[에너지단열경제]정두수 기자
한국과학기술연구원(KIST) 환경복지연구센터 김진영 책임연구원 연구팀은 중국에서 유입된 미세먼지가 국내에서 배출된 질소산화물과 상호작용을 통해 수도권 초미세먼지(PM2.5) 농도를 높이는 과정을 알아냈다”고 28일 밝혔다.
고농도 초미세먼지 오염 원인으로 중국발 미세먼지가 지목받고 있지만 단순히 중국발 미세먼지 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다.
이에 연구팀은 초미세먼지(PM2.5)를 측정날짜에 따라 외국 유입, 국내 대기 정체, 외국 유입과 국내 대기정체 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 화학적, 열역학적 특성을 분석했다.
분석 결과 국내 대기정체 때 초미세먼지 농도는 1㎥ 당 34㎍이며 중국 발 미세먼지가 유입될 경우는 53㎍으로 상승했다.
중국 발 미세먼지에 국내 대기정체가 겹칠 경우 72㎍으로 가장 높은 농도를 보였다.
중국 발 미세먼지가 유입될 경우는 그렇지 않은 경우보다 황산염, 질산염, 암모늄 같은 2차 생성 오염물질이 포함돼 있고 수분도 늘어난 것으로 확인됐다.
질산염이나 황산염은 흡습성이 강해 입자내 수분을 증가시키는 역할을 한다.
수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되면 자동차 배기가스나 화력발전 같은 질소산화물과 만나 반응을 일으켜 다시 질산염을 늘리는 악순환이 계속돼 미세먼지 농도를 높인다는 것이다.
수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도./KIST 제공
연구팀은 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 감축하는 것이 바람직한 방법이라고 제안했다.
특히 중국발 미세먼지 영향을 많이 받는 겨울철에는 기온이 낮아 질소산화물의 질산염 전환이 쉽기 때문에 질소산화물 배출 저감 전략의 효과가 크다고 밝혔다.
김진영 KIST 박사는 “이번 연구는 수도권 고농도 초미세먼지는 중국 발 미세먼지가 국내 자동차와 산업시설에서 배출되는 오염물질과 결합되면서 발생한다는 것을 밝혀내 효과적인 수도권 초미세먼지 관리정책에 대한 바탕이 될 것”이라고 말했다.
이 같은 연구결과는 기상 및 대기과학 분야 국제학술지 ‘대기화학과 물리’ 최신호에 게재됐다.
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