유처리제는 해상에 유출된 기름을 화학 및 생화학적 방법에 의하여 처리하는 약제로서 기름을 미립자화하여 유화분산시켜 해수와 섞이기 쉬운 상태로 만듦으로서 자정작용을 촉진시키는 작용을 한다. 유처리제는 종류에 따라 구성성분 및 조성비율의 차이가 있으나, 주로 용제 및 계면활성제, 기타 첨가제 등으로 구성되어 있으며, 국내 생산제품의 방향족 탄화수소 함량은 1%미만이다.
계면활성제의 작용
계면활성제는 생물독성이 낮은 에스테르(Ester)형태의 비이온계면활성제가 사용되고 있으며 다음과 같은 작용을 한다.
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유화분산 작용으로 물과 기름의 혼합용해를 용이하게 한다.
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친유기와 친수기로 되어 있어 기름에 침투하여 기름의 표면장력이나 계면장력을 약화시켜 본래 물에 불용성인 기름에 스며들어가 기름을 세분화하고 그 세분된 기름방울을 활성제의 분자가 둘러싸서 미립자화한 안정된 유탁상태로 확산시켜 미생물 등에 의한 자정작용을 촉진시킨다.
용제의 작용
탄화수소용제형 제품은 주로 용제가 광유이나, 수용제형 및 농축형 제품은 물과 알콜이 용제로 되어 있으며 다음과 같은 작용을 한다.
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계면활성제의 유동성을 높인다.
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저온시의 응고를 방지한다.
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유출유의 점도를 저하시키고 계면활성제를 기름에 침투하기 쉽도록 한다.
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우리나라에서 사용되고 있는 탄화수소용제형은 해양생물에 축적성이 없고 생물독성도 거의 없는(99%무해) 노르만 파라핀(Normal Paraffin)계 탄화수소용제가 주로 사용되고 있다.
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방향족이 많아짐에 따라 해양생태계에 미치는 독성이 높아지는데 최근 유처리제는 방향족 탄화수소를 거의 포함하지 않고 있다.
유처리제의 효과
기름이 점성이 큰 경우에는 효과가 떨어진다. 점성이 약 2,000cSt를 초과하면 효과가 거의 없고, 5,000∼ 10,000cSt 이상이면 효과가 없다. 경질 연료유는 어떤 형태의 유처리제를 사용해도 무방하나 점성 2,000cSt이상의 중질원유, 방카C유 및 풍화된 유류 등은 농축형을 사용해도 효과가 감소되며, 타르 등은 유처리제로 분산되지 않으므로 사용할 때 유의해야 한다.
표류하는 기름은 증발, 과산회, Water-In-Oil, 에멀젼(Emulsion)형성등 풍화과정을 겪을수록 분산처리가 어려우므로 유출된 후 경시변화 전에 유처리제를 사용하는 것이 바람직하다.
유처리제의 종류
수용제형(Water-Based)
물에 희석하여 사용할 수 있으나 희석하면 효과가 떨어져 해안보호 목적으로 사전에 살포할 경우 이외는 희석하지 않고 사용한다. 독성이 적다는 장점은 있으나 저온에서 동결 및 변질 우려가 있음
농축형(Concentrated)
물에 희석하여 사용하며 물의 에너지가(파도의 영향) 적어도 분산이 잘된다. 분산효과가 가장 우수하고 희석사용이 가능하므로 보관상 부피가 적다는 장점이 있으나 단점으로 제품단가가 고가임
탄화수소 용제형(Hydrocarbon)
물에 희석하여서는 안되며 해수와 접촉하면 효과가 크게 저하된다. 원액을 희석하지 않고 사용하는 유처리제는 항공기로 살포하여야 하나 농축형처럼 희석하여 사용하는 유처리제는 선박으로 살포가 가능하며 선박을 사용할 경우 교반효과도 있다. 유처리제는 해수 염도와 수온에 따라 분산 효과가 큰 영향을 받는다. 일반적으로 탄화수소용제형은 점도가 높고 오염이 심한 곳에서 효과가 크다. 분산효과가 비교적 우수하고 유동성이 높아 겨울철 사용에 효과적이나 물로 희석시 분산효과가 저하되므로 사용시 유의하여야 한다
유처리제 사용요령
유처리제는 해안이나 민감해역에 기름이 유입되는 것을 방지할 목적으로 사용하여야 한다.
유처리제를 살포할 때는 보통 유막 중간부분의 엷은 유막보다는 유막 가장자리의 두꺼운 유막부터 살포한다.
만약 유막이 해안근처에 있다면 해안선 근처부터 평행하게 이동하며 살포한다.
바람상태에 따라 살포방법은 많이 달라진다.
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선박으로 살포할 경우 유처리제가 갑판쪽으로 날리는 방향은 피한다.
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항공살포는 바람이 불어오는 쪽으로 뿌린다.
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바람이 강하고 방향이 일정치 않을 때는 항공살포를 피한다.
살포할 유처리제의 양은 유종, 유층의 두께, 오염면적 등에 따라 정한다. 살포량의 조절은 펌프의 배출량을 조절하거나 선박, 항공기의 살포속도를 조정하는 2가지 방법이 있다.
유처리제 살포비율에 대해서는 일반형은 15∼20%, 농축형은 5∼7%의 양으로 동일한 효과를 얻을 수 있도록 생산되고 있다.
유처리제는 해수와 희석해서 살포하면, 유화효과를 저하시키게 되므로 가능한한 원액을 살포해야 한다.
유처리제를 살포할 때 기름과 유처리제가 잘 희석되지 않으면 분산 효과가 없다. 따라서 인공적인 방법으로 교반하거나 선박의 스크루에 의한 교반 등으로 충분히 교반해 주어야 한다.
바람이나 해상상태가 매우 잔잔하여 기름의 분산효과가 즉시 나타나지 않아도 유처리제를 살포하여야 한다. 유처리제 살포당시 해상이 매우 잔잔하더라도 살포된 유처리제는 유막 위에 몇시간 동안 남아 있게 되고, 해상상태가 변함에 따라 분산효과를 얻을 수 있기 때문이다.
풍화된 기름이나 점도가 높은 기름, 특히 "Emulsion"이나"Mousse" 상태의 기름은 분산되는데 많은 시간이 필요하다. 즉, 점도가 높고 물을 많이 함유한 기름은 유처리제에 의한 분산이 어려워진다. 경시변화의 정도는 기름의 성분, 유막의 두께, 해상상태와 온도에 따라 달라진다.
