대기환경기사 악취 발생원인 — 냄새물질의 성질과 냄새 이름표

냄새물질의 성질은 여러 갈래로 설명된다. 증기압이 높으면 공기 중으로 쉽게 날아와 냄새가 강해진다. 활성탄처럼 구멍이 많은 물질은 냄새 분자를 잘 붙잡으므로 흡착 재료로 쓰인다. 냄새는 분자의 진동과도 관련이 있어 라만산란과 이어지는 것으로 설명된다. 반면 빛을 흡수하는 성질은 분자의 모양에 좌우된다. 파라핀 같은 알칸은 분자 구조가 대칭이고 비극성이어서 적외선을 강하게 흡수하지 않는다. 적외선을 강하게 흡수하는 쪽은 극성 결합을 가진 물질이다. 그래서 파라핀이 적외선을 강하게 흡수한다고 적은 선지는 뒤집힌 설명이다.

냄새를 내는 분자는 구성 원소에서도 특징이 있다. 탄소와 수소, 산소, 질소, 황, 염소 같은 원소로 이루어져 있고, 화학반응성이 풍부해 쉽게 분해되거나 반응한다. 후각 수용체와 잘 붙으려면 기름과 잘 섞이는 기와 물과 잘 섞이는 기를 모두 가져야 한다. 다만 냄새 강도가 분자량에 비례하지는 않는다. 냄새물질 가운데 분자량이 가장 작은 것은 암모니아이지만, 강도는 분자량보다 분자의 구조와 수용체와의 결합력에 더 크게 좌우된다.

물질마다 냄새 이름표가 따로 있다. 아크로레인은 강한 자극성 냄새로 눈과 코, 인후를 자극하며 불완전연소나 산업공정에서 생긴다. 생선 썩는 냄새는 트리메틸아민 같은 아민류의 특징이고 하수처리장이나 축산업에서 나온다. 메틸머캅탄은 부패한 양파 냄새, 황화수소는 썩은 계란 냄새로 알려져 있으며 이들은 석유화학이나 정제 공정에서 주로 생긴다. 에틸아민은 암모니아와 비슷한 자극적인 냄새를 내며 썩은 생선 냄새 쪽에 가깝고, 발생원도 석유정제보다는 발효 공정이나 수처리 시설 쪽이다. 마늘 냄새로 묶이는 것은 디메틸설파이드이다. 그래서 아크로레인을 생선취로 적거나 에틸아민을 마늘취로 적은 선지가 틀린다.

사람이 얼마나 적은 양에서 냄새를 맡는지도 물질마다 다르다. 최소감지농도가 낮을수록 적은 양으로도 냄새를 느낀다. 아세톤이나 암모니아, 염소는 어느 정도 농도가 있어야 뚜렷해지지만, 황화수소는 아주 낮은 농도에서도 감지되어 네 물질 가운데 최소감지농도가 가장 낮다.

냄새를 중화로 없앨 때는 반응식과 몰비가 바탕이 된다. 염산 0.5%가 섞인 배출가스 2,500m³/h라면 염산의 부피는 12.5m³/h이고, 표준상태에서 기체 1몰이 22.4L인 것을 써서 몰수는 약 0.558몰/h가 된다. 염산과 수산화칼슘은 2대 1로 만나므로 수산화칼슘은 절반인 약 0.279몰/h가 필요하고, 분자량 74를 곱하면 약 20.7kg/h가 된다. 몰비를 건너뛰면 값이 두 배로 어긋난다.