1. 소개

1.1 적용가능성

공항은 복잡한 빗물 관리 시스템 (storm water management systems) 을 가지고 있는데, 이는 공항의 넓은 공터, 다양한 운영활동, 확장 프로젝트의 역사, 포장부와 녹지의 혼합과 같은 이유 때문임. 공항 운영자들과 임차인들은 다양한 날씨와 운영 인자들에 따라 비행기 및 도로포장부로부터 얼음과 눈을 제거하기 위해서 다양한 제빙 및 방빙 화학물질 (이하, 제빙제) 을 사용할 수 있음. 이러한 제빙제는 빗물 유출수 (storm water runoff) 와 섞이게 되고 공항의 빗물 배수 시스템에서 수집됨. 제빙제가 섞인 빗물 유출수는 하수 관거 시스템을 통하여 표면수 (surface waters), 지역의 빗물 관거 (municipal storm sewers), 및 공공 소유의 처리장 (publicly owned treatment works: POTWs) 로 배출되거나 처리를 위해 이송됨. 이러한 처리시설의 하나 또는 모두로 배출되는 제빙제의 특성을 파악하고 제어하기 위해서 일정 형태의 빗물 모니터링이 필요함.

빗물 모니터링은 빗물의 특성을 정량적인 측정하기 위한 활동임. 모니터링 인자들은 일정 형태의 빗물 특성을 나타내게 됨. 여기에는 화학적 (예를 들어, 암모니아) 또는 물리적 (예를 들어, 온도) 특성들이 포함됨. 개별 공항 관리자들은 종종 환경 규제에 의해 여러 개소에서 다수의 빈도로 빗물의 다양한 인자들을 모니터링하기 하도록 되어 있음. 모니터링에 대한 요구사항은, 빗물 배출 허가와 하수 관거에 대한 배출 허가 등과 같은 환경적 규제에 의해 부과됨. 공항 운영자들은 그들의 빗물 관리 니즈를 맞추기 위해 추가적인 모니터링을 수행할 수도 있음.

필요한 인자 데이타를 얻기 위해서, 공항 인원들은 적절한 모니터링 방법을 선택해야 함. 빗물 모니터링 방법을 선택해야 하는 공항 인원들은 가용한 모니터링 형태, 부가적인 인프라 요구사항, 규제에 대한 승인, 운영 및 유지관리 요구사항, 또는 자본 및 운영비용 등에 익숙하지 않을 수 있음. 이 안내서는 공항 인원들에게 가용한 모니터링 형태, 모니터링 인자, 가용한 개별 모니터링 방법에 대한 세부사항, 빗물 모니터링 시스템의 설계 및 실행에 대한 배경지식을 제공하기 위해 개발되었음.

2. 모니터링 방법의 선택 절차

이 안내서는 적용가능한 모니터링 방법의 선택을 위한 단계적 절차를 제공함. 이 안내서는 아래에 언급된 선택 절차의 개별 단계를 묘사하고, 각 부분에 대한 핵심적인 배경 지식을 제공함.

·적용가능한 모니터링 인자들을 파악
·적용가능한 모니터링 형태를 파악
·적용가능한 모니터링 방법을 파악
·적용가능한 도구 모델 (instrumental models) 을 파악
·모니터링 방법을 선택하고 실행

이 안내서의 구성은 아래와 같음.

“2장: 적용가능한 모니터링 인자들을 파악”은 공항의 빗물에서 보통 모니터링되는 인자들의 형태에 대한 정보를 제공함. 빗물 모니터링이 일반적으로 요구되는 이유 (예를 들어, 특정 데이타 니즈) 에 대한 배경지식이 제공됨. 이 안내서에서 고려되는 인자들이 파악되고, 미국 환경보호청 (U.S. Environmental Protection Agency: EPA) 에 의해 승인되고 분석 연구소에서 일반적으로 사용되는 방법이 제시됨. 인자 선정 절차에서 도움이 되기 위해서 인자 선정표 (parameter screening worksheet) 가 이 장의 끝부분에 포함됨.

“3장: 적용가능한 모니터링 형태를 파악”은 폭넓은 모니터링 방법의 형태들을 파악함. 일반적인 특성을 가진 모니터링 방법은 4가지의 모니터링 형태로 분류됨: 테스트 킷 (test kits), 휴대용 모니터 (handheld monitors), 온라인 모니터, 및 원격 방법. 모니터링 방법의 형태들은 공통적인 특성을 가지는 경향이 있음. 이는 모니터링 형태의 수준에서 선정 절차가 수행되도록 함.

“4장: 적용가능한 모니터링 방법을 파악”은 인자 특유의 모니터링 방법을 제공함. 방법들에 대한 요약 정보는 인자별로 방법을 비교할 수 있도록 하는 기준표 (criteria tables) 로 구성됨. 각 방법에 대한 상세한 정보는, 방법들의 요구사항 및 제한사항을 포함하고 있는 자료표 (fact sheets) 에 제시되어 있음.

“5장: 적용가능한 도구 모델을 파악”은 개별 도구 모델의 선택에 대한 충고를 제공함. 선택은 공항 특유의 절차이며, 공항 인원들은 개별 도구 선택에 대한 공항 특유의 기준을 사용해야 할 필요가 있을 것임.

“6장: 모니터링 시스템의 실행”은 모니터링 방법과 관련된 설계 및 운영 요구사항에 대한 정보를 제공함. 이 정보는, 정확하고 신뢰성있는 데이타의 수집을 원활하게 하는 적절한 운영 및 유지관리 절차 뿐만 아니라 방법을 지원하기 위해 요구되는 부가적인 인프라에 중점을 두고 있음.

3. 안내서의 범위와 사용

이 안내서는 인자 분석을 수행하기 위한 빗물 모니터링 방법의 선택을 지원하기 위해 구성되었음. 적절한 모니터링 방법의 선택은 일반적인 정보와 지역 특유의 지식을 모두 요구함. 일반적인 정보는 대부분의 공항에 적용가능한 정보로써, 유지관리 요구사항 등이 포함됨. 지역 특유의 정보는 공항마다 변하는 인자들을 포함하는데, 빗물의 특성과 데이타 요구사항 등이 포함됨.

이 안내서는 사용자가 모니터링 방법 또는 데이타 요구사항 등에 대해 거의 첨단 지식이 없는 것으로 가정하고 있음. 선택 절차 (예를 들어, 규제적 요구사항 또는 인자들의 정의) 에 익숙한 공항 인원들은 이 안내서의 일부를 그냥 지나치고, 모니터링 형태 및 모니터링 방법의 선택 부분으로 진행하면 됨.

이 안내서를 준비하는데 있어서, 연구팀은 현재의 빗물 모니터링 상태를 결정하기 위해 설문조사를 준비하였음. 설문은 미국 및 캐나다의 공항들에게 보내졌음. 여러 유럽의 공항들에게도 설문이 보내졌음. 설문은 빗물 모니터링을 담당하는 공항 인원들에게 보내졌고, 어떤 빗물 인자들이 모니터링되는지, 무슨 모니터링 방법이 사용되는지, 그들의 공항에서 모니터링 방법에 만족도가 어떤지를 질문하였음. 설문의 결과는 이 안내서에서 제시된 정보의 초점을 결정하는데 사용되었음. 설문 결과에 의하면, 가장 복잡한 모니터링 방법이 가장 많은 이슈를 가지고 있는 것으로 나타났음. 모니터링 방법의 복잡성 때문에 복잡한 모니터링 방법은 더 낮은 만족도 점수를 받는 경향이 있음. 공항에서 경험된 주요 이슈는 온라인 모니터에 대한 표본추출 (sampling) 및 유지관리와 연관되어 있는 경향이 있음. 이러한 모니터는 정확한 데이타를 빈번하게 제공할 수 있을지라도, 표본추출 및 유지관리 요구사항이 이해되지 않는다면, 혹은 그들의 중요성이 간과된다면, 수집된 데이타는 정확하지 않을 수 있음. 따라서, 이 안내서는 표본추출과 분석의 전체 절차를 고려하고, 공항이 일반적인 빗물 특성 때문에 경험할 수 있는 이슈들에 대한 안내서를 제공함.

현재 사용하고 있는 모니터링 방법에 대한 질문에 대해 설문 응답한 공항 운영자들은 그 방법의 만족도를 결정하기 위해 인터뷰 되었음. 설문조사 및 인터뷰의 결과에 의하면, 여러 공항 운영자들은 모니터링 방법을 일부 수정하거나 개선한 것으로 나타남. 유사한 이슈를 직면할 수도 있는 다른 공항의 운영자들에게 도움이 되도록 수정 및 개선에 대한 설명을 첨부하였음.

이 안내서에 포함된 정보는 모니터링 방법의 역량과 제한사항들에 대해 제조사들의 문헌으로부터 수집되었음. 쉬운 비교를 위해 제조사들의 문헌은 더 자세히 분류되었음.

빗물 또는 폐수 모니터링을 수행하는 다른 산업계를 대상으로도 인터뷰를 수행하였는데, 이는 그들의 모니터링 및 분석 방법들의 항공 산업으로의 잠재적인 적용가능성을 파악하기 위함임. 방법의 개선이나 새로운 방법이 가까운 미래에 가용한지 결정하기 위해서 제조사들이 인터뷰 되었고 연구 보고서들도 검토되었음.

4. 선택, 실행 및 현장 운영에 대한 팁

1) 적절한 모니터링 시스템의 선택은 다음의 사항을 고려해야 함

·모니터링할 인자들
·모니터링 형태
·모니터링 방법
·제조사
·모델

2) 자본 비용 분석은 다음에 대한 비용을 고려해야 함

·도구
·표본 수집 시스템
·전처리 (pretreatment) 및 지원 시스템

3) 연간 비용 분석은 다음에 대한 비용을 고려해야 함

·유틸리티 (화학물질, 전기, 물)
·소비재
·운영을 위한 노동력
·유지관리를 위한 노동력
·검정 (calibration) 및 상관관계 (correlation) 를 위한 연구소의 분석 작업
·부품 교체 및 수리

4) 현장의 모니터에 대한 정확한 측정을 위해서는 다음의 요소가 필요함

·많은 현장 모니터들이 연결하면 바로 작동하는 (plug-and-play) 상품이 아니라는 것을 이해하기: 공항 운영자들은 모니터의 설치, 운영, 및 유지관리를 그것이 사용되는 환경에 맞추어야 함
·도구의 측정 역량에 대해 이해하기
·자동적이고 주기적인 매뉴얼 검정 체크
·지역 특유의 테스트에서 파생된 상호작용 요소
·도구 결과의 적당한 스케일링 (scaling)
·정기적인 유지관리
 

빗물 이외의 적용 분야에서 성공적으로 사용된 모니터링 방법이 고려된다면, 빗물과 제설 환경에서 모니터링 방법들의 성능에 대한 핵심적인 평가가 필요함. 잠재적인 운영 이슈를 이해하기 위해서 실제 모니터링 조건 하에서 폭넓은 테스트가 제안됨.

상대적으로 작은 수의 현장 모니터링 방법은 규제상의 승인을 필요로 함. 많은 수의 공항은 특정 현장 모니터링 방법의 사용에 대한 규제상의 승인을 성공적으로 받았음.