스크랩 해양 유류 오염사고 관련~

[정상민(대전.농학)]

유 회수선 PROJECT의 개요

油回収船PROJECTの概要

1) 유 회수선PROJECT검토의 목적

1) 油回収船PROJECT検討の目的

바다에 유출된 기름은 급속하게 넓은 지역으로 확산된다. 약 100리터의 기름은 0.1 미크론(㎛)의 두께로 1㎢의 수면을 뒤덮게 된다. 유막을 해상에서 물리적으로 수거하려면 두께가 0.1㎜ 이하로 얇아지기 전이어야 한다. 유출된 기름은 증발, 용해, 분산, 에멀젼화, 광산화, 생분해 등 복잡한 풍화 과정을 겪게 된다.

海に流出した油は急速に広い海域に広がる。約100㍑の油は0.1ミクロンの薄さで1km2の水面を覆う。油膜を海上で物理的に回収するには、膜の薄さが0.1㎜以下になる前でなければならない。流出した油は蒸発、溶解、分散、エマルジョン化、光酸化、生分解など複雑な風化過程を経る。

해상으로 수송되는 원유는 약 3백 여종에 달할 뿐만 아니라, 각개의 기름이 복잡한 구성 성분으로 이루어져 있으므로 해상으로 유출된 이후의 변화 과정은 상황에 따라 아주 다르다.
따라서 유출된 기름의 풍화 과정을 예측하고, 그 영향을 사전에 예보할 수 있는 기술을 보유하는 것은 방제 기술에 있어서 가장 중요한 측면 중의 하나이다.

海上を輸送される原油の種類は約300あまりに達するだけでなく、それぞれの油が複雑な成分で構成されているので、海上に流出した後の変化過程は、状況によりかなり異なる。
したがって流出した油の風化過程を予測して、その影響を事前に予測することが、油除去において最も重要な技術の一つである。

그러나, 그 동안 해상에서 선박의 사고 등으로 유출된 기름들이 유출 초기에 적절하게 수거를 할 수 있는 방법의 마련이 쉽지 않아 대부분 미봉책으로 일관하였기 때문에 아직도 수많은 사고 해역에서 기름 잔재물들에 의한 환경 오염이 지속되고 있는 것이다.

しかし、船舶事故などで海上に流出した油を流出初期に適切に回収することは容易ではないため、場当たり的な対応により、多くの事故海域では残留油分による環境汚染が続いている。

특히 원유의 경우, 원유가 해상에서 유출되었을 때 시간에 따른 확산과 유막의 두께 변화, 증발 속도, 증발되는 성분의 양 등은 현재의 기름 량을 추정하는데 중요한 자료가 된다. 부유하는 기름 중에서 해수 중으로 용해되는 양과 분산되는 양, 에멀젼이 생성되는 속도 등을 예측하는 것도 무척 중요하다.

特に原油の場合、海上で流出すると、時間とともに拡散して油膜の厚さが変化するため、蒸発速度、蒸発成分の量などは、現時点での油量を推定するのに重要な手がかりとなる。浮遊する油の中から海水中に溶け出す量と拡散する量、エマルジョンが生成される速度などを予測することも非常に重要である。

기름의 용해도나 분산도는 수중 생물에 대한 독성과 밀접한 관계가 있다. 용해도가 높은 물질들은 증발성 또한 높기 때문에 유분산처리제를 너무 일찍 투입하게 되면 기름의 독성을 수중으로 확산시키는 역효과를 내게 된다. 점도가 높은 기름들은 대부분 해상에서 풍화되면서 수분을 함유하는 아주 끈적끈적한 갈색의 에멀젼을 형성한다. 이런 에멀젼이 생기면 부피와 점도가 크게 증가하여 물리적인 수거 작업과 소각처리에 큰 장애가 되므로 에멀젼이 생성되지 않도록 유출 초기에 적절한 방제 조치가 필요하다.

油の溶解度や分散度は水中生物に対する毒性と密接な関係がある。溶解度の高い物質は蒸発性も高いため、油分散処理剤をあまり早く投入すると油の毒性を水中に拡散させて逆効果となる。粘度の高い油は大部分が海上で風化しながら、水分を含む極めて粘度の高い褐色のエマルジョンを形成する。このようなエマルジョンが形成されると体積と粘度が増加して、物理的回収作業と焼却処理に大きな障害となるので、エマルジョン形成前の流出初期に適切な除去措置をとる必要がある。

통계상으로 각종 유출사고로 인한 전세계의 해양으로 유입되는 기름의 총량은 연간 약 56만 9천톤에 달한다. 80년대 초까지만 해도 1백 40만톤을 넘던 유출량이 이렇게 감소한 것은 해양오염을 줄이려는 각국의 노력에 힘입은 바 크다. 그렇지만 유조선 사고가 점점 대형화되고 있고 해상 물동량이 증가하고 있는 한 어느 해역에서도 사고의 가능성은 배제할 수 없다. 전세계의 해상으로 수송되는 원유와 제품유는 연간 10억톤에 달하며 이러한 해상 유출사고는 석유가 생산되는 한 계속될 수 밖에 없다.

統計によると、各種の流出事故によって全世界の海洋に流出する油の総量は、年間約56万9千トンに達する。80年代初めまで140万トンを越えていた流出量が、ここまで減少したのには、海洋汚染を減らそうとする各国の努力によるところが大きい。しかしタンカー事故がますます大規模化し、海上物流が増加していく限り、どの海域でも事故の可能性は排除できない。全世界の海上を輸送される原油と原油製品は年間10億トンに達しており、海上流出事故の危険性は石油が生産される限り続くものと考えられる。

따라서 기름 오염사고의 심각성, 방제체제의 문제점, 방제능력의 취약성, 현장 방제작업의 원시성 등을 최대한 해소하는 방법으로 유출사고 초기에 보다 효과적으로 유출유를 수거할 수 있는 유 회수선의 개발이 요구된다.

したがって油汚染事故の深刻性、除去体制の問題点、除去能力のぜい弱性、原始的な除去作業などをできる限り解消する方策のひとつとして、流出事故初期に、より効果的に流出油を回収する油回収船の開発が求められている。



2) 유 회수선 검토의 범위 및 내용

2) 油回収船検討の範囲および内容

통상적으로 해양에서의 기름 유출사고가 발생할 경우 바람이나 조류의 흐름을 타고 넓은 지역으로 빠르게 확산된다. 확산되는 기름은 해수 표면에 퍼져 해류, 조석, 바람의 영향으로 이동한다. 그 중 용해 성분은 해수로 녹아 들고 휘발성분은 대기 중으로 증발한다.

通常、海洋での油流出事故が発生した場合、風や潮の流れによって広い海域に急速に拡散していく。拡散する油は海水表面に広がり、海流、干満、風の影響によって移動する。油の中の溶解成分は海水に溶けて、揮発成分は大気中に蒸発する。

휘발성분이 날아가고 점성이 높아진 기름은 50-80% 정도의 수분을 함유하는 갈색의 끈적끈적한 에멀션을 형성하고, 또한 대부분 해양에서의 기름 유출은 악천후 때 발생하는 예가 많으므로 방제 작업에 있어서 큰 장애 요인이 된다.

揮発成分が蒸発して粘性の高まった油は50～80％程度の水分を含有する褐色のねばねばしたエマルジョンを形成する。また大部分の海洋油流出事故は悪天候時に発生することが多いため、除去作業の大きな障害要因になっている。

따라서 유 회수선의 경우 유출된 기름의 성상이 에멀션을 형성할 때 까지 현장에 투입하는 것이 바람직하다.

したがって油回収船は、流出した油が、エマルジョンを形成するまでに現場に投入されることが望ましい。

(1) 검토의 범위 (検討の範囲)

가. 유출유의 신속한 처리 (流出油の迅速な処理)

일반적으로 기름 유출시 사용되는 유 회수기들의 경우 처리용량이 상대적으로 작다. 특히 해양에서의 기름 유출사고 시 악천후나 대량의 기름 유출사고 때는 처리시기를 놓치게 되어 수 많은 비용을 투입하게 되고, 장기적인 해양오염을 유발하게 되는 원인이 된다. 유 회수선은 유 회수기의 이러한 문제점을 보완하여 대량으로 유출된 기름 성분들을 짧은 시간에 회수할 수 있다는 장점이 있다.

一般的に油流出時に使われる油回収器は、処理容量が相対的に小さい。特に海洋での油流出事故の場合、悪天候や大量の油流出により処理時期を逸して、結果として多くの費用を投じることになり、また長期的な海洋汚染をもたらす原因にもなる。 油回収船は、油回収器のこうした問題点を補完して、大量に流出した油成分を短時間に回収できるという長所がある。

나. 경 제 성 (経済性)

해양에서의 기름 유출사고는 유출된 기름의 회수에 따르는 비용뿐만 아니라, 유출 초기에 어느 정도의 기름을 회수하느냐에 따라, 사회,환경적 비용의 투입도 감안하여야 한다. 방제나 정화작업을 통하여 해양 환경으로부터 제거 되지 않은 기름의 성분들은 환경 내에 잔류하여 해양 생물들에게 장기적인 영향을 미치게 되며, 외국의 사고 사례를 살펴보면 원유나 연료유의 유출 사고 후 7내지 10년이 경과하여도 게나 굴과 같은 갑각류의 패류 서식지가 회복되지 않는 경우를 쉽게 찾아볼 수 있다.

海洋での油流出事故においては、流出した油の回収にともなう費用ばかりでなく、流出初期にどの程度の油を回収できるかによって生じる社会、環境的な費用も考慮されなければならない。除去や浄化作業によっても海洋環境から除去しきれない油の成分は環境内に残留して、海洋生物に長期的な影響を与える。外国の事故の事例をみると、原油や燃料油の流出事故後、7年から10年が経過しても蟹やカキなどのような甲殻類の貝類棲息が回復しないケースが多くみられる。

기름 속에서 포함된 고분자량 방향족 탄화수소들은 미생물에 의한 분해 속도가 매우 느리거나, 거의 분해 되지 않기 때문에 퇴적물 속에 잔류하여 만성적인 독성을 나타내게 된다. 잔류 성분 중에는 발암성을 가지고 있는 물질들이 있으므로 해양 생물에 농축되어 인간에게 해로운 영향을 미칠 수도 있다.

油に含まれる高分子芳香族炭化水素は、微生物による分解速度が非常に遅くほとんど分解されないため、堆積物中に残留して、慢性的な毒性を放出する。残留成分中には発ガン性物質があり、それらが海洋生物によって濃縮され、人間に害を及ぼすこともありうる。

미생물에 의해 분해되지 않는 상당량의 기름은 환경 내에 그대로 남아서 생물 군집을 변화시키는 등 심각한 피해를 입힌다. 특히 우리 나라의 서해와 남해와 같이 넓은 갯벌이 발달한 지역은 특히 기름 오염에 취약하다. 이러한 갯벌 지역은 한번 오염되면 회복하는데 10년 내지 20년 이상의 시간이 소요되는 것으로 추정되고 있으며, 연안의 습지는 어류의 산란장이나 치어가 성장하는 장소이므로 이러한 환경파괴가 가속화될 경우 장기적으로 연안 어장의 생산력 감소와 직결 될 수 있다.

微生物によっても分解されない相当量の油は環境内にそのまま残り、生態系を変化させるなど深刻な被害をもたらす。特に韓国の西側・南側の海のように広い干潟の発達した海域は油汚染にぜい弱である。このような干潟地域は一度汚染されると回復するのに10年から20年以上の期間がかかると推定されている。沿岸の湿地は魚類の産卵場や稚魚が成長する場所であるため、こうした環境破壊がおこなわれた場合、長期的に沿岸漁場の生産力減少に直結する。

따라서 기름 유출사고 초기에 대량으로 기름을 회수할 수 있는 유 회수선의 경제성은 뛰어나다고 할 수 있다.

したがって、油流出事故の初期の段階で大量の油を回収できる油回収船の経済性は卓越しているといえる。

다. 안 전 성 (安定性)

해양에서의 기름 유출사고는 대부분 악천후에 발생하게 되고, 기존의 유 회수기들의 처리용량이 적은 관계로 적기에 유출된 기름 성분들을 회수하기란 쉬운 일이 아니다. 따라서 기름의 확산을 막기 위해 기름막(오일펜스)을 설치한 후 곧 바?기름을 수거할 수 있는 유회수선의 개발이 절실히 요구되며, 유분산처리제의 사용으로 해양 생태계를 오염시키는 것을 막아야 한다. 어류는 방향족 탄화수소를 분해할 수 있는 능력을 가지고 있는데, 엑슨 발디즈 사고 후 연어를 비롯한 각종 어류의 간과 쓸개에서 여러 원유 성분의 분해산물이 측정되었다.

海洋での油流出事故は、大部分が悪天候時に発生し、また既存の油回収器の場合、処理容量が小さいため、流出した油成分を適時に回収することは容易なことでない。したがって油の拡散を防ぐためにオイルフェンスを設置してすぐに油の回収をおこなえる油回収船の開発が切実に求められている。油分散処理剤の使用によって海洋生態系が汚染されるのを防がなければならない。魚類は芳香族炭化水素を分解できる能力を持っているが、エクソン・バルディズ号事故後、サケをはじめとする各種魚類の肝臓と胆嚢でさまざまな原油成分の分解生成物が測定された。

1978년 프랑스의 브리타니 해안에서 침몰한 수퍼급 유조선 아모코 카디즈호에서 유출된 22만 8천톤의 원유로 400㎞의 해안이 오염되었을 때에도 좌초지점으로부터 인접한 해역에서는 많은 어류가 폐사하였고, 청어의 경우에는 유류오염 사고 후 심한 장애가 나타나기도 했다.

1978年フランスのブリタニ海岸で沈没したスーパー級タンカー・アモコ・カディズ号から流出した22万8千トンの原油で400kmの海岸が汚染された時にも、座礁地点に隣接した海域では多くの魚類が死滅し、ニシンには激しい障害も見られた。

경질유의 유출사고 시에는 저서생물 피해가 심각하게 나타나는 경우가 많다. 약 0.01ppm의 수중 농도에 노출된 조개류는 사람의 후각으로 기름 냄새를 식별할 수 있기 때문에 식품으로 쓸 수가 없다. 특히 우리 나라와 같이 연안에 양식장이 밀접한 지역에서는 유출된 기름이 연안을 덮치게 되면 수십억 원 이상의 피해를 입을 수가 있다.

軽質油の流出事故時には深刻な底性生物（ベントス）被害が現れるケースが多い。約0.01ppmの水中濃度に露出した貝類は、人間の嗅覚でも油の臭いを識別できるために食品にはならない。特に韓国のような沿岸に養殖場が密集している海域では、流出した油が沿岸に押し寄せるようになれば数十億ウォン以上の被害を被ることになる。

방제나 정화작업을 통하여 해양환경으로부터 제거 되지 않은 기름의 성분들은 환경 내에 잔류하여 해양 생물들에게 장기적인 영향을 미치게 된다. 외국의 사고사례를 살펴보면 원유나 연료유의 유출사고 후 7내지 10년이 경과하여도 게나 굴과 같은 갑각류의 패류 서식지가 회복되지 않는 경우를 쉽게 찾아볼 수 있다.

除去や浄化作業によっても除去しきれない油の成分は海洋環境内に残留して、海洋生物に長期的な影響を与える。外国の事故の事例をみると、原油や燃料油の流出事故後、7年から10年が経過しても蟹やカキなどのような甲殻類の貝類棲息が回復しないケースが多くみられる。

기름 속에서 포함된 고분자량 방향족 탄화수소들은 미생물에 의한 분해 속도가 매우 느리거나, 거의 분해 되지 않기 때문에 퇴적물 속에 잔류하여 만성적인 독성을 나타내게 된다. 잔류성분 중에는 발암성을 가지고 있는 물질들이 있으므로 해양 생물에 농축되어 인간에게 해로운 영향을 미칠 수도 있다.

油に含まれる高分子芳香族炭化水素は、微生物による分解速度が非常に遅くほとんど分解されないため、堆積物中に残留して慢性的な毒性を放出する。残留成分中には発ガン性物質があり、それらが海洋生物によって濃縮され、人間に害を及ぼす。

따라서 해양에 유출된 기름으로부터의 피해를 최소화시키기 위해서는 유출 초기에 유출된 기름을 대량으로 수거할 수 있는 유 회수선의 투입이야 말로 해양생물 군집을 변화시키고 해양 환경의 파괴를 막을 수 있는 가장 안전한 처리방법이라 하겠다.

したがって海洋に流出した油からの被害を最小化させ、海洋生物の生態系を変化させるような海洋環境の破壊を防ぐには、流出した油を流出初期に大量に回収できる油回収船を投入することこそ、最も安全な処理方法といえる。




(2) 검토의 내용 (検討の内容)

해양에서의 기름 유출 사고는 대부분 악천후에 발생하므로 높은 파고에 의해 일반적인 ?회수기를 사용한 처리 방법으로는 적기에 유출된 기름을 수거하기란 쉬운 일이 아니다. 따라서 악천후 시에도 적절히 기름을 수거하여 처리할 수 있는 유 회수선과 유수분리장치가 필요하다.

海洋での油流出事故は、その大部分が悪天候時に発生するので、激しい波浪のため一般的な油回収器を使用した処理方法では適時の流出油の回収は容易ではない。したがって悪天候時にも適切に油を回収して処理できる油回収船と油水分離装置が必要である。

특히 기존의 유 회수기가 가지는 문제점을 보완하여 해양에서의 기름 유출 사고 시 능동적으로 대처할 수 있는 유 회수선의 개발이 시급하다.

既存の油回収器のかかえるこうした問題点を解消して、海洋での油流出事故時に能動的に対処できる油回収船の開発が急がれている。

또한 기존의 유 회수선의 개념은 선박에 오일펜스 및 오일스키머, 유 회수기를 장치한 부선 등으로 구성되어 있으며, 유 회수기는 기름의 종류 및 조건, 점도, 바람, 파도, 조류, 공기 및 해수의 온도, 유막의 두께, 쓰레기의 혼합 여부에 의해 영향을 받기 때문에 유출 초기에 유출유의 적절한 처리가 어려웠다.

またこれまでの油回収船は、船舶にオイルフェンスおよびオイルスキーマー、油回収器を装着した浮船などで構成されているが、油回収器は油の種類および条件、粘度、風、波、潮流、空気および海水の温度、油膜の厚さ、ゴミの混合有無により影響を受けるため、流出初期に流出油の適切な処理をおこなうことが難しかった。

그러나, 해동의 유 회수선은 오일펜스를 부설하는 보조선과 해양에서 기름 성분을 유 회수기를 통하지 않고 유 회수선에서 직접 해양의 기름 성분들을 흡입하여 기름이 제거된 해수는 유 회수선의 후미로 배출시키며, 유 회수선 자체가 거대한 oil tank 로서 짧은 시간에 대량의 기름 성분을 처리할 수 있다는 장점이 있다.

しかし、海東の場合、油回収船とオイルフェンスを敷設する補助船によって構成され、油回収器を使わずに油回収船が直接、海洋の油成分を吸入し、油を除去した海水を油回収船の後尾から排出するため、油回収船自体が巨大なオイルタンクとして短時間に大量の油成分を処理できるという長所がある。

아래의 표에서 나타난 바와 같이 기존의 유 회수기들의 대부분이 파도의 크기나 세기에 영향을 가장 많이 받는 관계로, 해동의 유 회수선 project는 국내의 대다수 유회수기 의 회수용량 산정 방식인 흡입 펌프의 최대 흡입 용량이 아니라, 실제 유 회수선으로 유입되는 기름성분의 총 유입량을 용량으로 산정한 것이며, 기름의 종류 및 조건이나 기상의 변화에 상관없이 해양에서 유출된 기름 성분들을 신속하게, 대량으로 처리할 수 있는 유수분리시설을 유 회수선 자체에 설치하여 방제 작업을 유출 초기에 완료할 수 있도록 고안되었다.

下記の表にある通り、既存の油回収器の大部分が波の高さや強さに大きく影響を受けるが、海東の油回収船projectの場合は、国内の大多数の油回収器の回収容量算定方式である吸入ポンプの最大吸入容量でなく、実際に油回収船に流入する油分の総流入量を容量として算定したものであり、油の種類や条件、気象の変化に関係なく海洋に流出した油成分を速かに大量に処理できる油水分離施設を油回収船自体に設置して、除去作業を流出初期に完了できるように考案された。

표1. 유회수기의 종류별 특성

유회수기 종류	기름의 형태	쓰레기 영향	파      도	조      류	수면 길이	운용 방법
트롤(붐) 스키머	중ㆍ저점도	취약 (스크린설치)	날카로운 파도 취약	대체로 양호	예인선 길이	전진형 (1㏏이상)
브러시 스키머	중ㆍ저점도	작은형태의 쓰레기 취약	민감도 낮음	〃	해안선 길이 회수기 흡수	전진형 (1㏏이상)
디스크 스키머	중ㆍ저점도	취     약	디스크 직경보다 적은파도 유출	취     약	회수기 흡수	정지형
드럼 스키머	모든종류 기름	〃	드럼직경보다 적은 파도에 유효	〃	〃	〃
몹 스키머	〃	양     호	부서지는 파도 취약	낮은 조류	최소 수면	〃
부유벨트 스키머	〃	〃	민감도가 낮음	2∼3㏏	회수선 흡수선	전진형
스크류 스키머	〃	〃	취     약	취     약	회수기 흡수	정지형

[박남윤]

감사~복 받으시요~