악취단위

왜 배우는가: 악취단위는 악취 민원과 배출 규제를 같은 숫자로 말하게 해 주는 기준이므로 측정 결과를 해석하는 실무에서 필요하다. 시험에서는 정의와 측정 방식을 묻는 1교시 용어 문제로 반복 출제되므로, 악취 강도 및 복합악취와 구분해 두어야 한다.

출제 이력: 제114회 1교시 7번, 제98회 1교시 8번, 제95회 1교시 4번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

악취단위는 시료를 사람의 후각 판정 기준인 악취 역치까지 희석한 배수로 악취 농도를 나타내는 단위이다.

핵심 키워드는 다음 여섯 가지이다.

• 악취단위: 시료의 희석배수로 악취 농도를 정량화하는 단위이다.
• 악취 역치: 패널의 절반이 냄새 있는 시료와 무취 기준 시료를 구별하는 농도 경계이다.
• 희석배수: 냄새가 역치에 도달할 때까지 무취 공기로 희석한 배수이다.
• 공기희석관능법: 사람의 후각 패널을 측정 장치로 쓰는 악취 측정 방법이다.
• 유럽 냄새 단위(OUE): 표준 상태 1㎥ 가스 속 냄새 단위의 수로 악취 농도를 나타내는 단위이다.
• 악취 강도: 감지된 냄새의 세기를 등급으로 나타낸 척도이다.

2. 개념 풀이

악취단위의 정식 정의는 악취 시료를 무취 공기로 단계적으로 희석하여 패널의 절반이 시료와 무취 기준을 구별하는 지점, 즉 악취 역치에 도달했을 때의 희석배수를 악취 농도로 삼는 것이다. 악취방지법은 악취를 황화수소, 메르캅탄류, 아민류 등 자극성 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새로 정의한다(법 제2조제1호). 법의 정의가 사람의 감각을 기준으로 하므로, 악취의 크기도 사람의 후각으로 재는 단위가 필요하다.

원리는 다음과 같다. 악취 물질은 농도를 기기로 측정하더라도 그 값이 사람이 느끼는 악취의 크기와 일치하지 않는다. 같은 농도라도 분자의 모양, 극성, 분자량에 따라 사람의 후각 역치가 달라지기 때문이다. 그래서 악취단위는 화학 농도 대신 사람의 후각 반응을 기준으로 잡고, 시료를 역치까지 희석한 배수를 측정값으로 쓴다.

악취 농도 측정은 CEN EN 13725:2003으로 표준화되어 있다. 이 규격에서 악취 농도는 유럽 냄새 단위(OUE)로 나타내며, 표준 상태 1㎥ 가스 속 유럽 냄새 단위의 수로 정의한다. 역치에서의 악취 농도는 정의상 1 OUE/㎥이다. 따라서 시료를 역치까지 희석한 배수가 곧 원시료의 악취 농도(OUE/㎥)가 된다.

계산 예는 가상의 예로 다음과 같다. 주어진 값은 원시료를 희석했을 때 패널 판정이 50%에 이른 희석배수 200배이다. 공식은 악취 농도(OUE/㎥) = 역치 도달 희석배수이며, 대입하면 악취 농도는 200 OUE/㎥이다. 결과는 1 OUE/㎥보다 크므로 역치를 넘는 악취가 있다고 해석한다.

악취 강도는 농도와 로그 관계로 설명한다. 이를 Weber-Fechner 법칙이라 하며, 지각 강도는 I = a × log C + b 로 나타낸다. 여기서 I는 지각 강도, C는 화학물질 농도, a는 Weber-Fechner 계수, b는 절편 상수이다. 농도가 10배 늘어도 느낌은 10배가 되지 않는다는 점이 핵심이다.

악취 강도는 패널이 판정하는 등급 척도이므로 희석배수와 성격이 다르다. 국내 연구 자료에서는 간신히 느낄 수 있는 냄새부터 강렬한 냄새까지 감각 세기에 따라 등급으로 구분한다. 악취 강도는 희석배수가 아니라 감각의 세기를 나타내는 등급이다.

복합악취는 두 가지 이상의 악취물질이 함께 작용하여 감지되는 냄새이다. 성분별 기기 분석값을 단순히 합산하면 물질 간 상호작용과 감지 차이가 빠지므로, 복합악취는 악취공정시험기준(국립환경과학원고시 제2019-17호)에 따른 공기희석관능법으로 측정한다. 복합악취의 시료 채취는 배출구 높이와 발생원의 혼재 여부에 따라 나눈다. 관련 기준이 정한 높이 이상의 악취배출구와 다른 발생원이 섞여 있으면 부지경계선과 배출구에서 각각 채취한다.

3. 등장 배경과 필요성

악취는 농도가 낮아도 사람에게 불쾌감과 혐오감을 주어 민원의 주된 원인이 된다. 화학물질 가운데 극히 낮은 농도에서도 감지되는 것이 많아, 기기 측정값만으로는 주민이 느끼는 피해의 크기를 설명하기 어렵다. 이 간극을 메우기 위해 사람의 후각을 기준으로 삼는 악취단위가 필요해졌다.

악취방지법은 악취관리지역과 신고대상시설을 두고 배출허용기준과 악취방지계획으로 악취를 관리한다. 법 제8조제2항은 신고할 때 배출허용기준 이하로 배출될 수 있는 악취방지계획을 함께 제출하도록 한다. 행정이 이 기준을 사업장마다 같은 방식으로 적용하려면 측정값의 단위가 통일되어야 하므로, 공기희석관능법으로 얻은 희석배수가 배출 기준의 단위로 쓰인다.