선박평형수 처리장치의 처리수 내 소독부산물 형성에 미치는 요인에 대한 연구

Abstract

국제해사기구(IMO)에 의해 2004년 제정된 국제선박평형수관리협약이 2017년 9월에 발효되며, 이로 인해 늦어도 2019년부터는 순차적으로 국제 선박에 선박평형수 처리장치(BWMS) 설치하여야 한다. 현재 개발되어 IMO 형식 승인을 받은 제품의 45% 정도가 생물을 사멸하기 위해서 활성물질로 염소를 사용하는 BWMS 장치이며, 이 들의 처리장치는 생태 독성을 일으키는 소독부산물 (DBP)를 생성한다. 본 연구는 소독부산물 농도가 유기물의 양, 염소 살균 정도, 및 용존성유기질소(DON) 농도에 따라 다른 양상을 보일 것으로 판단되기 때문에 이에 대한 영향을 파악하고자 하였다. 낙동강 녹조가 발생한 물을 샘플링 하였으며, TRO 농도를 달리한 시험수 처리와 시험수를 희석하여 생물 농도를 감소시킨 시험수를 처리한 후 이들의 결과 값을 비교분석하였다. DON 농도는 시험수를 TRO 15 ppm과 5 ppm으로 처리한 시험에서 각각 24.9 μM과 28.2 μM로 두 시험구에 차이가 없었지만, 생물 양을 감소시키고 TRO 15 ppm으로 처리한 시험수에서는 6.45 μM 농도를 나타내었다. 시험 1일 후 (Day 1) 분석한 34개의 소독부산물 중 18개 소독부산물이 검출되었으며, 이 중에서 Trichloromethane, Dichloroacetic acid, Trichloroacrtic acid가 상대적으로 높은 농도를 나타내었다. 시험 5 일후에도 이와 같은 경향을 보였으며, 특히 Trichloromethane은 시험수 중 원수를 15 ppm으로 처리한 시험구에서 147.8 μg/L의 높은 값을 보였다. 또한, 시험 1일 뒤 검출된 대부분의 소독부산물은 5일 후 증가하는 경향을 보였다. 본 연구 결과, 시험수 자체의 유기물이 충분히 높은 경우에 높은 농도의 염소 처리에서 소독부산물이 높게 나타나고, 5일 후에도 잔류을 사멸하기 위해서 활성물질로 염소를 사용하는 BWMS 장치이며, 이 들의 처리장치는 생태 독성을 일으키는 소독부산물 (DBP)를 생성한다. 본 연구는 소독부산물 농도가 유기물의 양, 염소 살균 정도, 및 용존성유기질소(DON) 농도에 따라 다른 양상을 보일 것으로 판단되기 때문에 이에 대한 영향을 파악하고자 하였다. 낙동강 녹조가 발생한 물을 샘플링 하였으며, TRO 농도를 달리한 시험수 처리와 시험수를 희석하여 생물 농도를 감소시킨 시험수를 처리한 후 이들의 결과 값을 비교분석하였다. DON 농도는 시험수를 TRO 15 ppm과 5 ppm으로 처리한 시험에서 각각 24.9 μM과 28.2 μM로 두 시험구에 차이가 없었지만, 생물 양을 감소시키고 TRO 15 ppm으로 처리한 시험수에서는 6.45 μM 농도를 나타내었다. 시험 1일 후 (Day 1) 분석한 34개의 소독부산물 중 18개 소독부산물이 검출되었으며, 이 중에서 Trichloromethane, Dichloroacetic acid, Trichloroacrtic acid가 상대적으로 높은 농도를 나타내었다. 시험 5 일후에도 이와 같은 경향을 보였으며, 특히 Trichloromethane은 시험수 중 원수를 15 ppm으로 처리한 시험구에서 147.8 μg/L의 높은 값을 보였다. 또한, 시험 1일 뒤 검출된 대부분의 소독부산물은 5일 후 증가하는 경향을 보였다. 본 연구 결과, 시험수 자체의 유기물이 충분히 높은 경우에 높은 농도의 염소 처리에서 소독부산물이 높게 나타나고, 5일 후에도 잔류