오염토양의 효율적 조사기법과 측정불확도의 평가방법

Cost-effective Investigation on Contaminated Land and Assessment of Measurement Uncertainty

토양오염도 조사 혹은 환경지질학적 조사를 통해 측정된 오염물질의 농도나 분포에 대한 자료는 환경정책에서의 의사결정이나 과학적 연구의 기초를 제공한다. 즉 이러한 측정자료의 질적 수준에 따라 결과에 대한 신뢰도가 영향을 받게 되므로 이를 감안하여 조사 목적에 알맞은 조사기법을 채택하여야 한다. 자료의 질적 수준을 향상시키려는 노력은 대부분의 경우 실험실에서의 정도관리를 통해 이루어져왔고 이와 더불어 급속한 기기분석기술의 발전으로 인하여 분석시료에 대한 만족할 만한 분석정밀도를 가져오게 하였다. 그러나 많은 경우 환경조사로 얻어지는 자료의 질적 수준은 실험실에서의 분석과정에서 결정되기 보다는 현장에서의 시료채취과정에서 더 큰 영향을 받게 된다. 측정된 자료의 질적 수준을 가늠하는 척도로서 국제표준화기구에서는 측정불확도를 측정값과 함께 제시하도록 권고하고 있다. 이를 환경측정에 적용하면 야외시료채취과정과 실험실내에서의 분석과정에서 기인하는 불확실성을 통계적 수치로 나타낼 수 있게 된다. 측정불확도를 감소시키기 위해 시료채취방법과 분석방법의 정밀도를 높이는 데는 경제적 비용이 증가할 수밖에 없다. 경제적인 조사가 되기 위해서는 의사결정이나 연구과정에서 허용 가능한 불확도 수준을 결정해야 하고 이를 기준으로 조사방법을 설계할 수 있다. 오염토양에 대한 예비조사에 있어서 시료채취 및 분석단계에서 기인하는 불확도를 평가할 수 있다면 그 중 더 큰 불확도를 발생시키는 단계를 우선으로 정밀도가 향상되도록조사방법을 재설계 할 수 있다. 환경측정값에 대한 측정불확도 수준의 평가는 불필요한 경제적 자원의 낭비를 막을 수 있는 효율적인 조사방법을 설계하는데 합리적인 기준으로 응용될 수 있을 것이다. 본 논문에서는 측정불확도를 산출하는 방법을 한 오염조사지역에서 측정된 자료의 예를 들어 설명하였고, 이렇게 구해진 측정불확도는 기술한 목적에 따라 응용될 수 있음을 보여주었다.

The concentration and distribution of contaminants obtained from a contaminated land investigation or an environmental geochemistry survey constitutes the basis of a decision-making process on environmental policies or of scientific researches. As the quality of data determines the reliability of the result, the investigation plan should be adjusted according to the purpose of the investigation. In general, the effort to improve the data quality had been focused mainly on the QA/QC procedures in laboratories. The rapid progress of analytical instrument has also contributed toward improving the analytical precision to a satisfiable degree. Nevertheless, in many cases, it is not the analytical precision that needs improvement for the better precision of overall measurement process: it is rather during the sampling process in the field that is responsible for the poor precision. To assess the data quality on a measured value, ISO recommends to provide information on “measurement uncertainty” along with the measured value. The easurement uncertainty in an environmental measurement context can be explained as the statistical number that expresses the degree of the uncertainty stemming from the sampling and analytical procedures. There is a cost involved in order to improve the precision of sampling and analytical methods so as to decrease the degree of measurement uncertainty. The economical point of compromise in an investigation planning can be achieved when the allowable degree of uncertainty has been set beforehand. The investigation can then be planned accordingly not to exceed the uncertainty limit. Furthermore, if the measurement uncertainty estimated from the preliminary investigation can be separated into sampling and analytical uncertainties, it can be used as a criterion where the resources for the investigation should be allotted cost-effectively to reinforce the weakest link of the whole investigation process. This paper aims to present a method of estimating the level of measurement uncertainty of a measured contamination concentration at a site used as an example and to show how the estimated uncertainty can be applied to serve the particular purpose of an investigation.