수도권 고농도 미세먼지…국외 기여율 57∼38%
수도권 고농도 미세먼지…국외 기여율 57∼38%
  • 채덕종 기자
  • 승인 2018.02.07 08:15
  • 댓글 0
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1월 15일 중국 등 국외유입으로 시작된 후 점차 국내요인 비중 증가
국내요인은 대기정체와 높은 습도로 인한 2차생성 미세먼지가 주범

[이투뉴스] 지난달 15일부터 18일까지 수도권에 발생한 고농도 미세먼지(PM2.5) 발생 원인을 분석한 결과 57%로 출발한 국외 기여율이 대기 정체  등의 이유로 점차 낮아진 것으로 나타났다. 국외 기여율은 국내에 유입되는 중국 등 외부 발생 미세먼지의 비중을 말한다.

국립환경과학원은 올해 처음 수도권 미세먼지 비상저감조치가 발령된 1월 15일부터 1월 18일까지 수도권 미세먼지 고농도 발생 원인을 분석, 한국대기환경학회 등 전문가 검토를 거쳐 6일 발표했다.

먼저 수도권 일대 미세먼지 측정소의 관측 자료를 분석한 결과 국외 기여도는 15일 57%, 16일 45%, 17∼18일 38%로 점차 낮아졌다. 대기질 모델링을 활용해 검증한 결과에서도 관측자료 분석과 비슷하게 16일부터 국외 기여도가 낮아지는 것으로 확인되었다.

과학원에서 실시한 대기질 모델링은 미세먼지 원인 등을 분석하기 위해 컴퓨터 프로그램으로 모의실험을 실시한 것과 비슷하다. 미국 EPA, 유럽 EMEP 등에서 사용하는 Brute-Force Method를 적용했다.

▲ 1월 15~18일 수도권 고농도 미세먼지 국내-국외 기여율 변화.

결국 15일 오후 국외에서 미세먼지가 유입된 이후 16일부터 18일까지 대기정체와 높은 습도 조건에서 국내 미세먼지 원인물질 배출로 인한 2차 생성까지 더해졌다는 것이다. 이후 18일 오후부터 불었던 북서풍으로 해소될 때까지 미세먼지 고농도가 지속됐다고 환경과학원은 분석했다.

미세먼지 2차생성은 공장 굴뚝 등에서 직접 배출되지는 않지만, 대기 중의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx) 등이 물리·화학 반응을 거쳐 황산염(SO42-)과 질산염(NO3-) 같은 미세먼지로 전환되는 것을 의미한다.

환경과학원은 국내에서 배출(자동차, 발전소 등)된 질소산화물이 지면 부근에 축적된 이후 2차생성 미세먼지인 질산염으로 전환되면서 고농도 미세먼지가 발생한 것으로 보고 있다. 앞서 설명한 것처럼 대기정체(15∼17일 풍속 1.5m/s 미만)와 높은 습도로 2차생성을 더욱 촉진한 것이다.

실제 1월 15일부터 17일까지 수도권집중측정소(서울 은평구 소재)에서 측정한 질산염의 시간당 증가율(0.31㎍/m3/hr, 1.4%/hr)은 황산염 증가율(0.04㎍/m3/hr, 0.7%/hr)의 약 2배에 달했다. 국내에서 배출된 질소산화물이 질산염으로 전환되면서 ‘미세먼지 2차생성’이 활발했다는 방증이다.

57%로 출발한 국외 기여율이 점차 낮아진 근거는 15일 저녁부터 18일 오전까지 자동차 등 국내 배출원 영향이 지배적으로 나타났다는 점을 들었다. 또 대기정체 상태에서 수도권 미세먼지와 질산염의 시간별 변화 추세가 일치한 점, 질산염 증가율이 황산염보다 2배 이상 높았던 점 등도 갈수록 국내 요인이 커진 요인으로 지목했다. 

김정수 환경과학원 기후대기연구부장은 “앞으로 국민들이 궁금증을 해소할 수 있도록 정확한 미세먼지 예보와 고농도 미세먼지 원인 분석 결과를 전문가와 검토해 제공할 것”이라고 말했다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com 
 

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