환경부 소속 국가미세먼지정보센터(센터장 양한나)는 세종과 대구 지역을 대상으로 `지역 맞춤형 초미세먼지(PM2.5) 원인진단 연구`를 추진하여 지자체의 ‘제4차 미세먼지 계절관리제(2022.12.1.~2023.3.31.)’ 세부이행계획 수립을 지원했다고 밝혔다.

국가미세먼지정보센터는 올해 3월 세종과 대구를 초미세먼지 원인진단 연구 지역으로 선정하고, 다음 달부터 이들 지자체 및 지자체 소속 보건환경연구원 등과 협의체를 구성하여 연구를 수행했다.

국가미세먼지정보센터는 지역의 고유한 특성을 파악하기 위해 2019~2021년 대기질 농도(PM2.5 등), 기상 관측자료(풍속 등), 배출량, 지형 등의 정보를 분석하고 고농도 특성과 대기질 모의계산(모델링)을 이용한 지자체 내 배출원별 기여도 정량분석 등을 수행했다.

분석 결과, 세종 지역의 경우 전국 평균에 비해 낮은 풍속과 분지지형 등으로 인해 고농도 초미세먼지 발생을 초래하는 대기정체 조건이 형성되기 쉽고, 농축산, 이동오염원, 날림(비산)먼지, 생물성 연소 및 에너지산업 연소 등이 지역 내 주요 원인으로 나타났다.

세종 지역 내 초미세먼지 농도는 일부 도시·농촌복합지역(부강면 등)에서 다른 지역보다 높고, 시간별로는 오전과 야간에 비교적 높게 나타났다.

이는 △야간의 풍속 감소 등 기상조건의 일변화, △초미세먼지의 주요 성분인 질산암모늄의 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 파악됐다.

세종 지역에서 비상저감조치 발령 수준인 초미세먼지 일평균 농도가 50μg/m3를 초과하는 날은 대체로 평소보다 바람이 약해지는 날로 분석됐다.따라서 세종 지역은 대기정체와 지역 배출원 영향으로 초미세먼지 농도가 높아질 수 있는 것으로 나타났다.

대기질 모의계산(모델링) 결과에 따르면, 세종 지역 초미세먼지 농도에 대한 자체 배출 영향 중 농업 부문의 암모니아 배출 기여도(55%)가 가장 크고, 그 다음으로 이동오염원(18%), 날림먼지(12%), 생물성 연소(5%) 순으로 분석됐다.

▲ 2021년 세종시 PM2.5 농도에 대한 배출부문별 기여도

특히, 다양한 대기배출원이 위치하고 있고 화물차 교통량이 많은 부강면 지역과 1번 국도가 관통하고 인접 지자체의 영향을 받기 쉬운 지역인 조치원 일부 지역은 초미세먼지 농도가 상대적으로 높게 나타났다.

부강면 지역은 분지지형으로 대기환경용량이 작아 고농도 초미세먼지 발생에 취약하며, 지역 내 다양한 배출원(산업단지, 레미콘·아스콘 업체, 축사, 화물정차역 등)이 밀집해 있고 화물차 통행량도 많아, 배출원 관리 강화가 필요한 것으로 나타났다.

주요 발생원인 농축산 분야 암모니아 배출(분뇨관리 등)은 초미세먼지 생성뿐만 아니라 악취도 유발하여, 관련 협의체 구성 및 선진 축사관리기술 지원 등 추가적인 노력이 필요하다.

한편 대구 지역은 북쪽에 팔공산, 남쪽에 비슬산 등이 위치하여 동서방향으로 분지지역을 형성하고 있어 동서 분지지역 내에서 고농도 초미세먼지가 발생되기 쉽고 이동오염원, 날림먼지, 제조업 연소 배출원 등이 지역 내 주요 원인인 것으로 나타났다.

대구 지역 초미세먼지 농도는 동서방향 분지지역 내(동구·서구 등)에서 다른 지역보다 높고, 시간대별로는 오전과 밤에 비교적 높으며 일평균 농도가 50μg/m3을 초과하는 날에는 대체로 평소보다 바람이 약해지는 것으로 분석되었다.

▲ 2021년 대구시 PM2.5 농도에 대한 배출부문별 기여도

대기질 모의계산(모델링) 결과에 따르면, 대구 지역 초미세먼지 농도에 대한 자체 배출 영향 중 이동오염원의 기여도(31%)가 가장 큰 것으로 나타났다. 다음으로 날림먼지(21%), 제조업 연소(19%) 순으로 분석되었다.

특히, 분지 지역 내에서 남북으로 협소해지는 지역에 위치한 동구 일부 지역은 대기환경용량이 다소 작고, 자체 배출원 및 서풍을 타고 이동하여 영향을 주는 서쪽 지역 배출원 등으로 초미세먼지 농도가 상대적으로 높게 나타났다.

한편, 고농도 시기인 12~3월에 대기배출사업장 배출량이 에너지 수요 증가 등으로 다소 많아지는 것으로 나타나, 동서 분지지역 초미세먼지 농도 개선을 위해 계절관리제 기간 내 사업장 배출 저감을 위한 자발적 협약 확대 등이 필요한 것으로 보인다.

국가미세먼지정보센터는 지자체에서 고농도 미세먼지 계절관리제 추진 시 이러한 진단결과를 고려할 수 있도록, 지역별 미세먼지 발생원인 진단결과를 세종특별자치시와 대구광역시에 올해 10월부터 2차례에 걸쳐 제공했다.

세종특별자치시와 대구광역시는 진단결과를 반영하여, 고농도 지역 관리 강화, 지역 배출특성을 고려한 계도·단속·지원 등을 포함한 제4차 미세먼지 계절관리제 세부이행계획을 11월 말에 수립했다.

국가미세먼지정보센터는 이번 `지역 맞춤형 초미세먼지 원인진단 연구` 결과를 반영한 최종 연구 보고서를 올해 말에 세종특별자치시와 대구광역시에 제공할 예정이다.

양한나 국가미세먼지정보센터장은 “세종과 대구지역의 특성을 종합적으로 분석한 초미세먼지 발생원인 진단결과가 지자체의 4차 계절관리제 추진 시 정책 현장에서 도움이 되기를 바란다”라며, “앞으로도 지역 맞춤형 대책 수립을 지원하기 위해 관련 지자체 및 연구기관과 협력체계를 강화하여 지역별 초미세먼지 고농도 발생원인 진단체계를 구축해 나갈 것”이라고 말했다.