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미세먼지 원인 국내 발생 vs 중국발 유입, 11월 고농도 현상의 주범은?
매년 11월부터 이듬해 3월까지는 미세먼지 농도가 급격히 높아지는 고농도 계절입니다. 이 시기 미세먼지(PM2.5)의 주범을 두고 국내 발생 요인과 중국 등 국외 유입 요인 사이의 논란이 끊이지 않습니다. 최근 국립환경과학원과 NASA 등의 공동 조사 결과를 바탕으로, 11월 고농도 현상을 유발하는 국내외 기여율을 과학적으로 분석하고, 근본적인 원인과 정책적 대응 효과를 심층적으로 다룹니다.
겨울철 미세먼지: 국외 유입 기여율 분석
최근 한·미·중 전문가들이 참여한 대규모 국제 공동 조사 연구 결과는 겨울철 한반도 미세먼지 농도에 국외 영향이 절대적으로 크다는 점을 보여줍니다.
1. 국외 기여도, 절반 이상은 중국발
- 평균 기여율: 겨울철 국내 초미세먼지(PM2.5) 농도의 평균 55%는 중국에서 유입된 것으로 분석되었습니다. 이는 국내에서 발생하는 비율인 29%보다 두 배 가까이 높은 수치입니다.
- 고농도 시 최대치: 특히 초미세먼지 농도가 '나쁨' 이상으로 높아지는 고농도 시기에는 중국발 기여도가 최대 71%까지 치솟는 것으로 나타났습니다.
- 지역별 편차: 국외 유입은 주로 북서풍 계열의 기류를 타고 서해안과 수도권 지역에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었습니다.
2. 11월 고농도 현상의 주요 원인
11월에 고농도 현상이 자주 발생하는 것은 단순히 중국발 유입 때문만이 아닙니다. 복합적인 기상 요인이 함께 작용합니다.
- 대기 정체와 축적: 11월은 이동성 고기압의 영향을 자주 받아 바람이 약해지고 대기가 정체되는 현상이 빈번합니다. 이로 인해 국외에서 유입된 미세먼지와 국내에서 발생한 오염물질이 확산되지 못하고 한반도 상공에 축적됩니다.
- 낮은 혼합고: 겨울철 야간 복사냉각과 낮은 기온으로 인해 대기 혼합고(오염 물질이 섞여 희석되는 높이)가 낮아집니다. 이로 인해 오염물질의 농축 효과가 커져 고농도 현상이 가중됩니다.
- 2차 생성 미세먼지: 국내 발생 요인 중 난방 사용 증가 등으로 배출된 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)이 대기 정체 시 화학 반응을 통해 2차 생성 미세먼지(질산염, 황산염)로 빠르게 바뀌면서 농도를 높입니다.
국내 발생 미세먼지 원인과 계절관리제 효과
국외 유입의 영향이 크지만, 국내에서 발생하는 미세먼지를 줄이기 위한 노력 역시 지속되고 있으며 유의미한 효과를 거두고 있습니다.
1. 국내 발생의 주요 원인
- 난방 및 발전: 겨울철 국내 미세먼지 주요 배출원은 석탄 화력발전소와 산업체, 그리고 난방용 보일러 등에서 발생하는 배출가스입니다.
- 수송 부문: 노후된 경유차 등 배출가스 5등급 차량과 도로의 비산먼지 역시 국내 발생 미세먼지의 상당 부분을 차지합니다.
- 기여율: 국제 공동 조사 결과에 따르면, 국내 인위적 행위로 인한 초미세먼지 비율은 최소 16%에서 최대 43%로 나타났으며, 평균 29%입니다.
2. 미세먼지 계절관리제 시행 효과
고농도 시기(12월~3월)에 시행되는 '미세먼지 계절관리제'는 국내 배출량 저감에 확실한 성과를 보였습니다.
- 대기질 개선: 계절관리제 시행 이후 초미세먼지 평균 농도가 지속적으로 감소하는 추세이며, '좋음' 일수 증가와 '나쁨' 일수 감소가 확인되었습니다.
- 정책적 감축: 5등급 차량 운행 제한, 석탄 발전소 가동 정지, 산업체 배출량 감축 조치 등을 통해 매년 오염물질 배출량 감축 목표를 초과 달성하고 있습니다.
총평: 국외 유입과 국내 축적의 복합 작용
11월 고농도 미세먼지 현상의 주범은 중국 등 국외에서 유입되는 오염물질(평균 55%)과 약해진 기상 조건에서 축적되는 국내 오염물질(평균 29%)의 복합적인 작용 때문입니다. 특히 겨울철에는 대기 정체와 낮은 혼합고가 국내 오염물질을 농축시키고, 동시에 북서풍을 타고 오는 중국발 오염물질을 한반도에 가두어 놓는 역할을 합니다. 미세먼지 문제 해결을 위해서는 국외 협력을 통한 근본적인 배출량 감축과 함께, 국내 계절관리제를 통한 자체 배출량 관리 강화가 동시에 이루어져야 합니다.
