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문서번호 신물질분석과-155 결재일자 2021. 1. 7. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 신물질분석과장 수질분석부장 서울물연구원장 장도일 정관조 이상미 01/07 代이상미 협 조 먹는물분석과장 代황광호 미지 고형물질 분석 매뉴얼 작성일시 : 2021.01.05.(신물질분석과) 작성자 : 서울특별시 서울물연구원 수질분석부장 이 상 미 신물질분석과장 정 관 조 공업연구사 장 도 일 2021. 1. 서울물연구원 목 차 Ⅰ. 일반사항 1 1. 목적 1 2. 적용범위 1 Ⅱ. 분석절차 2 1. 시료의뢰 2 2. 시료분석 2 3. 분석 흐름도 3 < 참고자료 > ？ 분석결과 보고 양식 5 ？ 망간 농도별 필터 변색 여부 6 ？ 필터를 이용한 망간 제거율 시험 8 ？ 민원 관련 주요 질의응답 9 ※ 본 매뉴얼은 향후 고형물질 조사결과에 따라 지속적으로 수정보완, 변경될 수 있습니다. Ⅰ. 일반사항 1 목 적 □ 상수도 공급과정에서 발생하는 고형물질 민원에 대한 대응절차를 마련하여 체계적인 업무 추진을 실시하고 □ 신속하고 효율적인 고형물질 분석, 확인을 통해 발생원인 규명 및 대처 방법을 모색하고자 함 2 적용범위 □ 대 상 - 서울시 상수도 공급과정에서 발생하는 미지(未知) 고형물질 관련 성분검사 및 민원 등에 적용된다. □ 상 황 - 상수도관 노후화 및 수계전환 등으로 인한 미지 고형물질 발생 - 상수도관 교체 및 신설 등 각종 상수도 공사로 발생한 미지 고형물질의 발생원인 및 성분분석 규명이 필요하거나 민원이 발생한 경우 - 상수도관 관련 부식연구, 도료연구 등 관련 연구과제 수행 시 성분 분석이 요구되는 경우 Ⅱ. 분석절차 1 시료의뢰 □ 시료 채취 및 의뢰 - 시료 채취는 유리 재질이 아닌 PE, PP 재질의 용기를 사용하여 채취해야 하며, 채취 후 4℃ 이하 냉장고에 보관하거나 연구원에 즉시 의뢰한다. - 시료 채취량은 건조한 고체기준 0.5 g 이상을 채취하여 의뢰한다. - 수질(수온, pH, 탁도, 잔류염소), 상수도관 재질, 저수조에 관한 정보, 현장 사진 등 시료 관련 정보를 시료 의뢰 시 함께 제공한다. - 시료 의뢰 전 효율적인 업무 처리를 위해 연구원과 사전 협의한다. 2 시료분석 □ 분석절차 1) 시료 접수 : 건조한 고체기준 0.5 g 이상이 되는 시료 2) 시료 전처리 : 고형물질 분리, 건조, 분쇄, 용해 등 - 여과, 침전 등을 이용하여 고형물 분리 후 건조 (105℃, 4시간 이상) - 건조 고형물 파쇄 - 산(acid)을 첨가 후 습식법 또는 마이크로웨이브를 이용하여 전처리 3) FT-IR 분석 : 적외선분광기를 이용한 고분자물질 분석 4) 무기물류 분석 : ICP-AES를 이용한 무기물질 분석 ※ 1. FT-IR (Fourier Transform Infrared) 2. ICP-AES (inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer) 5) 형상검사 : 현미경 또는 육안 검사를 이용한 형태 및 성상 확인 6) 기타 항목 : 추가적으로 검사가 필요하다고 판단되는 항목 검사 7) 결과 정리 및 발송 3 분석 흐름도 <참고자료> 붙임 1. 분석결과 보고 양식 2. 망간 농도별 필터 변색 여부 3. 필터를 이용한 망간 제거율 시험 4. 민원 관련 주요 질의응답 내주부터 지역별 수돗물 정상화 판단(‘19.6.28, 환경부) 수돗물 안심지원단, 정상화 판단을 위한 검사결과 공개(‘19.7.5., 환경부) 붙임 1 분석결과 보고 양식 미지 고형물질 분석결과 <서울물연구원, 2020.00.00.> ？？ 개 요 ○ 근 거 : OOO(ooo과-000, ‘00.00.00) ○ 시료명 : 수돗물 이물질, 관내부 이물질.... ○ 채취일시 : ○ 채취장소 : ○ 기 타 : 특이사항 등 의뢰 시료 사진 ？？ 분석결과 FT-IR 분석 ○ 무기물류 분석 ○ 형상검사 ○ 종합 의견 ○ 작성자 OOO과 과장 : OOO(☎3146-1760) 담당 : OOO(☎0000) 작성일 2021. 00. 00. 붙임 2 망간 농도별 필터 변색 여부 망간이 들어있는 수돗물을 음용해도 되는지, 먹는물 수질 기준을 만족하는 망간 농도의 수돗물을 계속 사용시 수도꼭지 필터가 변색되는지? ☞ 먹는물 수질기준은, 체중이 60kg인 성인이 평생동안 매일 2L의 물을 섭취하는 경우 건강상 위해가 나타나지 않는 안전한 수준으로 결정된 값을 의미하므로, 수돗물의 망간 농도가 수질기준 이내인 경우 음용이 가능함 출처 : 먹는물 수질기준 및 검사등에 관한 규칙, 2017 먹는물 수질기준 해설서(환경부ㆍ국립환경과학원) ☞ 망간은 먹는물 수질기준(60항목) 중 하나로, 인체에 유해하진 않으나 음용시 맛ㆍ냄새 등 심미적 영향을 주는 항목으로 관리되고 있으며, 법적 기준은 0.05mg/L임 망간은 인체에 필요한 미네랄 중 하나로 건강 권고치는 0.4mg/L임(WHO, 2017) ☞ 실험실에서 망간 농도를 달리해서 종이 필터로 1L씩 여과해 본 결과, 수질기준(0.05mg/L) 및 기준보다 2배 높은 0.1mg/L까지는 색깔을 띄지 않음 그러나 이렇게 극미량의 망간이 들어있어 색깔을 띄지 않는 수돗물(0.001mg/L)도, 양을 계속 증가시켜 가면서 종이 필터에 여과하게 되면, 200L 시점부터 색깔을 띄기 시작하였고 1,000L 여과시 확연히 필터의 변색을 확인할 수 있었음 망간의 검출한계는 0.004mg/L임 즉, 먹는물 수질기준을 만족하는 양호한 수돗물의 경우에도 일정시간 지속적으로 물을 여과시킬 경우, 아주 미량의 물질이 필터에 걸러지고 쌓이게 되어 색을 변색시킬 수 있음 [망간농도와 통과유량에 따른 필터 착색사진] 사 진 실험방법 의 미 망간농도 0.001mg/L의 물을 1L 여과 망간 0.001mg/L(표시한계 : 0.004mg/L)의 물 1L를 여과하게 되면 나타나게 되는 필터의 색상 먹는물수질검사 시에 표시한계 이하는 모두 불검출로 표시 0.001mg/L 망간농도 0.050mg/L의 물을 1L 여과 망간 0.001mg/L(표시한계 : 0.004mg/L)의 물 50L를 여과하게 되면 나타나게 되는 필터의 색상 0.050mg/L 망간농도 0.100mg/L의 물을 1L 여과 망간 0.001mg/L(표시한계 : 0.004mg/L)의 물 100L를 여과하게 되면 나타나게 되는 필터의 색상 0.100mg/L 망간농도 0.200mg/L의 물을 1L 여과 망간 0.001mg/L(표시한계 : 0.004mg/L)의 물 200L를 여과하게 되면 나타나게 되는 필터의 색상 0.200mg/L 망간농도 1.000mg/L의 물을 1L 여과 망간 0.001mg/L(표시한계 : 0.004mg/L)의 물 1000L를 여과하게 되면 나타나게 되는 필터의 색상 1.000mg/L 붙임 3 필터를 이용한 망간 제거율 시험 염소와 망간이 반응하면 산화되어 입자성 망간이 된다는 시험결과는 ? < 필터에서 염소농도별 망간의 입자화로 인한 망간 제거율 시험 > ？ (개 요) 망간의 산화처리를 위하여 0.5 mg/L의 망간수에 염소 1.0, 2.0, 5.0 mg/L 주입？산화 후, 마이크로필터(5㎛)로 여과하여 시간에 따른 망간(용존？입자 포함) 측정 ？ (결 과) 시간에 따른 염소주입율별 필터여과에 의한 망간 제거율은 염소 5.0 mg/L 주입시 88 ∼ 97% 제거되는 것으로 조사됨 염소 1.0 mg/L (17hr 교반) 잔류염소 1.07～0.4mg/L 염소 2.0 mg/L (23hr 교반) 잔류염소 1.9～0.98mg/L 염소 5.0 mg/L (3hr 교반) 잔류염소 5～4.7mg/L 한국수자원공사 맑은물연구소 실험 결과 붙임4 민원 관련 주요 질의응답 1. 망간 등의 성분이 불검출인데 왜 필터 변색현상이 생기나요. ㅇ (원인) 망간의 표시한계 미만으로 불검출이지만 실제로는 그 미만에서 극미량 존재하며 표시한계 미만에서 상대적으로 농도가 높은 경우 필터변색이 나타나고 있습니다. 분석기기간 편차를 고려하여, 모든 기기에서도 검출이 가능한 농도를 0.004 mg/L로 설정 ☞ (해결방안) 변색이 있는 경우에도 망간 농도는 먹는물수질기준(0.05mg/L)을 훨씬 밑돌고 건강상 유해하지 않으나 심미적 영향을 고려하여 필터 변색정도로 정상화 여부 판단하고 있습니다. 2. 수돗물에서 락스, 소독약 냄새가 나요. ㅇ (원인) 잔류염소 냄새로 추정됩니다. 이런 잔류염소 농도는 적정 기준치 내에서 관리가 되고 있기 때문에 인체에 유해하지 않습니다. ☞ (해결방안) 가정에서 염소 냄새가 불쾌하다면 미리 물을 받아놓았다가 얼마간 시간이 경과한 후 사용하시면 됩니다. ※ 수돗물이 잔류염소를 함유하는 이유는 수도꼭지까지 공급하는 과정에서 병원 미생물의 오염과 번식을 막기 위함 3. 수돗물에서 비린내와 미끈거림이 느껴져요. ㅇ (원인) 직접급수 구역과 옥내 저수조(물탱크) 급수구역이 있습니다. 저수조 급수구역은 저수조 체류시간이 길어질 경우 염소 수치가 감소하고 미생물 등 증식하게 됩니다. ☞ (해결방안) 수돗물 사용량이 감소하면 저수조 용량이 커서 정체시 체류시간이 길어질 수 있습니다. 저수조의 관리 상태를 확인하시려면 건물 관리자에게 청결상태, 체류시간 등에 대해 문의하시면 됩니다. ※ 건물 관리자는 저수조에 수돗물이 머무르는 시간을 짧게 하고, 1년에 2회 이상 주기적으로 청소해야 하며, 현재 저수조가 있는 건물을 대상으로 인천시에서 공문을 보내 청소를 진행 중에 있습니다. 4. 실지렁이 등 벌레가 나와요. ㅇ (원인) 여름철에 파리목, 깔따구과에 속하는 곤충들이 덮개가 없거나 뚜껑이 열린 저수조에 알을 부화하여 하얀 벌레나, 붉은빛의 실지렁이, 철사모양의 지렁이 형태로 보이는 경우가 있습니다. ☞ (해결방안) 건물 관리자는 저수조(물탱크)에 곤충이 유입되지 못하도록 덮개를 덮어 두고 정기적(1회/6개월)으로 청소해야 합니다. 5. 필터에 이물질이 보여요. ① 검은색 물질 ㅇ (원인①) 관이 충격을 받거나 관내 유속이 급속하게 변하는 경우, 관에 침적되어 있던 물질이 떨어져 나올 수 있습니다. ☞ (해결방안) 현재 급배수관 안정화 작업에 따른 일시적인 현상으로 수질검사 및 필터테스트를 시계열 분석한 결과 개선추세를 확인하였습니다. ㅇ (원인②) 수도꼭지 내부에 장착해서 사용하는 패킹이 삭아서 작은 알갱이 형태로 나올 수 있습니다. ☞ (해결방안) 이물질이 발생하면 고무패킹을 확인하고, 가정의 모든 수도꼭지에서 발생 할 경우에는 저수조 상태 점검해 보시기 바랍니다. ② 붉은색 물질 ㅇ (원인①) 관벽의 철이 급수과정 중 떨어져 나와 일어나는 현상일 수 있습니다. ☞ (해결방안) 이 또한 현재 급배수관 안정화 작업에 따른 일시적인 현상으로 개선추세를 확인하였습니다. ㅇ (원인②) 옥내 배관의 노후화, 급배수 관망 부식에 따른 녹물(물에서 피비린내가 날 경우 녹물일 가능성이 높음) 가능성이 있습니다. ☞ (해결방안) 맑은 수돗물이 나올 때까지 일정시간 흘려보낸 후 사용하고, 자주 반복되거나 녹물 발생이 심할 경우 옥내 급수관 세척 또는 교체가 필요합니다. ③ 푸른색(청색) 물질 ㅇ (원인①) 관 충격 따른 관내 에폭시 도장(부식방지를 위한 표면코팅제)이 분리되어 나온 사례는 있습니다. ☞ (해결방안) 일부 수용가에서 일시적으로 나타날 수 있는 현상입니다. 안정화가 되면 해소될 것으로 예상됩니다. ㅇ (원인②) 구리 재질의 수도관을 사용한 신축 아파트 및 건물 등에 욕조나 세면대에 수돗물을 받아두면 비누성분인 지방산과 반응하여 푸른색(청색)으로 보이는‘청수현상’이 나타나게 됩니다. ☞ (해결방안) 동관은 사용기간이 1~2년 경과하면 산화구리 피막이 형성되고 구리 용출이 감소하지만, 때로는 5년 이상 구리가 용출되는 경우도 있습니다. ※ 세계보건기구(WHO) 등의 자료에 따르면 구리(동, 銅)은 필수영양소이고 1일 약 1,000~2,000 ㎎정도를 섭취하는 경우에는 위장 장애를 일으킬 수도 있으나, 일반적으로 몸속에 축적되지 않고 대부분(98 %) 땀이나 소변 등으로 배출됩니다. ④ 흰색 물질 ㅇ (원인①) 증발 후 생기는 물 때(백색 물질)은 수돗물 중 미네랄 성분인 Ca, Mg, Na, K 등이 흰색으로 침전된 것입니다. ☞ (해결방안) 심미적으로 영향을 미칠 수 있기 때문에 그릇 등의 물기를 제거한 후 건조하면 얼룩을 방지할 수 있습니다. ※ 맛있는 물의 미네랄(경도) 함량은 30~200mg/L 이며, 수돗물에는 80mg/L 정도 함유되어 있음. 미네랄은 체내에서는 합성할 수 없는 미량 영양소로 과다하게 섭취할 경우 대부분은 몸 밖으로 배출됩니다. ㅇ (원인②) 옥내배관 부식과 녹물발생을 방지하기 위해서 사용 하는 부식억제제가 과량으로 주입되면 백색의 침전물이 생기게 되는데 이를 '백탁현상'이라고 합니다. ☞ (해결방안) 부식억제제는 옥내 급수관 재질이나 배관의 부식상태에 따라 적합한 방청제를 선택하고 유입수량에 따라 정량으로 사용해야 합니다. 6. 온수와 냉수에서 변색현상이 다르게 나타나는 이유는 무엇인가요? ㅇ (원인) 온수라인은 미량의 망간임에도 불구하고 열에 의해 산화속도가 빨라져 탁수현상 나타날 수 있고, 이물질이 각 배관으로 유입되었을 경우 온/냉수 사용 빈도에 따라 변색현상이 다를 수 있습니다. ※ 민원현장 채취결과(‘19.7.), 온수라인과 냉수라인의 탁도 차이가 나는 케이스 확인(온수 탁도 : 0.14NTU, 냉수 탁도 : 0.03NTU, 먹는물 수질기준 탁도 : 0.5NTU) ☞ (해결방안) 미사용 온수관의 이물질 배출을 위해 보일러를 끄고 온수라인 1~2시간 방류 후 사용하시기 바라며, 보일러 배관 등의 세척 작업이 필요할 것으로 판단됩니다. 끝.

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신물질분석과-155

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