[환경포커스=서울]
서울시가 초미세먼지 오염 진단 및 발생원인 등을 상세 분석한 「서울시 초미세먼지 상세모니터링 해석 연구」결과를 24일 공개했다. 시는 배출원별 초미세먼지 기여도 및 국내·외 요인의 영향 정도를 정밀 분석한 이번 자료를 바탕으로 서울시 초미세먼지 관리 정책 방향 및 전략을 더욱 촘촘하게 수립, 보완할 계획이라고 전했다.
이번 연구는 2016년 연구의 후속으로 그간의 정책 및 환경여건 변화를 반영한 초미세먼지 오염도 조사, 최신 대기오염물질 배출량 자료 분석 및 기여도 산정 등을 수행하였다. 초미세먼지 상세모니터링은 ’18.1월~’19.1월 기간 동안 지난 연구와 동일한 지점인 종로 및 광진 도시대기측정소에서 진행하였다. 연구 시점에 최신 자료인 2015년 CAPSS(Clean Air Policy Support System) 배출량 자료를 기반으로 한 대기 모델링 기법을 적용하여 지역 및 배출원별 초미세먼지 기여도 분석을 실시하였다.
연구진은 2015년 CAPSS 자료를 기반으로 미반영 및 과소·과대평가된 배출원의 대기오염물질 배출자료를 보완하여 초미세먼지 배출원 확인에 필요한 자료를 구축하였다. 그 결과, 서울지역 배출량은 초미세먼지 2,714톤/년, 질소산화물 63,210톤/년, 황산화물 5,509톤/년, 암모니아 4,674톤/년 등으로 모든 오염물질의 배출량이 감소한 것으로 나타났다.
지난 연구(2013년 CAPSS 기준) 대비 초미세먼지 601톤/년(18%↓), 질소산화물 6,485톤/년(9%↓), 황산화물 202톤/년(4%↓), 암모니아 132톤/년(3%↓) 등 배출량이 감소했다.
수도권과 전국의 경우, 지난 연구 대비 전반적으로 배출량이 감소한 반면, 질소산화물과 암모니아의 배출량은 증가한 것으로 나타났다. 질소산화물은 수도권 12,769톤/년(5%↑), 전국 56,581톤/년(5%↑) 증가, 암모니아는 수도권 2,907톤/년(5%↑), 전국 4,504톤/년(2%↑) 증가했다.
서울시 대기 중 초미세먼지에 미치는 영향을 분석한 결과, 지난 연구 대비 국내 기여도는 증가하고 국외 영향은 줄어든 것으로 나타났다. 국내 지역별 기여도를 살펴보면, 서울 26%(22→26%), 서울 외 전국 기여도는 32%(23→32%)로 특히 수도권 외 지역의 영향이 크게 증가하였다. 국외 요인의 경우, 중국의 영향은 38%로 지난 연구와 동일하게 나타났으며, 그 외 국외 영향은 감소한 것으로 나타났다.
2018년을 기준연도로 하여 모델링을 수행하였으며, 배출량 자료의 경우 국내는 2015년 CAPSS 배출량 보완 자료, 중국 등 아시아 지역은 2015년 KORUS-AQ 배출량 자료를 적용하였다.
서울시를 포함한 전국의 대기오염물질 배출량은 지난 연구 대비 전반적으로 감소한 반면, 지난 연구 대비 모델링 기간 동안 서울 지역 평균풍속 감소(2.4m/s→1.8m/s) 및 황사발생시간 감소(40시간→10시간), 전국 단위의 질소산화물 및 암모니아 배출 증가에 따른 2차 질산암모늄 생성에 유리한 환경 조성, 국내보다 더 큰 폭의 중국 배출량 감소 등으로 인해 서울 및 국내 기여도가 증가했을 것으로 추정하였다.
고농도 시기인 겨울철(모델링 수행기간 중 1월에 해당)에는 연평균(전체 모델링 수행기간) 대비 서울 자체 기여도 4% 감소(26%→22%) 등 국내 기여도가 9% 감소(58%→49%)하고, 중국 기여도가 9% 증가(38%→47%)한 점으로 보아 초미세먼지 고농도 시기에는 중국을 포함한 국외 지역의 영향이 증가하는 것으로 분석되었다.
한편, 2019년 11월 발표한 한·중·일 공동연구(LTP)의 분석 결과에 따르면, 서울시 초미세먼지에 대한 중국의 영향이 한국·일본 연구진 연구결과 39%로 본 연구 결과(38%)와 유사한 것으로 나타났다.
서울 지역 초미세먼지 배출원별 기여도를 분석한 결과, 가장 큰 비중을 차지하는 것은 난방 등 연료연소(31%)로 나타났으며, 이어 자동차(26%), 비산먼지(22%), 건설기계 등 비도로이동오염원(18%), 생물성연소(2%) 순으로 나타났다. 특히 난방 등 연료연소와 자동차 2개 부문이 57%로 지난 연구와 마찬가지로 절반 이상 기여하는 것으로 분석되었다.
시는 이에 대해, 노후 경유차 저공해사업 및 친환경차 보급, 가정용 친환경보일러 및 저녹스 버너 보급 등 시에서 중점 시행 중인 자동차 및 난방 등 연료연소 분야 초미세먼지 감축 사업의 지속적인 추진이 중요한 것으로 보고 있다.
건설기계 부문의 경우 다른 배출원에서의 오염물질 배출량은 대부분 감소(서울시 도로이동오염원 초미세먼지 배출량 30% 감소 등)한 반면, 비도로이동오염원에서 초미세먼지(1% 증가), 황산화물(8% 증가) 배출량이 소폭 증가하여 상대적으로 기여도가 증가한 것으로 추정하였다.
고농도 시기인 1월의 기여도 분석 결과, 자동차(26%→30%), 연료연소(31%→32%) 등에서 소폭 상승하였으며, 이에 따라 겨울철 전국 단위 도로이동오염원(자동차) 및 점·면오염원(연료연소)의 질소산화물, 황산화물, 암모니아 배출 관리로 초미세먼지의 2차 생성을 억제하는 것이 필요하다고 설명하였다.
연구진은 서울시 초미세먼지 오염도 조사, 배출량 자료 분석, 기여도 산정 등 연구 수행결과를 바탕으로 서울시 초미세먼지 저감을 위한 상시 및 고농도 시기별 전략을 제시하였다.
초미세먼지 저감을 위한 상시 전략으로는 ① 배출원별 관리전략의 실효성 제고 및 질소산화물 배출저감 전략 강화 ② 초미세먼지 생성의 주요 기여 물질인 암모니아 배출원 확인 및 관리 ③ 생물성연소 배출자료 보완을 통한 정확도 향상 및 배출원 관리 강화 ④ 체계적 연구기반 및 대내·외 협력체계 등 지속가능한 대기관리체계 구축 등을 제시하고 있다.
특히, 2차 생성 초미세먼지의 주요 전구물질인 질소산화물 관리를 위해 기존 시행 중인 배출원별 저감 대책의 관리·감독 강화는 물론 질소산화물 배출 효율 개선 관련 기술개발 및 투자의 확대, 기준 및 처벌·유인책 강화 등 지속가능한 전략 마련의 필요성을 강조했다.
12~3월 등 고농도 초미세먼지가 발생하는 시기에는 ① 겨울철 증가하는 난방 관련 연료연소 배출 관리 강화를 통한 질소산화물 저감 ② 자동차 등 도로이동오염원 집중관리를 통한 질소산화물 배출 저감 ③ 수도권 공동대응을 통한 서울시 외곽 및 주변지역 불법 노천소각 등 생물성연소 및 암모니아 배출 관리 ④ 고농도 시기 배출원 집중관리를 위한 중국 등 동아시아 지역과의 국제협력 강화 등이 필요하다고 설명했다.
질소산화물의 경우 낮은 온도 조건에서 질산염 생성이 유리하여 2차 생성 미세먼지에 더 크게 기여할 수 있으며, 자동차(특히, 경유차) 배출 미세먼지는 인체 위해도가 높은 것으로 알려져 있어 노출위험 저감 측면에서도 도로이동오염원의 집중관리가 중요함을 피력하였다.
보고서는 4월 중 서울정보소통광장(http://opengov.seoul.go.kr)을 통해 제공될 예정이다.
윤재삼 서울시 대기정책과장은 “이번 연구결과를 통해 서울시 초미세먼지의 발생 원인을 과학적으로 분석하였으며, 향후 지속적인 상세모니터링 연구체계를 유지하여 원인분석 기반의 초미세먼지 관리는 물론 시민들을 위한 깨끗한 공기질 확보에 최선을 다하겠다”고 말했다.
