굴뚝원격감시체계

왜 배우는가: 굴뚝원격감시체계는 배출 사업장의 자료를 상시 감시하는 제도의 기반이라 실무와 행정 모두에서 중요하다. 추진 배경, 자료 처리, 관제센터 기능을 묻는 문제가 반복해서 출제된다. 정의와 자료 흐름을 먼저 잡아야 뒤의 운영 내용이 이해된다.

출제 이력: 제132회 4교시 4번, 제129회 3교시 4번, 제102회 4교시 3번, 제98회 2교시 5번, 제96회 1교시 7번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

굴뚝원격감시체계(TMS)는 굴뚝에 설치한 자동측정기기의 측정자료를 관제센터로 실시간 전송하여 배출 상황을 원격으로 감시하는 전산 체계이다. 굴뚝원격감시체계는 자동측정기기의 측정자료를 관제센터가 원격으로 수집·분석하여 배출 상태를 감시하고 공개하는 체계이다. 답안 첫 줄에는 이 정의를 쓰고, 측정 주체인 사업장과 감시 주체인 관제센터를 구분해 적는다. 답안 작성에 필요한 핵심 키워드는 다음과 같다.

• 굴뚝 자동측정기기: 배출가스의 농도, 유량, 온도를 측정하는 기기이다.
• 관제센터: 자동측정자료를 전산으로 처리하는 권역별 센터이다.
• 30분 평균치: 5분마다 측정한 값을 30분 단위로 산술평균한 값이다.
• 유효자료: 배출허용기준 초과 여부를 판단할 수 있는 30분 평균치이다.
• 비정상자료: 기기가 고유 특성을 벗어난 상태에서 생성한 30분 평균치이다.
• 무효자료: 비정상자료와 가동중지 기간 수신자료처럼 유효자료에 해당하지 않는 자료이다.
• 대체자료: 무효자료를 대신하여 관제센터가 생성하는 자료이다.
• 정상 마감: 1개월간 축적된 30분 평균치가 모두 비정상자료가 아닌 상태이다.

이 여덟 용어는 측정, 선별, 대체, 마감의 자료 흐름을 따라 서로 이어지므로 한 묶음으로 익혀야 한다.

2. 개념 풀이

굴뚝원격감시체계는 「대기환경보전법」 제32조제7항에 따라 자동측정기기를 부착한 사업장의 배출 자료를 관제센터가 상시 수집하고 관리하는 체계이다. 자동측정시스템은 굴뚝 자동측정기기, 전송장비, 전처리장치 등으로 구성되며, 이 설비가 생산하여 관제센터로 전송하는 측정자료를 자동측정자료라고 한다. 관제센터는 자동측정자료를 수집·저장·분석하여 배출허용기준 준수 여부를 판단하고 부과금 산정 자료로 제공한다. 원리는 짧은 주기의 측정값을 판정 단위인 30분 평균치로 바꾸는 데 있다. 30분 평균치는 매시 정각부터 30분까지 또는 30분부터 다음 시 정각까지 5분마다 측정한 오염물질별 측정농도를 산술평균한 값이다. 이 평균치 중 배출허용기준 초과 여부를 판단할 수 있는 것이 유효자료이므로, 판정과 공개의 단위는 5분값이 아니라 30분 평균치이다. 배출허용기준 판정은 5분값이 아니라 30분 평균치인 유효자료로 한다. 관제센터는 원격검색으로 측정기기의 상태를 점검한다. 원격검색은 관제센터 주컴퓨터의 제어신호에 따라 제로(ZERO)와 스팬(SPAN) 교정용 기준물질을 기기에 주입하고, 측정시스템의 자체 측정값을 검색하는 방식이다. 원격검색 결과 부적합으로 확인된 경우 관제센터는 해당 사업장에 익일까지 정상가동을 요청하고 이를 확인해야 한다. 확인은 원격검색을 다시 실행하거나, 사업장을 출입하여 수동 조작으로 제로와 스팬 지시값을 직접 보는 방식으로 이루어진다. 관제센터는 측정농도가 배출허용기준을 초과할 우려가 있으면 기준의 90% 또는 사업자 요청으로 정한 범위를 기준으로 주의보를 사업장관리자 등에게 자동으로 통보할 수 있다. 측정농도가 기준을 실제로 초과하면 초과경보를 같은 방식으로 통보한다. 주의보와 초과경보는 사후 점검이 아니라 실시간 대응을 위한 장치이다.

3. 등장 배경과 필요성

굴뚝 배출 사업장은 배출허용기준을 지키는지 현장 점검만으로 상시 확인하기 어렵다. 점검은 특정 시점의 상태만 보여 주므로, 기준 초과가 짧은 시간 동안 반복되거나 점검 시간 밖에 발생하는 경우를 놓치기 쉽다. 이 한계를 보완하려고 굴뚝에 자동측정기기를 부착하고 측정자료를 관제센터로 실시간 전송하는 체계를 두었다. 측정자료는 감시에만 쓰이지 않고 행정 자료로도 활용된다. 관제센터는 배출허용기준 초과 자료내역, 기본부과금과 초과부과금 산정자료, 환경영향평가 협의기준 초과 자료내역을 관할 행정기관에 제공한다. 또 측정결과는 사업장 명칭, 사업장 소재지, 배출구별 30분 평균치 등을 인터넷 홈페이지 등에 공개한다. 자료가 신뢰를 얻으려면 기기가 고유 특성을 유지해야 한다. 이를 확인하는 절차가 통합시험과 정도확인시험이다. 사업장이 자동측정시스템의 전원을 1개월 이상 단전한 경우 관제센터는 통합시험 또는 정도확인시험을 할 수 있다. 이처럼 시험으로 기기 상태를 점검하는 절차가 있어야 감시 자료를 신뢰할 수 있다.

4. 구성요소·원리·절차

굴뚝 원격감시체계는 자동측정시스템이 배출구의 농도·유량·온도를 측정하고, 그 자료를 관제센터가 실시간으로 수집·분석하는 구조이다. 자동측정시스템은 굴뚝 자동측정기기, 전처리장치, 자료수집기, 전송장비 등 설비로 이루어진다. 관제센터는 전산망으로 들어온 자료를 저장하고, 필요하면 원격제어로 측정기기와 부대시설을 조작한다.