

■ 처리 전 배가스의 농도실측치가 있는 경우(직접측정법)

∙대기로의 배출량(kg/년) = 처리 후 배가스량(m3/년)×처리 전 배가스 중 조사대상화학물질의 농도(kg/m3)× (1 - 제거율)

- 52 -

■ 대기오염물질로의 발생량(방지시설로 입출되는 양)을 이용

∙대기로의 배출량(kg/년) =∑

i{(각 공정에서 발생한 대기오염물질로의 발생량(kg/년)×(포집율)}×(1-제거율)

∙발생된 대기오염물질을 처리하지 않는 경우 제거율은 0, 포집율 0

∙포집율(배출된 대기오염물질을 포집하여 처리장치로 보내는 경우)

- 배출가스를 밀폐형장치나 밀폐형 후드로 포집하는 경우：포집율=1

- 개방형 후드나 에어커튼형 후드를 사용하는 경우 장치제공업자가 제공

하는 포집율을 사용하고 모르는 경우 ‘화학물질 배출량조사 지침’의 ‘부

록 별표 8’을 참조

∙제거율(배출된 대기오염물질을 세정, 활성탄흡착, 소각, 회수 등으로 처리하는

경우)

- 증기 회수 시스템으로 처리하는 경우 제거율은 0.95,

- 소각처리하는 경우 제거율은 0.99

- 처리장치의 제거율을 사용하거나 모르는 경우는 ‘화학물질 배출량조사

지침’‘부록 별표 3’의 값을 대입

다. 대기오염방지시설에서의 대기로의 배출량 - 입자상물질

(대기점원)

(1) 배가스의 측정자료에 의한 대기로의 배출량 산정(직접측정법)

; 대기오염방지시설을 거쳐 대기로 배출되는 기체의 유량과,

배가스에 포함된 입자상 물질농도의 측정자료를 확보하고 있

는 경우에 이용

∙대기로의 배출량(kg/년) = 60×10-6×연간가동시간(hr)×유량(m3/min)×배가스중 중금속 농도(mg/m3)

- 53 -

(가) 입자상 물질의 총 농도만을 아는 경우에는

∙배가스 중 중금속 농도(mg/m3) = 0.001×배가스 중 입자상 물질의 농도(mg/m3)×입자상 물질 중 중금속 물질

농도(g/kg)

(나) 집진시설 등에서 포집한 폐기물 중 중금속 농도의 측정값을 이용한 배출량 산정

∙배가스 중 중금속 농도(mg/m3) = 0.001×배가스 중 입자상 물질의 농도(mg/m3)×폐기물 중 중금속 물질 농도

(g/kg)

(2) 포집한 폐기물의 측정자료에 의한 대기로의 배출량 산정(물질

수지법)

대기오염방지시설을 거쳐 대기로 배출되는 기체의 유량과, 배가스에

포함된 입자상 물질농도의 측정자료를 확보하지 못한 경우에 이용

∙대기로의 배출량(kg/년) = 0.001×연간 폐기물 포집량(kg/년)×폐기물 중 중금속 물질 농도(g/kg)×{(1-

제거율)/제거율}

∙발생된 대기오염물질을 처리하지 않는 경우 제거율은 0, 포집율 0

∙포집율(배출된 대기오염물질을 포집하여 처리장치로 보내는 경우)

- 배출가스를 밀폐형장치나 밀폐형 후드로 포집하는 경우：포집율=1

- 개방형 후드나 에어커튼형 후드를 사용하는 경우 장치제공업자가 제공

하는 포집율을 사용하고 모르는 경우 ‘화학물질 배출량조사 지침’의 ‘부록

별표 8’을 참조

- 54 -

∙제거율(배출된 대기오염물질을 세정, 활성탄흡착, 소각, 회수 등으로 처리

하는 경우)

- 증기 회수 시스템으로 처리하는 경우 제거율은 0.95,

- 소각처리하는 경우 제거율은 0.99

- 처리장치의 제거율을 사용하거나 모르는 경우는 ‘화학물질 배출량조사

지침’‘부록 별표 3’의 값을 대입

2. 폐기물로의 배출량․이동량가. 폐기물을 폐기물 처리업체에 이동시키는 경우

∙폐기물처리업체로 이동량 = 폐기물로의 배출량

나.발생된 폐기물을 사업장내 관리형 또는 차단형 매립지에

매립하는 경우

∙자가매립량 = 폐기물로의 배출량

다. 폐기물을 사업장내 토양으로 배출하는 경우

∙토양으로의 배출량 = 폐기물로의 배출량

- 55 -

라. 폐기물을 사업장내에서 소각처리하는 경우

화학물질 배출량 산정지침’의 ‘폐기물처리 배출량 산정방법 참조

마. 폐기물을 사업장내에서 재생하여 이용하는 경우

해당공정을 찾아 배출량을 산정

- 57 -

제5장 배출원 관리기술

- 59 -

1. 환경 관리 기술 원료구입에서부터 제조․유통․판매․폐기단계에 이르기까지 생산의

전과정에 걸쳐 기업의 제품이나 서비스가 환경에 미치는 영향, 즉 자원

소모, 대기 및 수질오염, 소음․진동, 폐기물처리 등을 최소화할 수 있

는 환경경영체제에 대한 규격이 ISO14000이다. 이 규격의 관련 기술

을 중소기업에서 응용할 수 있는 부분을 중심으로 제시하고자 한다.

가. 적용범위

이 규격은 조직이 법적 요건과 심각한 환경영향에 대한 정보를 검토

하여 환경방침과 목표를 설정할 수 있도록 환경경영체제에 대한 요건들

을 규정한다. 조직에서 관리가 가능하고 영향을 미칠 수 있는 제반 환

경 측면들이 이 규격의 적용 대상이 된다.

나. 실행 과정

■ 계 획

환경에 심각한 영향을 미치거나 미칠 수 있는 것이 무엇인지 판단하기

위하여 조직은 스스로 통제할 수 있고 영향을 미칠 수 있는 활동, 제품

또는 서비스의 환경적 측면을 식별하는 절차를 확립하고 유지해야 한다.

조직은 이들 심각한 영향에 관련된 환경적 측면을 환경목표 수립 시 고

려하여야 한다. 조직은 이러한 정보를 최신의 것으로 유지해야 한다.

■ 시행과 운영

조직의 활동, 제품 또는 서비스의 환경적 측면에 적용되는 법규와 기

타요건을 파악하고, 법규와 기타요건을 활용할 수 있는 절차를 확립하

고 유지해야 한다.

효과적인 환경경영이 되도록 하기 위하여 역할, 책임 및 권한이 정의

되고, 문서화되고 알려져야 한다. 경영자는 환경경영체제의 시행과 관

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리에 필수적인 자원을 제공하여야 한다. 자원에는 인적자원, 전문화된

기법과 기술, 그리고 재정자원 등이 포함된다.

■ 훈 련

조직은 훈련의 필요성을 파악하여야 한다. 자신의 작업이 환경에 대

하여 심각한 영향을 일으킬 수 있는 업무를 수행하는 모든 사람이 적절

한 훈련을 받도록 해야 한다. 종업원 및 구성원들이 각각의 관련 부문

과 계층에서 다음 사항을 인식할 수 있도록 절차를 확립하고 유지해야

한다.

a) 환경방침과 절차, 환경경영시스템요건에 대한 적합성의 중요성

b) 실제적이든 잠재적이든, 개인의 작업활동이 미치는 심각한 환경영

향과, 개선된 업무수행에 따른 성과개선의 환경적 편익

c) 환경방침과 절차를 준수하고, 비상사태 준비와 대응을 포함한 환

경경영시스템의 요건을 준수하는 데 있어서의 개개인의 역할과 책임

d) 규정된 운영절차를 벗어남으로 인해 발생할 수 있는 잠재적인

결과 심각한 환경영향을 일으킬 수 있는 업무를 수행하는 인원은 필요로

하는 교육, 적절한 훈련 또는 경험을 갖춘 능력있는 사람이여야 한다.

■ 점검 및 시정

조직은 환경기록의 식별, 유지 및 폐기에 관한 절차를 확립하고 유지

하여야 한다. 이 기록에는 교육훈련기록, 감사결과 및 검토결과가 포함

되어야 한다. 환경기록은 읽기 쉽고 식별가능하며, 관련된 활동, 제품

또는 서비스를 추적할 수 있어야 한다. 환경기록은 용이하게 검색할 수

있고, 손상, 열화 및 분실로부터 보호될 수 있는 방법으로 보관되고 유

지되어야 한다. 기록의 보존기간이 확립되고 기록되어야 한다. 기록은

시스템과 조직에 적절한 것이어야 한다.

■ 경영자 검토

조직의 최고경영자는 환경경영시스템의 지속적인 적합성, 적절성, 효

율성을 보장하기 위하여, 주기적으로 환경경영시스템을 검토하여야 한

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다. 경영자 검토과정은 경영자가 이러한 평가를 수행할 수 있도록 필요

한 정보가 취합될 것을 보장해야 한다. 그리고 이 검토는 문서화되어야

한다. 경영자검토는 환경경영시스템 감사의 결과와 변화하는 주위여건,

그리고 지속적 개선에 대한 결의를 감안하여, 방침, 목표 및 환경경영

시스템의 기타요소에 대해 변경이 필요한지를 언급해야 한다.

다. 종합적인 대책

■ 슬래그와 찌꺼기(Dross)의 관리

(1) 유해탈황 슬래그의 최소화

연성이 있는 철을 생산하는데 있어서, 원하는 미세구조를 생성시키기

위해 융해된 금속에 탈황제를 추가할 필요가 있다. 널리 사용되는 탈황

제로서는 칼슘카바이드가 있다. 그러나 과량의 칼슘카바이드가 황을 제

거하기 위해 사용되기 때문에, 생성된 슬래그는 CaS와 CaC2 모두를

포함하고 있으며 반응성 폐기물로서 취급되어야 한다. 칼슘카바이드의

사용을 억제하기 위한 방법으로서 산화칼슘, 플루오르화칼슘 등을 사용

하는 공정이 특허가 되어 있다.

(2) 유해탈황 슬래그의 회수

칼슘카바이드슬래그의 제거시 슬래그에 혼합되어 있는 많은 철의 손

실을 감소시키기 위해 몇몇 주조공장에서는 슬래그를 분쇄하여 손으로

철조각을 제거하거나 재융해를 위해 자기장을 이용하기도 한다. 스테인

레스스틸융해공정에서 나오는 슬래그는 고농도의 크롬으로 인해 위험하

기 때문에 용선로로의 공급을 통해 회수될 수 있다.

(3) 슬래그와 찌꺼기를 제거시 공기로의 방출의 최소화

찌꺼기와 슬래그의 제거로부터 나오는 방출물은 공기 중에 노출되는

시간을 줄임으로써 감소될 수 있다. 그리고 이들의 방출을 필터나 다른

방출제어장치로 전환시키기 위해 찌꺼기와 슬래그 저장용기를 배출구덮

개 가까이 혹은 아래에 설치할 수 있다.

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■ 폐기물의 분리

(1) 보다 손쉬운 회수를 위해 금속조각을 모으는 금속 절단톱날에

연결되어 있는 집진기의 재배관

(2) 용광로먼지로부터 모래먼지를 분리하기 위한 새로운 백하우스의

설치

(3) 금속을 연속적으로 세정하기 위한 주 형상화 모래 시스템 서지

호퍼(modeling sand system surge hopper)에 새로운 여과

장치 또는 자기분리기 설치

(4) 비유해성 주조폐기물 흐름과 모래폐기물 흐름으로부터 비철주

조공정먼지의 분리

(5) 모래가 처리전 모래와 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 절차의

변경

(6) 고온공정인 siro-smelt법에 의한 슬래그 내의 중금속제거

(7) plasma법이나 오존법으로 아황산가스를 황산화하거나 염으로

회수：현재 plasma법은 아황산가스 농도가 1000ppm이하 일

때 가능하고 오존법은 러시아 기술로서 SO2가 1%이하이면 처

리가 가능한 것으로 알려져 있다. 이 방법은 집진 후 아황산

가스를 오존 발생장치에서 산화시켜 농황산으로 회수함으로써

슬러지 발생이 없는 공정으로 평가되어 관심을 끌고 있다.

2. 재활용가. 건식 세정법/마찰에 의한 모래의 재생

건식 세정은 공기식 방법과 기계식 방법으로 나누어 진다. 공기식 방

법에서는 모래알갱이들 cell이라고 불리어지는 수직금속관 안에 있는

공기의 흐름속에서 교반되어 위로 상승하게 되고 서로 충돌하면서 부착

물들을 제거하게 된다. 관다발은 용량과 세정정도에 맞추어 사용될 수

있으며 체류시간을 조절하여 미세한 것도 집진기를 통하여 제거할 수

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있다. 기계식 방법에서는 수평 또는 수직판에서 모래알갱이를 가속하기

위해 속도가 제어되는 임펠러가 사용된다. 모래알갱이는 서로 충돌하거

나 금속과 충돌하면서 부착물들을 제거하게 된다. 다음과 같은 추가적

인 장비가 사용되기도 한다.

∙내부 배플을 가진 여러 종류의 드럼, 충격기와 부착물을 제거하고

덩어리를 알갱이로 분해시키기 위한 분해기

∙덩어리를 알갱이로 분해시키기 위한 연속적인 진동 여과기

∙완전한 주조세정/모래회수장치를 형성하기 위해 특별히 고안된 장

치와의 원활한 연결을 위한 Shot-blast 세정장치

∙마찰과 압축을 이용하여 모래알갱이로부터 부착물을 분리하기 위해

동시성 대립 진동을 사용하는 진동에너지 시스템

나. 열처리 시스템을 활용한 모래의 재생

화학적으로 결합된 모래를 재생하는 데 있어서, 도입된 시스템은 수

지와 모래사이의 결합을 끊고 발생된 미세입자들을 제거할 수 있다. 가

장 흔하게 사용되는 시스템은 세정/마찰과 열처리(회전식 재생)시스템

이다.

다. 열화소/열건식 세정

이 시스템은 유기물질이나 점토가 부착되어 있는 시스템의 재생에 유

용하다. 충분한 산소를 가진 공급되는 열은 부착물들을 화소하고 유기

부착물들을 태워버린다. 무기부착물을 제거하기 위해서는 기계적 마찰

분리장치가 사용될 수 있다. 열은 순수한 알갱이에 입혀진 형을 생성한

모래알갱이를 간단히 감소시키기 위해 쓰이며 수평형 또는 수직형 로타

리 킬른과 유동층 시스템이 사용될 수 있다.

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라. 회전드럼

1950년대부터 사용되는 이 시스템은 직접발화장치와 간접발화장치로

나눌 수 있다. 직접발화장치는 내화성의 강철 드럼으로 모래가 공급되

는 부분의 끝을 높게 함으로써 그 장치로 흘러갈 수 있게 한 것으로 버

너들이 장치의 한쪽 끝에 설치되어 모래에 직접발화를 하게 된다. 간접

발화장치는 드럼이 수평으로 주조기 위에 놓여져 있으며 내화성 단열재

로 둘러 쌓여져 있고 버너는 드럼의 측면에 위치하여 불꽃이 직접드럼

에 접촉하도록 되어 있다. 공급되는 입구는 위로 올라가 있어서 그 장

치로 모래가 흐르게 되어 있다.

마. 다중로 수직 샤프트 용광로

이 용광로는 원형의 내화강철피복에 둘러쌓여 있으며 층층이 놓인 원

형의 내화로로 구성되어 있다. 용광로에서 수직으로 회전하는 공랭식

합금판을 가진 샤프트가 모래를 교반하고 각 로를 나선형으로 움직이게

한다. 모래는 반복적으로 로의 중심으로부터 바깥쪽으로 움직이다가 구

멍을 통하여 다음 로로 떨어지게 된다. 이런 식으로 모래알갱이와 가열

가스 사이에 좋은 접촉성을 주게 된다. 원료는 용광로의 상부로 공급되

고 지그재그로 바닥까지 움직이게 되어 반대방향으로 올라가는 뜨거운

가스와의 접촉으로 유기물질을 태우게 되고 점토를 화소하게 된다. 재

생된 모래는 바닥의 로에서 관형냉각기로 보내진다.

바. 금속융해로

금속주조산업에서는 많은 에너지를 용광로에서 사용하게 되는데 에너지

효율을 높이게 되면 화석연료소비의 감소로 인한 오염방지와 발생되는

폐기물의 양을 감소시킬 수 있는 두 가지 효과를 얻을 수 있게 된다.

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3. 공정과 장비의 보완가. 진공 형상화법

진공 형상화는 틀 주위의 모래에 강한 진공을 걸어줌으로써 틀이 제

거된 후에도 그 모양대로 모래가 굳어지도록 한다. 이 공정은 모래금형

의 개방된 끝과 금형의 구멍을 메우기 위해 특별히 고안된 플라스틱 필

름을 사용한다. 틀이 제거된 후에는 금속이 부어지게 되고 금형의 구멍

내의 플라스틱 필름은 녹아 융해된 금속과 접촉함에 따라 그 속으로 확

산하게 된다. 금속이 냉각되면 모래를 떨어뜨리면서 진공이 제거된다.

이 공정은 거의 모든 금속에 대하여 크기와 모양에 관계없이 적용될 수

있다. 이 공정이 널리 쓰이지는 않지만 경제적이고 에너지를 적게 소비

하며 높은 정확성의 주조물을 생산할 수 있다.

나. 미쯔비시공법

이 기술은 flash smelter에서 matte를 전로로 옮기는데 laddle을

사용함으로 야기되는 대기오염을 방지하기 위해 용탕을 관로를 통하여

대기와의 접촉 없이 직접 이송함으로서 배출량을 감축시킬 수 있다.

다. Q.S.L 공법

실용화된 연의 용융제련방식 중 가장 공해방지 효과가 뛰어나고 에너

지 절감효과가 큰 Direct smelting 공법을 이용하여 아연제련 공정에

서 부산물로 나오는 Pb/Ag Cake 등을 처리하는 최신공법

라. Direct Leaching

아연정광을 태우는 배소공정을 거치지 않고 직접 침출하는 공법으로

배소공정이 필요없이 투자비 및 에너지 절감효과가 크고 대기오염물질

이 전혀 발생치 않는 공법임

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마. Slag Fuming

Q.S.L Reacter에서 발생하는 Slag를 재투입하여 Zn, Pb등을 재차

환원하여 휘발재로 회수하고 최종 Slag에는 철분과 실리카 등만 남게

하여 환경면에서 안정한 물질로 만드는 기술임

바. Zinc Fuming

아연제련공정에서 발생하는 Goe.Cake를 주원료로 2기의 로에 투입

하여 Zn, Pb등의 유가금속은 휘발재로 회수하고 최종 Slag에는 철분

과 실리카 등만 남게 하여 긍정적으로 환경면에서 안전한 물질로 만드

는 기술임