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.

To improve modeling performance of CALPUFF in predicting dispersions of methane as the greenhouse gas and hydrogen sulfide as odor inducing pollutants emitted from Daejeon Landfill, we conducted tracer experiments of C2H2 and compared calculated concentrations by CALPUFF model under different dispersion coefficients with those measured as the tracer. The PG (Pasquill-Gillford) and micro- meteorological options in determining the dispersion coefficients in CALPUFF were tested against the tracer measurements. The results show that the micro-meteorological option, in which the dispersion coefficients are calculated by a similarity theory in planetary boundary layer, leads to a better agreement with the measured tracer concentrations than ISC-PG option.

Tetra-hydrothiophene ((CH₂)₄S) has an odor that is detectable at very low levels. For this reason, it was included as a component of dangerous gases to allow the detection of leaks by smell. A type of tetra-hydrothiophene gas CRM in the μmol/mol level was developed for the analysis of trace-level odorant gas in natural gas. The gas standards produced simultaneously in 3 bottles and examined by GC-FID were show with 0.12%, reproducibility of preparation and 0.05%, standard uncertainty due to weighing and purity. The concentration of tetra-hydrothiophene ((CH₂)₄S) was 10 µmol/mol level in the cylinder filled with methane, 1500 psi. And the variability of concentration for 1 years was about 0.03% due to the adsorption or instability of (CH₂)₄S. The relative expanded uncertainty of 1.0% (95% of confidence level, k=2) was assigned to the certified value of 10 μmol/mol level of(CH₂)₄S after quantitative evaluation on the purity, mixing, weighing, analysis, adsorption and stability of tetra-hydrothiophene gas.

Analytical methods for odorous butanol compound were developed using canister sampling method and solid adsorbent sampling method. Stability of butanol gas component was evaluated for enhancing accuracy of measurement and to avoid a problem of its poor stability due to its polar character. Quality control method of the analysis was also examined. Gaseous standard gas containing BuOHl and MEK was prepared using canister for evaluation of stability and analytical linearity. BuOH showed a poor stability and poor linearity compared to MEK. However, when the same VOC standard was prepared using adsorbent tube, the stability and linearity of BuOH were much better compared to canister method. Therefore, sampling for the measurement of BuOH in air using adsorbent tube can give better result compared to canister method.

Uncertainty evaluation was performed for the measurement of Volatile Organic Compounds(VOC) in indoor air. The analytical procedure and result were validated by evaluating every uncertainty source related to the measurement method. An easy approach for uncertainty evaluation for indoor VOC measurement was tested using relative standard uncertainty method which is simple in the evaluation of a measurement uncertainty in case of indoor VOC measurement. The measurement uncertainties of toluene, ethylbenzene, m+p-xylene, styrene and o-xylene in indoor air are obtained as less than or close to 10%, and those results were validated by using Gum-workbench uncertainty evaluation program. Based on the evaluation, uncertainties were found to come largely from two major sources, uncertainty related to the concentration of standard Tenax tube which was used for calibration in measurement, and the to air sampling process. This study could be used as a good example in evaluating uncertainties in the measurement of indoor-air VOC at buildings including a newly-built apartment.

전 세계적인 환경문제로 인식되는 기후변화에 대응하기 위해서는 정확한 온실가스 배출량 파악이 필수적이다. 온실가스 배출량은 기후변화협약에 의거하여 일관된 방법론에 따라 산정하고 정기적으로 갱신 및 공표하고 있는데, 산정방법론은 IPCC에서 제시하는 Tier 1~3 수준으로 각 주체별 실정에 적합한 방식을 선택할 수 있다. 그러나 이들 산정방식은 기본적으로 활동도 자료(activity data)와 배출계수(emission factor)를 곱하는 형태를 취하기 때문에 정확한 온실가스 배출량 산정을 위해서는 활동도 자료로써의 항목별 통계자료를 확보하는 한편, 불확도 평가가 수반된 배출계수를 이용하여야 한다. 한편, 온실가스 배출부문 중에서도 폐기물 부문에서 배출되는 메탄은 혐기반응에 의하여 생성되고 매질의 내부와 대기의 압력 차에 의한 가스 이동으로 인하여 표면으로부터 대기 중으로 확산된다. 그러나 메탄 생성과소비, 이동 과정에서의 시간적･공간적 편차가 매우 크기 때문에 완전무결한 실측 기법은 존재하지 않는다. 따라서 지금까지 다양한 측정 기법이 제안된 바 있으며, 현장 조건과 장단점에 따라 여러 가지 실측 기법이 선택적으로 이용되고 있는 실정이다. Flux chamber method는 표면에서 발산되는 가스를 직접적으로 측정하여 배출량을 산정하는 기법으로, 다양한 매질에 적용 가능하고 장비의 구조가 비교적 단순하여 제작과 운용이 편리하고 경제적이다. 뿐만 아니라, 검출한계가 낮으면서 정확도와 정밀도가 우수한 측정값을 얻을 수 있어 국내･외 여러 분야의 배출량 연구에 다양하게 사용되고 있다. 그러나 발산량이 과소평가되는 경향이 있고, chamber 내에서 가스가 희석될 수 있는 단점이 있는데, 이는 chamber의 설계 및 운용상의 변수를 최적화함으로써 개선될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 flux chamber method의 운용조건과 제반변수를 최적화하여 측정기법의 현장 적용성을 개선하였고, 이를 이용하여 대전광역시 고형폐기물 매립지의 전 면적에서 배출되는 메탄가스를 실측함으로써 연간 배출량을 산정하였다.