<46> 중국 어느 지역 미세먼지가 우리나라로 날아오나

116일 中 동남부 공업지역 거쳐 유입
겨울철 영향 적더라도 농도 매우 높아
상하이 등 100개 화력발전소·항구도시
강한 연료 연소 방출 배출원 기여도↑

여름철에는 주로 ‘남서풍’이나 ‘남동풍’이 분다. 따라서 여름철 국외 기여는 중국 동남 지역의 기여도가 17%였다. 가을에는 다시 ‘북서풍’의 영향을 주로 받는다. 그러나 겨울철보다는 중국 중북(13%)·동북·중남(10%) 지역의 농도가 높지 않고, 또 풍속이 강하다 보니 확산이 이루어져 상대적으로 낮은 농도를 보였다고 발표했다.

인천보건환경연구원의 연구를 보면 우리나라에 유입되는 미세먼지는 116일(31.8%)이 중국 동남부 공업지역과 상하이 등 대도시를 경유한 미세먼지였다. 101일(27.7%)은 중국 중북부 공업지역, 베이징·선양(瀋陽) 등 대도시와 북한을 거쳐온 미세먼지였다. 중국 만주는 86일(23.6%), 일본(동해 먼바다)은 62일(17.0%)이었다. 앞의 자료와 인천 자료를 보고 판단해야 하는 것은 며칠 영향을 주었는가에 관한 조사이지 미세먼지의 양에 관한 것은 아니다. 즉 여름철에 중국 남동부의 영향을 많이 받는다고 해도 미세먼지 농도는 매우 낮다. 반면 겨울철 중국 북동부 지역에서 영향을 주는 일수는 적더라도 미세먼지 농도가 매우 높다는 것을 알아야 한다.

국립기상과학원의 함지영 등이 연구한 연구내용에서도 미세먼지가 어디에서 주로 영향을 받았는지를 잘 알 수 있다. 이들은 2016년 봄철(3월 1일~4월 17일) 동안 서울의 PM2.5, PM10, 그리고 PM2.5의 농도변화를 파악하고 배출원을 추적했다.

논문의 내용을 살펴보자. “PSCF 모델은 장거리 이동 영향에 따른 배출원을 살펴볼 수 있는 간단하면서 유용한 분석 방법이다(Hopkeet al., 1995). 그러나 PSCF 모델 결과는 특정 농도(75백분위 수)보다 높은 농도를 갖는 역궤적만을 사용해 위치를 추적하므로 이들 중 더 높은 농도를 갖는 역궤적에 대해서는 과소평가될 수 있는 한계가 존재해 이것을 보완하기 위해 CWT 모델과 함께 분석하였다(Hsu et al., 2003). CWT 모델은 전체 측정기간 기여도에 관한 주요 배출원 추적이고, PSCF 모델은 높은 농도를 나타낸 특정 역궤적에 대한 배출원 추적이다(Kang et al., 2008a). 국내 연무현상은 국지적 오염원 영향뿐 아니라 중국의 산업화와 석탄사용량 증가로 오염물질이 장거리 유입되므로 장거리 수송 오염물 연구에서 연무현상도 황사와 더불어 검토한다(Park et al.,2013a).

EC는 인위적 1차 배출원을 지시하는데 배출원 기여도가 높게 나타난 첫 번째 지역이 중국 상하이와 동중국해(East China Sea) 연안이다. 이 지역은 100여 개의 화력발전소와 항구 도시로 강한 연료 연소 방출로 인해 두 모델에서 높은 배출원 기여도를 보였다.(Li and Hwang, 2015). 이와 함께 또 다른 높은 배출원으로는 중국 북동쪽의 대표적인 후룬베이얼(呼倫貝爾), 지린(吉林), 창춘(長春), 북한(평양)이다. 지린은 염분먼지(saline dust)의 오염이 존재하고(Liu et al.,2011), 창춘은 대규모 산업단지가 조성돼 있어 중국 북부 지역의 주요 에어로졸 배출원으로 알려져 있다(Wang et al., 2005). 이외에 세 번째 배출원 기여도가 크게 분포한 곳들은 중국 허베이(河北)성, 허난(河南)성, 산둥반도 내륙으로 이 지역들은 중국의 대표적인 농업지대로 농업 소각 오염이 존재한다(Kang et al., 2008a). 이러한 농업 소각 오염은 서울의 PM2.5 농도에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다.

이 지역들은 황사의 공기 궤적이 대부분 통과해 황사와 더불어 봄철 국내 대기질에 영향을 주고 있다.” 이렇게 세 개의 구분된 지역은 대부분 인위적 오염물질을 다량 배출하고 있다. 이 세 지역의 오염물질은 장거리를 이동해 우리나라의 미세먼지 농도에 많은 영향을 주고 있는 것이다.


TIPS
중북부·동남부 등 4곳 경유 인천 서부권으로 흘러들어 

2018년 10월, 인천보건환경연구원은 중국의 어느 지역에서 미세먼지가 날아오는가에 관한 연구결과를 발표했다. 연구에 따르면 중국 대도시인 상하이·베이징 주변 공장밀집지역이 주범이라는 것이다. 이곳에서 발생한 미세먼지가 서풍이나 북서풍을 타고 인천 등 우리나라 서부권으로 유입되고 있다는 것이다. 이들은 인천(남구 숭의동 기준)으로 유입되는 외부 기류는 크게 만주·베이징(중국 중북부)·상하이(중국 동남부)·일본(동해 먼바다) 등 4개 지역을 경유해 흘러들어 오고 있다고 결론지었다. 이들은 2016년 11월부터 2017년 10월까지 1년 동안 미국 해양대기청(NOAA)의 대기 역궤적 프로그램을 이용해 분석했다. 역궤적 프로그램을 이용하면 정확하게 어디에서 왔는지를 추적할 수 있다. 

<반기성 케이웨더 예보센터장>

일러스트=반윤미