[환경부] “한·미 공동연구 결과 미세먼지 국내영향 52%…국외보다 높아”

환경부(장관 김은경)와 국립환경과학원(원장 박진원)은 미국 항공우주국(NASA)와 합동으로 2016년 5월 2일부터 6월 12일까지 수행한 ‘한-미 협력 국내 대기질 공동 조사(KORUS-AQ)’ 설명회를 7월 19일 서울 프레스센터에서 개최했다.

설명회에서는 지금까지 우선적으로 확인된 과학적 사실이 먼저 공개 되었으며, 다른 분석결과들도 2019년까지 순차적으로 공개될 예정이다.

KORUS-AQ는 2013년 한국 환경부와 미국 NASA가 합의하여 국내 대기오염 특성을 규명하기 위해 한반도 전역에 대해 항공관측·지상관측·모델링 등을 수행한 사업으로, 2016년 5월 2일~6월 12일 기간 동안 국내·외 80개 기관 580여 명의 과학자가 참여했다.

KORUS-AQ 기간 동안 서울 올림픽공원에서 측정된 미세먼지(PM2.5)의 기여율은 국내 52%, 국외 48%로 나타났으며, 국외의 경우 중국내륙 34%, 북한 9%, 기타 6%로 분석되었다.

국내 영향으로도 세계보건기구(WHO) 일평균 미세먼지(PM2.5) 권고기준인 25㎍/㎥을 초과하는 날들이 확인되어 다양한 국내 대책이 중요한 것으로 확인되었다.

KORUS-AQ 기간 동안 관측된 미세먼지(PM1)* 중 배출원에서 직접 배출된 미세먼지(PM1)의 양은 4분의 1 미만이었으며, 4분의 3 이상은 가스상 물질에 의한 2차 생성된 미세먼지(PM1)인 것으로 나타났다. 

PM1 미세먼지는 미세먼지 입자의 직경이 1 마이크로미터(㎛) 보다 작은 미세먼지로, 대부분이 2차 생성되는 성분들로 구성되어 있다.

2차 생성 원인물질로는 유기물질이 가장 많았고 황산염, 질산염 순이었으며, 미세먼지(PM2.5)를 생성하는 전구물질을 분석한 결과 국내 발생 유기물질(OC)·질소산화물·암모니아·블랙카본(BC)이 미세먼지 영향에 절반 이상을 차지하는 것으로 드러났다.

서울의 오존 발생은 질소산화물과 휘발성 유기화합물 배출 영향을 받으며, 특히 모델링 결과 휘발성유기화합물인 톨루엔이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

수도권과 주변지역에 질소산화물은 광범위한 지역에서 포화 상태를 보이고 있으므로 질소산화물 외에 휘발성유기화합물을 함께 감축하는 것이 필요하다고 제시되었다.

서해안 석탄화력발전소 배출오염물질로 인한 인근 지역의 대기질 영향을 조사한 결과 수도권 남부지역이 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

그러나 KORUS-AQ 측정 기간 동안 석탄화력발전소와 같은 대형 시설 관측은 2회만 이루어져 추후 지속적인 관측이 필요하고, 서해안 석유화학시설 부근은 벤젠 등 특정 대기오염물질의 농도가 상층의 연기에서 높게 관측되어 배출 최소화와 지속적인 관측이 필요한 것으로 분석되었다.

모델링 결과 국내 질소산화물과 휘발성 유기화합물 배출량은 국가 대기오염물질 배출량(CAPSS) 자료보다 더 많이 배출되고 있는 것으로 평가되었으며, 황산화물의 주요 배출원은 발전소와 같은 대형 시설인 것으로 확인되었으며 특히 충남 대산 화학단지 상공의 항공관측 결과 해당 지역의 휘발성 유기화합물에 대한 대기오염물질 배출량(CAPSS)은 과소평가된 것으로 분석되었다.

국립환경과학원과 미국 NASA 연구자들은 반응성이 높은 휘발성유기화합물질(톨루엔 등)과 결합된 질소산화물은 대기중 체류시간이 짧기 때문에 월경성 이동을 하지 못하며, 따라서 KORUS-AQ 기간 동안 오존 농도가 높게 유지된 데에는 상당 수준의 국내 배출원이 크게 영향을 미친 것으로 보인다고 밝혔다.

또한 연구자들은 질소산화물과 휘발성 유기화합물, 특히 톨루엔과 같은 유기화합물질을 감축하면 미세먼지와 오존 오염을 줄일 수 있으며, 향후 오염원 조사를 더 상세하게 평가하여 최적의 배출관리 전략을 수립할 필요가 있다고 발표했다.

특히 서해안 발전소 영향으로 발생한 오존과 미세먼지는 서울 인근 남쪽에 영향을 미치는데다 특정대기오염물질의 영향이 있으므로 더 정밀한 항공관측 연구가 필요하다고 강조하였다.

박진원 국립환경과학원장은 “국립환경과학원은 나사와의 공동연구로 항공기 관측기술 등 대기질 측정·분석 능력이 한단계 발전하는 계기가 되었고, 지속적인 협력을 통해 2019년 상세결과를 반영한 최종 보고서를 발표한 예정이며, 중국과도 공동관측을 추진하여 미세먼지의 근원적 해결을 위해 노력하겠다”고 말했다.