정책주간지 공감

과학기술정보통신부가 환경부, 보건복지부와 함께 ‘미세먼지 범부처 프로젝트 사업단’(이하 사업단)의 연구 경과를 공유하는 자리를 마련했습니다. 어떤 논의를 했는지 한번 살펴보겠습니다.

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앞서 정부는 미세먼지의 과학적 관리 기반을 구축하고 근본적인 미세먼지 문제 해결을 위해 범부처 단일 사업단을 구성해 2017년 9월 연구에 착수한 바 있는데요. 

정부는 사업단의 연구 성과를 기반으로 미세먼지 문제 해결에 더욱 박차를 가할 방침입니다. 

3월 20일 서울 중구 LW컨벤션에서 열린 ‘미세먼지 범부처 프로젝트 사업 추진 현황 공유회’(이하 공유회)는 △미세먼지 발생·유입, 측정·예보 △집진·저감 △국민 생활 보호·대응 등 4대 부문별로 사업단에서 진행한 중간 연구 경과를 만나보는 자리였습니다.

 

공유회에서는 과학기술 분야 출연연구기관이 수행한 미세먼지 관련 대표 연구개발 성과도 공개됐습니다. 

문미옥 과학기술정보통신부 1차관은 “미세먼지는 국민의 건강하고 안전한 생활을 위협하는 심각하고 시급한 문제로 과학기술적 해결 방법이 필요한 상황”이라고 말했습니다.

또, “과학기술이 경제 발전뿐만 아니라 국민의 삶의 질을 높이는 데 역할을 다해야 하며 정부도 최선을 다해 노력할 것”이라고 밝혔습니다. 

연구단 발표에 따르면 평균 초미세먼지(PM2.5)의 국외 유입 기여도는 30∼80% 범위인 것으로 밝혀졌습니다. 

연구단의 미세먼지 발생·유입 경과 관련 발표 중 ‘계절에 따른 수도권 초미세먼지 국외 유입 비율’을 살펴보면 평균 초미세먼지 국외 유입은 상대적으로 11∼4월에 높고 6~8월에 낮은 것으로 나타났습니다. 

전체 초미세먼지 농도의 국내 요인은 연평균 45% 수준이었는데요. 8월에 62%로 가장 높고 2월에 30%로 가장 낮게 나타났습니다. 

사업단은 최근 5년간 중국 초미세먼지 영향도 종합적으로 분석했습니다. 사업단은 “그 결과 국내 초미세먼지 농도가 20㎍/㎥ 이하일 때 중국의 영향은 30%, 50㎍/㎥ 이상이면 50% 정도로 나타났다”고 설명했습니다. 

아울러 국내 초미세먼지 농도의 30∼80%가 중국과 러시아 등 해외에서 유입됐고, 북한의 초미세먼지가 우리나라에 영향을 미친다는 결과도 나왔습니다. 

고농도 초미세먼지가 증가한 주요 요인으로는 ‘질산염’이 지목됐습니다. 

연구단은 “‘고농도 초미세먼지의 반응 메커니즘 연구’ 결과를 통해 수도권 고농도 초미세먼지 발생 시 질산염이 급격하게 증가하는 현상을 최초로 입증했다”고 밝혔습니다. 

연구단은 이 밖에도 고농도 초미세먼지 발생 유형별 화학성분 특징과 이동성 고기압 등 발생 과정 분석, 미세먼지의 2차 생성반응 등 추진 내용에 대해서도 설명했습니다. 

미세먼지와 관련해선 원인 분석뿐 아니라 정확한 측정과 예보도 중요한 부분으로 손꼽힙니다. 공유회에서는 미세먼지의 측정 및 예보와 관련해 ‘한국형 대기질 예보 모델링 시스템 개발 사례’ 등이 소개됐습니다. 

연구단은 “이전까지 개별적으로 미세먼지를 측정 연구해오던 것을 지상·원격·위성 관측 자료 등 3차원 입체 관측해 현업에 활용할 수 있도록 플랫폼을 구축했다”고 했습니다. 

이를 바탕으로 현업에선 보다 정확한 대기질 예보를 할 수 있게 되고, 나아가 한국형 대기질 예보 모델 등을 개발할 수 있을 것으로 보입니다. 

우리나라 기존 대기질 측정·예보 모델은 북미의 미세먼지 생성 조건과 기상 등에 기반을 두고 있다는 한계가 있었습니다. 

사업단은 “이 점을 보완해 동북아 실정에 맞는 미세먼지 생성 메커니즘을 반영할 수 있는 미세먼지 생성모듈 사용자 편집 기능을 개발·확장했다”고도 밝혔습니다.

차량에서 발생하는 미세먼지 원인물질 배출량 산정 개선 방법도 나왔습니다. 연구단은 “그간 차량 등록지 기준으로 배출량을 산정한 한계가 있었는데 차종별 교통량과 배출량을 반영한 ‘도로상 배출 모델’을 구축했다”고 설명했습니다.

미세먼지 생성의 원인물질이 되는 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx) 등을 제거할 수 있는 기술에 대한 논의도 나왔는데요. 

연구단은 제철소 미세먼지 배출 30% 저감 기술 실증을 목표로 진행한 미세먼지 저감 기술 개발 결과도 공유했습니다. 이와 관련해 미세먼지 원인물질(황산화물) 제거 성능이 90% 이상인 다공성 반응제 개발 사례가 소개됐습니다. 

미세먼지 문제로 공기청정기를 사용하는 가정이 늘면서 공기청정기 성능과 효과 등에 대한 관심도 커지고 있습니다. 연구단은 국민 생활 보호·대응과 관련해 실제 거주 환경을 기준으로 한 공기청정기 성능평가도 실시했는데요. 

그 결과 아파트 거실에서 평가한 공기청정기의 효과는 밀폐된 시험실에서 확인한 인증 결과와 비교할 때 73~90% 수준으로 나타났습니다. 아파트 환기장치의 초미세먼지 저감 효용성은 공기청정기의 10분의 1 수준에 머물렀습니다.

이 밖에 장치 분해 없이도 자체적으로 전극 세정이 가능한 기술 개발과 초미세먼지 농도에 따른 건강영향 등 주요 추진 경과도 소개됐습니다. 

이날 공유회에선 과학기술 분야 출연연구기관에서 수행한 대표적인 미세먼지 관련 연구개발 추진 경과도 발표됐습니다.

한국표준과학연구원에서는 시베리아 산불 배출 미세먼지 추적 연구와 폭죽 배출 지시물질을 이용한 중국발 미세먼지 추적 연구 결과를 공유했습니다. 

또한 한국기계연구원에서는 ‘질소산화물 저감 플라즈마 버너 기술 개발 및 군용트럭 적용 사례’에 대해 논의했습니다. 

안전성평가연구소는 화력발전소, 공장 등 연소 과정을 모방해 인공 미세먼지를 발생시키는 기술을 개발해 심도 있는 미세먼지의 인체 건강영향 연구 기반을 마련한 사례를 소개했습니다. 

앞으로는 초미세먼지 생성 작용을 정밀하게 규명할 수 있는 중형급 연구시설도 적극 활용할 것으로 보입니다. 

스모그 체임버(smog chamber)로 불리는 중형급 연구시설은 대기 중 미세먼지가 생성·성장하는 화학반응을 정밀하게 추적하는 연구시설입니다. 

연구단은 이 시설을 앞으로 국내외 학·연·관이 공동 활용할 수 있게 개방형으로 운영할 예정입니다. 

중형급 연구시설(27㎥)은 장기간의 미세먼지 변화를 관찰할 수 있어 장거리 유입 및 변환이 중요한 우리나라에서 특히 유용한 것으로 알려졌습니다.

사업단은 미세먼지 장거리 이동 경로 및 대기질 영향 등을 파악할 수 있는 항공측정 시스템도 소개했습니다. 

사업단은 상층 대기에서 오염물질의 이동·반응·생성 과정 등을 정밀하게 파악할 수 있는 중형 항공기 개조를 완료하고 국립환경과학원과 협력해 한반도 대기질 종합 조사와 산단 지역 대기질 집중 조사 등에 활용할 계획입니다. 

이 항공측정 시스템은 미세먼지 농도가 상대적으로 높은 5∼6월과 9∼10월에 집중 활용할 계획입니다.