경기개발연구원, 대기질 모형 CMAQ를 이용한 수도권 미세먼지 연구
경기개발연구원 환경정책연구부 김동영 연구위원은 수도권 미세먼지에 대한 모델링 연구를 통해 중장거리 이동 영향, 배경 농도와 지역 배출원의 기여, 화학적 특성 등을 분석하였다. 여기서 배경농도는 우리나라 오염원의 영향을 배재한 농도를 의미한다.
본 연구에서는 동아시아 지역에 대하여 U.S. EPA’s Model3/CMAQ, MM5, SMOKE 모델링 시스템을 구축하고 미세먼지에 대해 분석했다. 대상지역은 수도권 미세먼지에 영향을 미칠 수 있는 중장거리 권역을 모두 포함했으며, 2005년 1, 4, 7, 10월 총 4개월에 걸쳐 장기 모사를 수행했다.
수도권의 배경농도를 분석하기 위하여 모든 배출원을 고려하여 현재 상태를 먼저 모사하고, 다음 한국에서의 배출량을 제외한 모사와 결과를 비교했다. 그 결과 수도권 지역의 약 20～80% 정도, 평균 60% 정도가 자연배출원 및 중장거리 이동에 의한 배경농도인 것으로 나타났다. 특히 수도권안에서는 북서쪽의 배경농도가 더 높았으며, 도심 지역은 수도권안에서의 배출 영향이 지배적인 것으로 나타났다.
우리나라에서의 배출량을 포함하기 전후 미세먼지 성분의 변화를 분석한 결과, 우리나라의 배출이 없을 때 황산화물과 미세 토양성분이 크게 증가한 것으로 나타났다. 황산화물과 토양기원 성분이 전체 미세먼지의 약 80%를 차지했다. 황산화물은 일반적으로 화석연료 연소과정에서 배출되는데 현재 중국에서 사용되는 대부분의 에너지원인 저급 석탄 및 석유 연소과정에서 배출된 탓으로 추측된다. 비산먼지에서 주로 오는 토양성분은 봄철 황사에서 보듯이 매년 막대한 양이 편서풍을 타고 동쪽으로 이동하여 수도권 지역을 지난다. 결론적으로 수도권의 미세먼지는 중국지역의 인위적, 자연적 배출에 따른 영향이 매우 크다는 것을 보여주고 있다.
김동영 연구위원은 이 연구를 통해 향후 수도권 지역에 대한 상시적인 모델링 분석 체계를 정비하고, PM2.5 관리 기반을 조성할 것을 제안했다.
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