서 론

축산업의 전업화 및 대규모화와 함께 가축분뇨 발생량이 늘어나고 부적절한 가축분뇨 관리로 인해 축산분야 관련 악취 민원이 지속해서 증가하고 있다. 환경부에서 보고한 바에 의하면 국내 축산분야 악취 관련 민원은 ‘14년 2,838건에서 ‘20년 14,345건으로 5배 이상 증가하였다 (MAFRA, 2022). 축사 시설에서 배출되는 악취는 축산업의 이미지 훼손 및 부정적 인식을 제공하는 요인으로 작용하고 있으며, 축산업 기반을 위축하고 있다. 축산분야에서 발생하는 악취 문제가 심각하게 대두됨에 따라 정부는 축산환경 관련 규제를 점차 강화하는 한편 악취 저감을 위한 다양한 지원사업을 추진하고 있다.

농림축산식품부는 지자체와 협력을 통해 축산악취 민원이 많은 농가 (1,070호)를 선정하여 축산 악취관리 등 축산법령 준수 여부를 집중하여 관리하고 있으며 (MAFRA, 2020), 기존 개별농가의 가축분뇨 처리를 위해 지원되던 ‘가축분뇨 처리 지원사업’을 지역단위 ‘축산악취개선 사업’으로 개편하였다. 또한, 17년부터 ‘악취측정 ICT기계장비 지원사업’을 추진하여 센서를 활용해 실시간으로 발생하는 악취 (암모니아, 황화수소)를 측정하고 수집된 정보를 수신하여 관리할 수 있는 축산악취 통합 모니터링 시스템 (축산환경관리원)을 운영하고 있다.

환경부는 「대기환경보전법」 개정을 통해 가축분뇨 공동자원화시설과 같은 퇴·액비 제조시설에 대해 암모니아 배출 방지시설 설치를 의무화하고, 암모니아 배출 허용기준을 30 ppm 이하로 제한하였으며 (ME, 2021), 가축분뇨 배출시설의 설치 허가 시 ‘악취방지계획서’, ‘악취방지시설의 연간 유지·관리계획서’ 등 악취 저감 관련 서류를 지자체에 의무적으로 제출하도록 「가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 시행령」을 개정하였다.

일부 지자체에서는 시민 참여형 악취 모니터링 요원을 선발하여 시민들이 적극적으로 악취 관련 행정에 참여할 수 있도록 조례를 제정해 주민참여 거버넌스를 활성화할 수 있는 제도를 운용하고 있다. 그뿐만 아니라 악취 다량 발생 농가에는 무인 악취 포집기를 설치하여 24시간 감시를 통한 민원 신속 대응 및 축산농가의 자발적인 악취 저감을 유도하고 있다.

그러나 이러한 정부의 노력에도 불구하고 축산업에서 발생하는 악취는 사육환경, 분뇨 처리 방법, 악취 저감 시설 운영 등의 다양한 요인과 기상 조건에 따라 지속적으로 변화하며, 개인마다 느끼는 후각 차이와 시설· 장비의 사후 관리 문제로 인해 여전히 악취 민원을 해결하는 것에는 한계가 있다.

현재 농식품부에서 추진하고 있는 악취측정 ICT 기계장비 지원사업의 측정기 경우 소모품의 센서를 사용하고 있어 최소 6개월 주기로 센서를 교체해야 하며 한 달에 1회 센서 검·교정이 필요해 과도한 관리 비용이 소요된다. 또한, 다양한 악취 물질 중 암모니아와 황화수소만 측정할 수 있고 환기량을 고려하지 않은 단순 농도만 확인하기 때문에 악취 정도를 판단하는데 제한적인 부분이 있다. 무인 악취 포집기의 경우 설치 위치에 따라 악취 결과가 바뀔 수 있으며, 포집한 시료를 전문기관에 맡겨서 분석하는 데 큰 비용 (1회 200만원)이 소요되는 문제가 있다.

앞서 언급한 대로 악취는 원인물질이 다양하고 복합적이며 국지적·순간적으로 발생 소멸하는 특성상 장소와 시간대별로 어떤 종류의 냄새가 얼마만큼의 강도로 발생하는지에 대한 냄새 패턴 정보 수집이 필요한 상황이다 (Aarnink and Zhao, 2009). 이 정보는 냄새 모니터링 시스템의 효율적인 운영 및 관리에 매우 중요한 역할을 한다 (Kim et al., 2020).

본 연구에서는 모바일 기반 주민 참여형 축산 냄새 알리미 어플리케이션을 개발하여 각 지점에서 발생하는 냄새의 특성을 효과적으로 자료화할 수 있도록 하였다. 이 어플리케이션을 사용하면 시간과 장소에 제약을 받지 않고 실시간으로 현장에서 느낀 냄새를 편리하게 저장하고 공유할 수 있어서 측정 대상 지역의 냄새 특성을 조사하기에 매우 유용하다 (Choi et al., 2021).

본 연구는 냄새 알리미 어플리케이션을 통해 냄새 알림 위치, 발생일, 빈도 및 냄새 정도 등의 정보를 수집하고 해당 지역 주민들이 느끼는 냄새 정도를 분석하여 갈등 해결 방안을 마련하기 위한 목적으로 수행되었다.

재료 및 방법

1. 조사대상 지점 및 평가 방법

본 연구팀에서 개발한 모바일 냄새 알리미 어플리케이션을 이용하여 악취 평가가 이루어졌다. 조사 지역은 충청북도 음성군으로 Table 1과 같이 비교적 악취를 많이 유발한다고 예상되는 돈사 (9곳), 한우사 및 기타 축종 사육장 (6곳), 공장 (5곳) 등 총 20개 시설과 마을 (8곳), 중심가/학교/공원 (5곳) 등 민원 발생 예상 지점 총 13곳을 대상으로 총 861건 조사하였다. 선정한 냄새 알리미 어플리케이션 평가 대상 지점은 Figure 1과 같다.

Figure 1.

Distribution of selected facilities for odor monitoring mobile app evaluation.

냄새 알리미 어플리케이션의 냄새 강도는 「배출허용기준 및 엄격한 배출허용 기준의 설정 범위」를 참고하여 1. 무취, 2. 미약, 3. 보통, 4. 심함, 5. 아주 심함 5단계로 구분하였다. 냄새 강도가 4. 심함 이상 일 시에는 모든 사람에게 악취 피해가 인정되는 악취 세기로 판정하였다 (Table 2).

2. 냄새 알리미 어플리케이션 기능

주민 참여형 냄새 알리미는 사용자 모드 (어플리케이션)와 관리자 모드 (웹 사이트)로 구분되며, 냄새 알리미 어플리케이션을 통해 수집된 정보는 웹 사이트 (관리자 모드)에서 다양한 형태의 데이터 통계로 구현되도록 설계하였다. 모바일 냄새 알리미 어플리케이션의 사용자모드는 Figure 2에 나타낸 것과 같이 크게 사용자가 회원 가입을 통해 접속하는 로그인 창, 사용자가 현재 위치에서 느끼는 냄새 정도 (1~5단계)를 알림 버튼을 통해 전송하는 냄새 알리미 창, 사용자가 냄새 알림을 이용한 내역 (위치, 시간, 냄새 강도 등)이 기록된 나의 알림 내역 창, 사용자의 보유 포인트 확인 및 상품 교환, 프로필 수정이 가능한 사용자 정보 창 등으로 구성되어 있다.

Figure 2.

Screenshot of the mobile odor application (user mode), (a) login page, (b) odor alarm page, (c) alarm list page, (d) user information page.

주민 참여형 냄새 알리미 어플리케이션 관리자 모드는 Figure 3에 나타낸 것과 같이 크게 냄새 발생지역 현황, 냄새 발생 알림 목록, 냄새 배출시설 목록, 취합 데이터 통계, 회원 및 포인트 관리 등으로 구성되어 있다. 냄새 발생지역 현황은 지도상에 사용자들이 평가한 상세 정보 (위치, 냄새 강도, 날짜, 온도, 풍향, 풍속 등)들이 표시되며, 알림 목록들은 엑셀 파일로 다운로드 가능하도록 하였다. 냄새 발생 알림 목록은 지역, 냄새 시설 유형, 기간 등으로 검색하여 알리미한 상세 정보들을 확인할 수 있다. 냄새 배출시설 목록에서는 냄새 배출시설 등록이 가능하며, 등록한 시설들은 지역이나 냄새 시설 유형 등으로 검색하여 확인이 가능하다. 취합 데이터 통계는 지역, 냄새 시설 유형, 참여자 유형, 냄새 강도 등 검색을 통해 반경별 참여 횟수, 냄새 강도 분포, 시간대별 알림 건수 등 데이터를 그래프로 시각화하였으며, 회원 및 포인트 관리에서는 사용자들의 정보 (포인트, 상품관리 등)를 관리하는 기능이다.

Figure 3.

Screenshot of the mobile odor application (manager mode).

결과 및 고찰

1. 시설별 냄새 알리미 측정

동일한 유형의 시설이라도 시설의 위치 및 바람 방향 등에 따라 냄새 정도가 다르므로 다양한 악취 발생 특성을 나타낼 수 있다 (Sun et al., 2010; Koziel and Spinhirne, 2006). 냄새 알리미 어플케이션 평가는 음성군의 악취 유발 시설인 돈사, 한우사 및 기타 축종 사육장, 공장 등의 시설과 민원 발생 예상 지점인 마을, 중심가/학교/공원 등 대상으로 총 861건 실시하였다. 음성군 전체 냄새 알림 건수는 무취 452건 (53%), 미약 198건 (23%), 보통 112건 (13%), 심함 71건 (8%), 아주 심함 28건 (3%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체 알림의 89%를 차지하였다 (Table 3).

시설별 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 분석한 결과, 돈사 (23.0%), 공장 (10.1%), 한우사 및 기타 축종 사육장 (8.4%), 마을 (2.8%), 중심가/학교/공원 (0%) 순으로 나타났으며 (Table 3), 주로 악취를 많이 유발한다고 예상되는 시설에서 악취 빈도가 높았다. 마을, 중심가/학교/공원 등과 같은 민원 발생 예상 지점의 경우 ‘심함’ 이상의 알림 비율이 3% 이하를 차지하였다.

냄새 알리미 어플리케이션을 이용하여 음성군 지역을 조사한 결과, 악취 유발 예상 시설로 선정된 지점에서 ‘심함’ 이상의 알림 건수가 월등히 많다는 것을 확인하였다. 냄새 유형은 축사 (돈사, 계사, 우사), 가축분뇨 및 퇴비 냄새가 주를 이루었으며, 일부 비린내 및 알 수 없는 냄새가 난다고 응답한 경우도 있었다.

2. 악취 유발 시설별 냄새 알리미 측정

악취 유발 시설은 돈사, 한우사 및 기타 축종 사육장, 공장 등으로 분류하였다. 돈사의 경우 총 9개 시설을 대상으로 총 285건 평가되었다 (Table 4). 돈사 전체 냄새 알림 건수는 무취 91건 (31.9%), 미약 78건 (27.4%), 심함 54건 (18.9%), 보통 41건 (14.4%), 아주 심함 21건 (7.4%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체 알림의 약 74%를 차지하였다. 각 돈사별 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 분석한 결과, I 돈사 (61.9%), C 돈사 (50.0%), F 돈사 (44.8%), G 돈사 (23.1%), H 돈사 (19.4%), A 돈사 (18.8%), B 돈사 (15.4%), D 돈사 (9.3%), E 돈사 (8.8%) 순으로 나타났다. 특히, I 돈사와 C 돈사의 경우 ‘심함’ 이상의 비율이 전체 알림 건수의 50% 이상을 차지하여 악취가 가장 심한 것으로 나타났다. 악취가 가장 심한 C 돈사와 I 돈사의 경우 주변에 악취를 유발시킬 수 있는 시설에 대해 조사한 결과 C 돈사는 주변 곳곳에 우사가 위치해 있었으며, I 돈사는 인근에 비료 제조시설이 있는 것 으로 조사되었다. 냄새 유형은 C 돈사의 경우 돈사 (돼지) 및 우분뇨 냄새가 압도적이었으며, I 돈사는 주로 돼지 및 퇴비 냄새가 강한 것으로 조사되었다.

한우사의 경우 총 4개 시설을 대상으로 평가하였으며, 총 80건의 냄새 알림이 전송되었다 (Table 5). 한우사 전체 냄새 알림 건수는 무취 33건 (41.3%), 보통 22건 (27.5%), 미약 18건 (22.5%), 심함 3건 (3.8%), 아주 심함 4건 (5.0%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체 알림의 약 91.3%를 차지하였다. 각 한우사별 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 분석한 결과, D 한우사 (21.9%), C 한우사 (4.3%), A와 B 한우사 (0%) 순으로 나타났다. 평가된 한우사 중 D 한우사는 ‘심함’ 이상의 비율이 전체 알림 건수의 21.9%를 차지하여 악취가 가장 심하였으며, 강렬한 냄새 수준인‘아주 심함’ 알림도 4건이나 측정되었다. 악취가 가장 심한 D 한우사의 주변 시설을 조사한 결과 민원 소지가 있는 마을과의 거리가 300 m 이하로 아주 가까이 인접해 있었으며, 주변에는 다른 우사도 위치해 있는 것으로 나타났다. D 한우사의 경우 대부분의 냄새 유형이 분뇨 및 퇴비 냄새인 것으로 조사되었다.

기타 축종 사육장의 경우 총 2개 시설을 대상으로 평가하였으며, 총 36건의 냄새 알림이 전송되었다 (Table 6). 기타 축종 사육장의 전체 냄새 알림 건수는 무취 24건 (66.7%), 미약 8건 (22.2%), 보통 4건 (11.1%), 심함과 아주 심함 0건 (%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체를 차지하였다. 각 기타 축종 사육장별 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 분석한 결과 A 사육장만 7건 (8.6%)의 알림이 발생한 것으로 조사되었다.

공장의 경우 총 4개 시설을 대상으로 평가하였으며, 총 107건의 냄새 알림이 전송되었다 (Table 7). 공장 전체 냄새 알림 건수는 무취 72건 (67.3%), 미약 16건 (15.0%), 보통 13건 (12.1%), 심함 4건 (3.7%), 아주 심함 2건 (1.9%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체 알림의 약 94.4%를 차지하였다. 각 공장별 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 분석한 결과, D 공장만 6건의 알림이 있었으며, 이는 D 공장 전체 알림의 약 55%를 차지하는 수준이다. 악취가 가장 심한 D 공장의 경우, 냄새 유형이 분뇨 및 우사 냄새가 압도적으로 많은 결과를 비춰볼 때 인근에 있는 축사의 영향을 받은 것으로 판단된다. 현장 조사 결과, D 공장 인근에 우사, 계사가 밀집되어 있었으며 축사 근처에서 강한 우분 냄새가 감지되었다.

퇴비공장의 냄새 알림 건수는 미약 11건 (34.4%), 무취 8건 (25.0%), 심함 7건 (21.6%), 보통 5건 (15.6%), 아주 심함 1건 (3.1%)으로 총 32건의 냄새 알림이 전송되었다 (Table 8). 알리미 위치가 퇴비공장에서 약 500~1,000 m 떨어진 거리임에도 불구하고 ‘심함’, ‘아주 심함’ 알림이 전체 알림의 약 25%를 차지하였다. 평가된 퇴비공장의 경우 다른 시설에 비하여 상대적으로 먼 거리까지 악취 영향을 준다는 점을 감안할 때 인근에 있는 마을이 악취 민원 대상이 될 수 있을 거라 판단된다.

3. 민원 발생 예상 지점별 냄새 알리미 측정

마을의 경우 총 9개 곳을 대상으로 평가되었으며 총 304건 알림이 측정되었다 (Table 9). 마을 전체 냄새 알림 건수는 무취 196건 (64.5%), 미약 68건 (22.4%), 보통 30건 (9.9%), 심함 9건 (3.0%), 아주 심함 1건 (0.3%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체 알림의 약 96.7%를 차지하였다. 각 마을별 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 분석한 결과 마을 D (24.2%), 마을 B (5.6%), 마을 F (1.8%), 마을 A (0.8%), 마을 C, E, G, H (0%) 순으로 나타났다. 특히, 마을 D의 경우 ‘심함’ 이상의 비율이 전체 알림 건수의 24.2% 이상을 차지하여 악취 관련 갈등이 발생할 수 있는 소지가 가장 높은 지역으로 나타났다. 현장 조사 결과, 마을 D의 경우 인근에 퇴비공장 및 우사가 위치해 있었으며, 냄새 유형도 퇴비 냄새가 강한 것으로 조사되었다.

중심가/학교/공원의 경우 총 5개 곳을 대상으로 평가되었으며 총 194건 알림이 측정되었다 (Table 10). 중심가/학교/공원 전체 냄새 알림 건수는 무취 144건 (74.2%), 미약 31건 (16.0%), 보통 19건 (9.8%), 심함과 아주 심함 0건 (0%)으로 무취, 미약, 보통 비율이 전체 알림의 100%를 차지하였다. 인근 2 km 내에 악취 유발 시설이 있음에도 불구하고 민원 발생 예상 지점인 중심가/학교/공원은 냄새 강도 ‘심함’ 이상 알림 건수를 전혀 없는 것으로 나타났다. 무슨 냄새인지 인지할 수 있는 단계인 ‘보통’ 기준으로 분석한 결과 총 9건 알림이 측정되었으며, 이는 전체 알림의 9.8%를 차지하는 수준이다. 세부적으로 보면, 중심가는 ‘보통’ 단계가 8.3% (10건), 학교는 11.1% (4건), 공원은 13.2% (5건)를 나타내었다.

결 론

본 연구는 냄새 알리미 어플리케이션을 이용하여 냄새 알림 위치, 발생일, 빈도 및 냄새 정도 등의 정보를 수집하고 해당 지역 주민들이 느끼는 냄새 정도를 분석하여 악취 관련 갈등 해결 방안을 마련하기 위한 목적으로 수행되었다. 냄새 알리미 어플케이션 평가는 음성군의 악취 유발 시설인 돈사, 한우사 및 기타 축종 사육장, 공장 등의 시설과 민원 발생 예상 지점인 마을, 중심가/학교/공원 등 대상으로 총 861건 실시하였다. 음성군 전체 냄새 알림 건수는 무취 452건 (53%), 미약 198건 (23%), 보통 112건 (13%), 심함 71건 (8%), 아주 심함 28건 (3%)으로 ‘무취’, ‘미약’, ‘보통’ 비율이 전체 알림의 89%를 차지하였다. 시설별 냄새 강도 ‘심함’ 이상의 알림 건수를 분석한 결과, 주로 악취를 많이 유발한다고 예상되는 시설 (돈사 23.0%, 공장 10.1%, 한우사 및 기타 축종 사육장 8.4%)의 악취 빈도는 비교적 높은 수준을 보였으나, 민원 발생 예상 지점인 마을, 중심가/학교/공원 등의 경우 인근 2 km 내에 악취 유발시설이 있음에도 불구하고 악취에 대한 영향이 낮은 것으로 조사되었다.

본 연구팀에서 개발한 냄새 알리미 어플리케이션을 통해 수집된 데이터는 주민 참여형 냄새 환경 모니터링에 기초자료로써 활용될 수 있을 것이며, 지자체에서도 이러한 모니터링 결과를 기반으로 정책을 수립하고 환경 개선에 대응할 수 있을 것으로 기대된다.