[ENTECH 후기] 동북아 미세먼지를 책임지는 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단

동북아 미세먼지를 책임지는 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단

대학생신재생에너지기자단 18기 김채연

 

푸른 하늘의 날, 쉽게 얻은 게 아니야

지난 9월 7일은 UN이 지정한 '푸른 하늘의 날'이었다. 정식 명칭은 '푸른 하늘을 위한 국제 맑은 공기의 날(International Day of Clean Air for blue skies)'인데, 문재인 대통령이 "대기질 개선을 위해서는 공동 연구와 기술적 지원을 포함한 초국경적인 국제 협력과 공동 대응이 필요하다"며 세계 푸른 하늘의 날 지정을 제안했다. 창 밖을 열면 미세먼지 가득한 뿌연 하늘이 일상인 이 시대의 '푸른 하늘'은 전 지구적 목표가 되어버린 것이다. 

이처럼 푸른 하늘을 위해 초국경적으로 노력 중인 '미세먼지 범부처 프로젝트 사업단'을 2021년 BEXCO에서 열린 국제환경에너지산업전에서 만나보았다. 

 

숨쉬기 편한 세상을 위해, 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단

2016년 이후 미세먼지가 우리나라 최우선 해결 문제로 급부상하면서 2016년 6월 미세먼지 관리 특별대책이 수립되었고, 11월 과학기술 기반 미세먼지 대응전략이 마련되었다. 이러한 정책을 뒷받침하기 위해 과학기술정보통신부, 환경부, 보건복지부가 공동으로 '미세먼지 국가전략 프로젝트'를 추진하게 되었고, 그 과정에서 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단이 출범하였다. 사업단은 그동안의 성과가 후속 연구와 미세먼지 정책으로 연계될 수 있도록 하며 3년간의 연구를 마쳤다. 

미세먼지 범부처 프로젝트 사업단은 미세먼지 문제해결을 위해 정부가 미세먼지 관리 정책을 수립하고 이행하는데 도움이 되는 과학적 근거와 기술을 제공하기 위한 연구개발을 수행하였다. 사업단의 대표성과는 다음과 같다. 

1. 미세먼지의 과학적 근거 규명

미세먼지의 발생을 줄이기 위해서는 미세먼지가 어디서, 얼마나, 어떻게 발생하는지 아는 것이 첫 번째이다. 사업단은 이에 대해 연구하고 과학적 근거를 창출하였다. 

 1) 장거리 이동 고농도 초미세먼지 발생 원인 규명

겨울부터 봄 사이 미세먼지 경보가 울리는 것을 경험해본 적이 있을것이다. 우리는 이 고농도 초미세먼지 현상의 원인을 국내 배출 미세먼지 원인물질과 중국발 미세먼지 유입으로 지목해왔다. 그러나 단순히 이 두 가지 요소를 원인으로 설명하기에는 초미세먼지의 농도가 훨씬 높았다. 따라서 예측된 원인에 비해 더 심한 수준인 고농도 초미세먼지 현상의 과학적 규명이 필요했다. 이에 KIST 김진영 박사팀은 서울 초미세먼지를 분석하여 중국으로부터 유입된 미세먼지가 국내 미세먼지 농도 증가에 기여하는 바가 무엇인지 복합적인 메커니즘을 밝혀냈다.

[자료 1. 중국발 미세먼지 수분과 국내 발생 질소산화물 반응 효과]

출처 : 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단 대표성과

중국발 미세먼지에는 황산염, 질산염, 암모늄등 초미세먼지 주요 성분이 포함되어있는데, 이러한 성분들은 흡습성이 강해 국내로 유입되는 동안 수분을 함유하게 된다. 이 수분이 많은 미세먼지가 국내에서 자동차 배기가스 등으로 배출된 질소산화물과 반응함으로써 초미세먼지 농도를 2배 증가시킨다는 것을 확인하였다. 따라서 국내 배출 오염물질 중 특히 질소산화물 배출을 저감할 경우 중국발 미세먼지 유입으로 인한 국내 고농도 미세먼지 현상을 완화할 수 있음을 확인하였다. 

2) 계절별, 농도 구간별 중국의 기여도

또한 우리나라는 계절에 따라, 또 지역에 따라 미세먼지 농도와 성분이 다르게 나타난다. 이는 계절과 지역에 따라 미세먼지의 발생원인이 달라진다는 것이고, 중국의 기여도 또한 달라진다는 것이다. 이에 사업단은 중국 배출량과 국내 미세먼지 농도 관련 과거('12~'16년) 자료를 토대로 계절 변화 및 미세먼지 농도 변화에 따른 중국의 영향을 규명하였다. 

[자료 2. 초미세먼지 계절별 중국 기여도(좌)와 농도 구간별 중국 기여도(우)]

출처 : 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단 대표성과

[자료 2]를 보면 11월부터 4월 사이의 중국 기여도가 상대적으로 높은 것을 알 수 있는데, 이는 중국의 난방시기와 관련이 있다. 난방을 사용하는 중국의 북방지역의 난방 시기가 베이징, 톈진, 산둥성 등은 11월부터 3월, 신장위구르 자치구와 네이멍구 등은 10월부터 4월까지 지역중앙난방식으로 난방을 공급하는 것으로 알려져 있다. 이러한 연구결과를 축적해 나감으로써 향후 정부가 과학적 근거를 토대로 미세먼지 관련 대책 및 국가 간 협의를 추진하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다. 

 

2. 미세먼지 예보 역량 향상

우리나라는 2014년 2월부터 대기환경보전법에 따라 미세먼지 예보제를 실시하고 있다. 하지만 지금까지는 미국에서 개발된 예보모델(CMAQ)을 사용하고 있었는데, 미국의 대기질 환경과 우리나라의 대기질 환경이 다르다 보니 국내에서의 예보정확도가 높지 않았다. 이에 사업단은 실제 관측값과 가까운 예측 결과를 얻기 위하여 기존의 모델을 국내 환경에 적합하도록 대폭 개량하여 '한국 대기질 모델링 시스템(K-ACheMS)'을 구축하였다. 

[자료 3. 사업단에서 개발한 한국형 대기질 예보 모델링 시스템]

출처 : 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단 대표성과

이로써 국내 기상˙기후 특성, 지형 특성, 산업 특성 등을 반영한 한국형 대기질 예보 모델링 시스템을 확보하여 보다 정확한 미세먼지 예보를 할 수 있게 될 것으로 전망된다. 

 

3. 미세먼지가 미치는 인체영향 규명

미세먼지가 건강에 좋지 않다는 것은 널리 알려진 사실이다. 그러나 실내에서의 미세먼지 영향을 고려하여 연령별, 또는 기저질환을 가진 경우 등 어떤 건강피해를 끼치는지, 어느 정도 농도의 미세먼지에 노출되 경우 위험이 얼마나 증가하게 되는지 등 구체적인 건강 영향에 대한 연구는 미비하였다. 이에 사업단은 미세먼지 건강위험을 정량적으로 평가하여 그동안 연구되지 않았던 어르신, 가정주부, 어린이 대상의 건강 영향과 관련한 임상적˙과학적 자료를 축적하였다. 

[자료 4. 미세먼지에 의한 신체부위별 건강영향]

출처 : 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단 대표성과

이와 더불어 주택 내에서의 미세먼지 관리 가이드라인을 마련해 발표했다. 실내 초미세먼지 농도를 WHO 권고 기준(10㎍/㎥) 이하로 유지할 수 있도록 올바른 환기방법, 공기청정기 및 주방후드 활용방안 등을 담았다. 

또한 미세먼지 발생시 마스크를 착용하는 것이 권고되어 왔는데 실제로 효과가 있는지에 대한 체계적인 연구도 거의 이루어지지 않은 상황이었다. 그렇기 때문에 외출 시 황사마스크를 꼭 착용해야 하는지 질문이 제기되었고, 이 질문에 대한 답을 뒷받침할만한 과학적 근거가 필요했다. 사업단은 미세먼지 민감계층을 대상으로 보건용 마스크(KF94, KF80)의 효과를 평가하였다. 이에 만 65세 이상 어르신 대상으로 마스크 착용 시 혈압 저하 등의 대해 보호 효과가 있는 것을 확인하였다. 

 

동북아 호흡공동체, 숨쉬기 편한 세상을 만들다

이외에도 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단은 사업장 미세먼지 저감기술 개발 및 실증, 미세먼지 연구 인프라 확대, 미세먼지 국민 이해도 제고하는데 기여하였다. 사업단의 자세한 연구 내용은 '미세먼지 범부처 프로젝트 대표성과'에서 확인해볼 수 있다. 

땅에는 국가를 나누는 물리적인 구분이 있지만, 하늘에는 물리적인 선이 존재하지 않는다. 바람을 타고 국경을 넘나드는 미세먼지는 다른 국가에도 영향을 미친다. 그렇기 때문에 미세먼지를 저감하려는 시도는 한 국가 안에서의 노력으로는 부족하며, 모두가 바라는 숨쉬기 편한 세상을 위해서는 초국가적인 협력이 중요하다. 사업단의 노력이 같은 공기를 마시는 '호흡공동체'인 동북아 지역의 미세먼지에 효과적으로 대응하기 위한 '동북아 미세먼지-기후변화 공동대응 협약'의 체결에 기여하는 바가 크기를 바란다. 

 

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참고문헌

1. 미세먼지사업단, 미세먼지 범부처 프로젝트 대표성과