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고농도 미세먼지 발생 원인 ‘대기 정체’5일 야간에 국외 유입 더해지며 고농도 발생…“8~9일 비·바람에 말끔히 씻길듯”
김정문 기자  |  et1@ecotiger.co.kr
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승인 2018.11.08  05:31:34
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11월 3~6일까지 우리나라에 발생한 고농도 미세먼지 발생 사례를 분석한 결과 대기정체로 인해 국내 대기오염물질이 지속적으로 축적된데다 5일엔 야간에 국외 유입이 더해지면서 고농도가 된 것으로 조사됐다.
 
국립환경과학원(원장 장윤석)은 11월 3일부터 6일까지 발생한 미세먼지 고농도 발생 원인을 지상·위성 관측자료, 기상 및 대기질 모델을 통해 종합적으로 분석한 결과를 공개했다.

이에 따르면 11월 3일~6일 강원권과 영남권 일부 지역을 제외한 전국 모든 지역에서 초미세먼지(PM2.5)가 고농도(일평균 35 ㎍/㎥ 초과)로 발생했다.

비상저감조치 시행 이후 처음으로 11월에 수도권 비상저감조치가 발령됐고 미세먼지 주의보 또한 11월 3~6일 기간 동안 32회가 발령됐다.

이번 사례는 서해상 및 중국 북동지방 고기압 영향 하에 대기 정체 상태가 지속되면서 국내 오염물질이 축적되고 외부 유입의 영향이 일부 더해져 발생한 것으로 분석됐다.

   
▲ 11월 1일~6일 미세먼지(PM2.5) 농도 추이.
대기오염집중측정소 측정결과를 분석한 결과, 주·야간에 증감을 반복하며 대기오염물질이 지속적으로 축적되면서 고농도가 발생했고, 5일 야간에 외부 유입이 더해져 고농도가 가중됐다.

이번 사례 발생 전(11월 1일) 대비 고농도 기간 중에 국내 요인의 비중이 높은 질산염이 수도권과 호남권 측정소에서 각각 3, 3.4배 증가된 것으로 나타난 반면, 국외 유입 비중이 높은 황산염은 각 2.3, 1.3배 증가에 그쳐 국내요인이 상대적으로 더 크게 기여했다.

또한, 수도권 측정소의 미세먼지 수농도와 부피농도의 변화 경향에서도 고농도 기간이 지속될수록(1일→6일) 2차 생성으로 인해 작은입자가 큰 입자로 성장하면서 질량 농도 증가에 기여했다.

수농도는 단위부피(cm3)당 입자의 개수를, 부피농도는 입자를 체적으로 표현한 농도를 뜻함, 질량농도는 입자의 부피에 밀도를 고려한 무게농도를 뜻한다.

기상 조건 역시, 대부분 지역이 2m/s 이하의 대기 정체와 야간 복사냉각에 의한 역전층 형성, 안개 및 높은 습도로 인해 지속적인 오염물질의 축적 및 2차 미세먼지 생성이 유리하게 형성됐다.

위성관측 자료 분석결과, 대기 전층 이산화질소 및 에어로졸이 3~4일 국내 정체로 인한 증가가 관측되다가, 5일~6일 서해안 및 북한지역을 통해 유입되는 외부 오염물질이 관측됐다.

이번 사례 기간 대기질 모델 기법을 이용하여 국내외 영향을 분석한 결과, 전국 기준으로 국내 영향은 약 55~82%, 국외영향은 18~45%로 나타났다. 국내 영향이 높은 사례로 비상저감조치 발령 등에 따른 국내 저감 효과가 필요한 사례로 판단된다.

국립환경과학원은 11월 8일 전국적으로 많은 비가 내려 세정효과와 대기의 원활한 확산으로 이번 고농도 미세먼지 현상은 해소될 것으로 예상되나,고농도 발생 빈도가 높은 계절인 만큼 고농도 발생에 따른 상시 예보 및 대비 체계를 유지할 예정이다.

환경부와 수도권 3개 시도(서울, 인천 경기)는 비상저감조치를 통해 대기오염물질 배출량을 줄여 빠른 고농도 해소에 노력하고 있다고 밝혔다.

우선  행정·공공기관 차량2부제(7,408개 기관), 행정·공공기관 사업장·공사장의 가동 조정·단축(사업장 107개, 공사장 457개), 도로 물청소(3개시도 786대), 자발적 협약 민간사업장(수도권 55개사) 비상저감조치 등을 시행 중이며,

화력발전 상한제약 첫시행(인천·경기·충남 총11기), 2.5톤 이상 노후 경유차 운행제한(서울, 11월 7일 14시 해제), 사업장·공사장 특별점검과 배출가스·공회전·쓰레기 소각 특별단속도 병행하고 있다.

   
▲ 8~9일 기상전망 모식도. 자료=기상청
한편 서울과 경기에 내려졌던 초미세먼지주의보는 7일 오후 2시와 5시를 기해 해제된 상태다.  

광주·전남과 충남·전북 일부 시도에 미세먼지 주의보가 여전히 내려져 있는 상황이지만 이는 8일 전국적으로 내리는 요란한 비로 대부분 씻겨내려갈 전망이다.

8일 기상청에 따르면 점차 발달하는 저기압이 서쪽으로부터 우리나라로 접근함에 따라, 8일 새벽에 서해안에 비가 시작돼 오전에는 전국으로 확대되겠고, 9일(금) 아침까지 이어지겠다.

특히, 저기압 가장자리를 따라 남쪽으로부터 온난다습한 공기가 유입되면서, 8일 오후~밤에는 돌풍과 천둥·번개를 동반한 시간당 20mm 내외의 다소 강한 비가 내리는 곳이 있겠으니 유의해야 한다.

기상청은 이번 비의 예상 강수량(8~9일)을 중부지방(강원영동 제외), 경북북부, 남해안, 제주도, 서해5도, 울릉도·독도, 북한은 20~60mm(많은 곳 제주도산지 100mm 이상), 강원영동, 남부지방(경북북부, 남해안 제외)은 10~40mm로 예상했다.

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