국내에서 발생하고 있는 쓰레기는 매립 및 소각 등의 여러 가지 방법으로 처리되고 있는데 환경오염 및 악취 발생의 문제점으로 인하여 소각, 재활용 등과 같은 다양한 방법으로 분담하고 있지만 아직까지 매립에 의한 폐기물 처리가 전체의 60%에 이르고 있는 실정이다. 이처럼 매립에 의해 폐기물을 처리할 경우 매립지에서 배출되는 가스와 침출수에 의한 피해가 발생하게 되는데, 매립지에서 배출되는 매립 가스에는 암모니아, 황계열 악취물질 및 휘발성 유기화합물질 등이 혼합되어 있어 악취 관련 민원 발생의 원인이 되고 있다.
전국적으로 악취로 인한 민원 발생은 2001년 이후 해마다 증가해오고 있는데 악취의 정량적인 평가가 어려워서 원인 규명에 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 최근 전산유체역학(CFD)을 이용하여 악취 발생 메커니즘 및 악취 확산 현상에 대한 연구가 진행되고 있지만 대부분 지표 부근 풍향 및 풍속에 큰 영향을 주는 복잡한 지형을 고려하지 않았다. 이에 본 연구에서는 복잡한 지형을 시뮬레이션으로 구현하여 위생매립장의 악취 확산에 대해서 연구하고자 한다.
연구 대상으로 삼은 위생매립장은 대전시 유성구 금고동에 위치하고 있으며 매립면적은 404,153㎡이다. 또한 해발고 도는 70m이며 주변은 247m안 불무산에 의해 둘러싸여 있다. 매립장 주변은 주로 북북서풍의 바람이 0.5 ~ 2.0 ㎧의 풍속으로 불어오며 여름철에는 남서풍의 바람이 0.5 ~ 2.0 ㎧의 풍속이 불어온다. 이러한 기준 풍속을 지표면의 나무와 같은 장애물에 의한 높이별 풍속 분포를 설계하여 시뮬레이션에 적용하였다.
악취 확산 모델링을 위한 지형 모델은 지형의 복잡한 정도에 따라서 격자의 크기를 다르게 적용하여 자세한 계산이 필요한 영역의 격자는 최소 0.15m의 크기로 설계하였으며 상대적으로 자세한 계산이 필요하지 않은 영역의 격자는 최대 30m의 크기로 점차 커지도록 설계하여 전체 격자의 수를 약 170만개로 설계하여 효율적인 계산을 모의하였다. 시뮬레이션 결과 남남서풍 풍향의 바람이 1.5㎧의 풍속으로 불어올 때 매립지에서 산업단지 방향으로 500m 거리에서 4.07ppm의 암모니아가 측정되었으며 1500m에 위치한 산업단지에서는 측정되지 않았다. 또한 남서풍 풍향의 바람이 1.5㎧의 풍속으로 불어올 때 500m 거리에서 1.67ppm의 암모니아가 측정되었으며 산업단지에서는 0.9ppm의 악취가 측정되었다. 매립지에서 산업단지까지 암모니아가스 농도가 거리에 따라서 지수적으로 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 추후 현장에서 검측되는 암모니아 농도와 비교하여 산업단지에 대한 매립지 악취의 영향성을 평가할 수 있을 것으로 기대된다.