환경부고시 제2010-149호

「환경분야 시험·검사 등에 관한 법률」 제6조제1항에 따른 대기오염공정시험방법(환경부고시 제2007-145호, 2007.8.7)을 다음과 같이 개정․고시합니다.

2010년 11월  4일

환  경  부  장  관

대기오염공정시험방법 일부개정안

대기오염공정시험방법 일부를 다음과 같이 개정한다.

제명 “대기오염공정시험방법”을 “대기오염공정시험기준”으로 한다.

연소시설 배출가스 중 총탄화수소-불꽃이온화검출기(ES01602.2) 및 연소시설 배출가스 중 총탄화수소-비분산적외선분석법(ES01602.3)을 다음과 같이 신설한다.

부칙

이 고시는 발령한 날부터 시행한다.

대기오염공정시험기준	ES 01602.3
연소시설 배출가스 중 총탄화수소-비분산적외선분석법	2010
(Total Hydro Carbon in Combustion Sources--Nondispersive Infrared Analyzer Method)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 연소시설 배출가스 중 총탄화수소의 분석방법으로, 연료를 연소하는 배출원에서 채취된 시료를 여과지 등을 이용하여 먼지를 제거한 후 가열채취관을 통하여 비분산적외선분석기(nondispersive infrared analyzer)로 유입한 후 분석한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 시멘트 소성로, 소각로 등 연소시설 등에서 배출되는 배출가스 중의 총탄화수소(THC)를 분석하는 방법으로써, 알칸류(Alkanes)가 주 성분인 증기의 총탄화수소를 측정하는데 적용된다. 결과 농도는 프로판 또는 탄소등가농도로 환산하여 표시한다. 비분산적외선법으로 분석시 배가스 성분을 파악할 수 있는 분석이 선행되어야 한다.

[주 1] 비분산적외선(NDIR) 분석기로 다른 유기물질을 측정하려면 그 물질의 특성에 맞는 흡수셀이 설정될 수 있는 장비와 교정가스가 필요하다.

1.2.2  이 시험기준의 정량한계는 5 ppm 이다.

1.3  간섭물질

수분트랩안에 유기성 입자상 물질이 존재한다면 양의 오차를 가져올 수 있다. 따라서 반드시 여과필터를 사용하여 샘플링을 해야 한다..

2.0  용어정의

ES 01602.1 연소시설 배출가스 중 총탄화수소-불꽃이온화검출기의 2.0 용어정의에 따른다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  측정장치 시스템

그림 1. 측정장치 시스템

3.2  총탄화수소 분석기

성능규격에 적합하거나 그 이상의 성능을 가진 분석기를 사용하며 기기선택, 설치 및 사용 시에 불꽃 등에 의한 폭발위험이 없어야 한다. 오븐의 온도가 180 ℃ 이상으로 유지되어야 하며 시료채취관의 경우도 열선을 포함하여야 한다.

3.3  교정가스 주입장치

영점 및 교정가스를 주입하기 위해서는 3방 콕이나 순간 연결장치(quick connector) 를 사용한다.

3.4  여과지

배출가스 중의 입자상물질을 제거하기 위하여 여과장치 등을 설치하고, 여과장치가 굴뚝밖에 있는 경우에는 수분이 응축되지 않도록 한다.

3.5  기록계

기록계를 사용하는 경우에는 최소 4회/min이 되는 기록계를 사용한다.

3.6  유량조절밸브

유량조절밸브는 0.5 ∼ 5 L/min의 유량제어가 있는 것으로 휘발성유기화합물의 흡착과 변질이 발생하지 않아야 한다.

3.7  펌프

펌프는 오일을 사용하지 않는 펌프를 사용하여야 하며 가열시 오염물질의 영향이 없도록 테플론재질의 코팅이 되어 있는 또는 그 이상의 재질로 되어 있는 펌프를 사용하여야 한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  교정 및 사용 가스

교정, 연료에 사용되는 가스는 공인된 가스를 사용한다. 교정용 가스는 공기 또는 질소로 충전된 프로판가스로 스팬 값 범위 내의 농도 값을 사용한다.

4.1.1  영점가스

총탄화수소농도(프로판)가 0.1 mL/m3 이하 또는 스팬값의 0.1 % 이하인 고순도 공기를 사용한다.

4.1.2  저농도 교정가스

스팬값의 25 ～ 35 % 농도범위의 가스를 사용한다.

4.1.3  중간농도 교정가스

스팬값의 45 ～ 55 %의 농도범위의 가스를 사용한다.

4.1.4  고농도 교정가스

스팬값의 80 ～ 90 %의 농도범위의 가스를 사용한다.

4.2  측정시스템 성능기준

4.2.1  영점편차

스팬값의 ± 3 % 이하이어야 한다.

4.2.2  교정편차

스팬값의 ± 3 % 이하이어야 한다.

4.2.3  교정오차

교정가스 농도의 ± 5 % 이하이어야 한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료채취관

스테인레스강 또는 이와 동등한 재질의 것으로 휘발성유기화합물의 흡착과 변질이 없어야 하고 굴뚝중심 부분의 10 %범위 내에 위치할 정도의 길이의 것을 사용한다.

5.2  시료도관

스테인레스강 재질(stainless steel pipes) 또는 테프론(fluororesin)재질로 시료의 응축방지를 위해 검출기까지의 모든 라인이 150 ∼ 180℃를 유지해야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  정밀도 및 정확도

6.1.1  정확도(accuracy) 및 정밀도(precision)의 측정은 정량한계의 1 ～ 2배 농도가 되도록 표준가스를 구비하여 4회 이상 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.1.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = [eqn: { s} over {bar x }× 100]                           (식 1)

여기서, s : 표준편차

[eqn: {bar{x}}] : 평균값

6.1.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 표준가스 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) = [eqn: {C _{M}} over {C _{C}} TIMES 100````=`` {C _{AM} -C _{S}} over {C _{A}} TIMES 100`]             (식 2)

여기서, CM : 인증표준물질을 분석한 결과 값

Cc : 인증값

CAM : 표준가스를 첨가하여 시료를 분석한 분석값

CS : 표준가스를 첨가하지 않은 시료의 분석값

CA : CAM - CS의 첨가농도

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

6.2.1  정량한계 및 정밀도, 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.2.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  사전준비

7.1.1  측정시스템 준비

모든 측정 장치를 연결하고 분석기를 교정한 후에 측정을 실시한다. 다만 총탄화수소가 고농도(프로판으로 1.0 % 이상)인 경우에는 적절한 방법으로 장치를 변형하여 사용한다.

7.1.2  교정오차 시험

영점가스와 고농도 교정가스를 주입장치를 통하여 주입하여 분석기를 적절하게 조절한다. 영점과 고농도가스를 사용하여 작성한 검정곡선을 이용하여 저농도 및 중간농도 교정가스의 예상반응도를 계산한다. 다음에 저농도 및 중간농도 교정가스를 차례로 주입장치에 주입한 후 각 교정가스에 대한 반응도를 기록한다. 기록된 반응도와 예상반응도와의 편차는 각 교정가스 농도 값의 5 % 이내이어야 하며, 그 이상인 경우는 분석기를 교체하거나 수리한다. 교정 후에 편차시험을 하기 전까지 기기를 조절하지 않는다.

7.1.3  반응시간 시험

영점가스를 주입하여 기기를 안정시킨 후 고농도 교정가스를 주입하여 농도가 변하는 시점부터 교정가스농도의 90 %까지 나타나는 시간을 기록한다. 시험은 3회 반복하고 평균값을 구한다.

7.2  배출가스 측정방법

총탄화수소의 측정은 연속공정인 경우 30분 동안 연속측정한다. 측정시간 동안 15초 이하의 간격으로 측정결과를 저장하여 평균 측정결과를 나타내고 측정하는 동안에 필요한 사항과 공정중단이나 운전주기 등을 기록한다.

8.0  결과보고

총탄화수소 농도는 ppm(프로판)로 표시하고, 측정농도를 ppm(탄소)로 나타낼 경우에는 다음 식으로 계산한다.

Cc(ppm) = K × C측정                              (식 3)

여기서, Cc : 총탄화수소 농도(ppmv(탄소))

C측정 : 측정한 총탄화수소 농도(ppmv)

K : 3, 프로판 탄소 등가 교정계수

9.0  참고자료

9.1   EPA Method25 "Determination of Total Gaseous Nonmethane Organic Emissions as Carbon", United States Environmental Protection Agency

10.0 부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 정밀도 정확도	5 ppm 상대표준편차가 ± 10 % 이내 90 ～ 110 %