본 연구에서는 공공하수처리시설의 효율적인 관리방안 제시를 위하여 2008년~2010년까지 28개소의 공공하수처리시설에 대하여 복합악취와 지정악취물질(22종)을 대상으로 악취실태조사 및 원인분석을 실시하였다. 조사결과 전처리 공정과 슬러지 처리공정에서 주로 고농도의 악취가 발생되고 있었으며, 황화수소와 메틸머캅탄 등의 황화합물류가 주요 악취원인물질로 조사되었다. 공공하수처리시설에서 발생되는 악취는 유입수의 성상에 따라 차이가 있으며, 유입수에서의 복합악취는 67배~66,943배, 황화수소는 ND~66.87 ppm으로 조사되었다. A 하수처리시설 유량 조정조에서의 복합악취와 황화수소는 교반시 각각 3,000배, 6.23 ppm, 비교반시 각각 300배, 0.20 ppm으로 조사되었다. 유입 분배조와 생슬러지 분배조는 하수와 슬러지 이송 파이프 라인의 낙차에 의해 내부에 양(+)압이 형성되므로 파이프 라인의 연장과 악취포집설비를 정상적으로 설치․운영하여 내부를 음(-)압 상태로 유지할 필요가 있다.
고형페기물 매립지에서 온실가스 배출량 산정은 기후변화에 대응 측면에서 매우 중요한 사항이다. 국내에서 메탄가스 배출량 산정은 주로 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)가이드라인에 근거하여 매립지 표면에서 직접적으로 flux chamber를 이용하여 배출량을 측정하거나, 또는 FOD(First Order Decay)방법에 의존하여 왔다. 그러나 FOD방법은 매립특성을 반영한 매립가스발생속도상수(k)를 정확히 산정하는데 어려움이 존재하고, 또한 표면 발산량을 측정하는 방법은 매립지 표면에서 배출량이 다양하고 측정이 한정된 기간에만 국한된다는 문제점을 내재하고 있다. 대안으로 본 연구에서는 plume measurement의 한 방법으로 대기확산모델을 활용한 역모델링기법을 적용하는 것을 검토하였다. 역모델링에 의해서 매립지 메탄가스 배출량을 직접 계산하기 위한 방법론을 정리하고, 실제 대전매립지에서 측정한 메탄농도를 이용하여 역모델링기법을 적용한 매립지 메탄 배출량 산정하는 방법에 대하여 제시하였다. 역모델링 과정을 검증하기 위해서 임의의 배출량으로 모델링을 수행하여 모델 예측농도와 확산변수 를 계산하였으며, 역으로 예측농도와 확산변수 를 이용하여 배출량을 재산정 하였다. 재산정한 배출량이 임의의 배출량과 동일함을 확인함으로써 본 연구에서 제시하고 있는 역모델링 절차가 적절함을 검증하였다. 또한, 본 연구에서는 역모델링 기법을 적용하여 실제 대전매립지를 대상으로 메탄 배출량 산정하였다. 대전매립지를 대상으로 메탄배출량을 산정한 결과 29.65~36.68 g/㎡-day로 산정되었으며, 주요 메탄 배출지점은 매립지 내의 유사한 지점에서 일관되게 나타났다. 본 연구방법은 기존의 방법과 비교하면, 메탄농도의 측정방법이 간단하고 비용이 적게 소요되므로 지속적인 모니터링이 가능한 장점이 있으며, 불균일한 매립지 표면의 배출량을 비교적 간편하게 산출이 가능한 것으로 파악되었다. 한편, 본 연구는 제한된 실험에 의한 결과이므로 향후 실제 매립지 배출량을 직접 측정하거나, 또는 추적자 실험을 통해서 그 방법론을 추가로 검증할 필요가 있는 것으로 판단된다.
우리나라에서 악취 규제는 배출원의 부지경계선과 배출구에서 농도 규제치를 사용한다. 그러므로 수용체에서 정확한 체감악취의 유무를 쉽게 판단하기는 곤란하다. 비록 개개인의 악취에 대한 응답을 결정하는 변수는 다양하고 응답 종류도 광범위하게 나타나지만, 일반적으로 악취에 대한 규제는 다양한 변수를 고려하여 구성되며, 이들 변수에는 악취 발생빈도, 강도, 기간, 불쾌도, 지역 변수 등이 있다. 본 연구에서는 매사추세츠(미국), 뉴질랜드, 덴마크, 네덜란드, 호주 서부, 타이완 등 6개 지역의 악취 규제를 사용하여 소각장 주변에서 악취 영향 거리를 비교하였다. 악취 영향 거리를 평가하기 위하여 이들 6개 지역 규제는 악취 농도와 허용 빈도를 고려하고 있다. 연구 결과에 의하면 악취에 의한 영향 거리는 0.5~1.4 km의 범위로 나타났다. 악취 농도를 고정하고 허용 빈도를 변경하는 경우 허용 빈도가 높을수록 영향 거리는 크게 나타났다. 허용 빈도를 고정하고 농도를 변화시키는 경우 농도가 높으면 영향거리가 줄어들었다. 결론적으로 악취 영향 범위는 악취 농도뿐 아니라 허용 빈도에 따라 변화하였다.
황화수소 등 유황계 악취물질은 매우 낮은 최소감지농도를 갖고 있기 때문에 악취를 제거하기 위해서는 출구에서 악취가 검출되지 않는 적정 부하량에 대해 검토가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 활성탄을 가공하여 제작한 습윤 상태의 활성탄소섬유를 이용하여 현장조건과 유사하게 황화합물악취 H2S 10 ppm, MT 3 ppm, DMS 1.5 ppm 3성분의 혼합가스에 대해 약 130일 동안 제거실험을 수행하였다. 그 결과, H2S는 유입부하량을 0.78 g-H2S / kg ACF·d 이하로 설정하여 운전하는 것이 필요하며, MT는 불완전산화 부산물인 DMDS가 출구에서 검출되어 악취를 유발하므로 안정적인 운전을 위해서는 유입부하량을 0.27 g-MT / kg ACF·d 이하로 설정하여 운전하는 것이 필요한 것으로 나타났다. DMS는 유입부하량의 변화에 관계없이 거의 제거되지 않는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 악취숙련도 시험을 위한 PTM 물질로 현장시료의 적용가능성을 평가하기 위하여 하수처리장에 채취한 현장시료의 안정성과 채취 균질성을 조사하였다. 또한 현장시료를 PTM으로 사용하여 71개 악취검사기관의 공기희석관능법의 숙련도 시험을 실시하였다. 다양한 설정값(참여기관 또는 기준기관의 악취지수 평균값이나 중위수)를 기준으로 3가지 Z-score 평가법(표준편차 이용한 Z-score, Robust 표준편차를 이용한 Z-score, 목표표준편차를 이용한 Z-score)으로 숙련도의 통계적 분석을 하였다. 하수처리장 농축조에서 채취한 현장시료는 2일 동안 희석배수의 변화 없이 안정적이었고, 참여기관을 4 그룹으로 나누어 순차적으로 채취한 현장시료가 균질한 것으로 평가되었다. 이는 현장악취시료가 악취 숙련도 평가를 위한 PTM 물질로 적용 가능함을 의미한다. 숙련도 시험결과의 통계적 분석을 통해 참여기관의 숙련도 만족비율은 Z-score 평가법이나 설정값의 기준(참여기관 또는 참고기관으로 선택한 3개 대학의 악취지수 평균값이나 중위수) 보다는 목표표준편차(S*ref)값에 의존하였다. 숙련도 만족비율은 S*ref 값이 증가함에 따라 증가하였으며, PTM 시료의 분석결과에 대한 변동계수(CV) 0.13에 해당하는 목표표준편차값에서 숙련도 만족비율은 약 93∼96% 수준이었다.