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KIST 한국과학기술연구원 Korea Institute of Science and Technology

최신연구성과

최신연구성과 - KIST, 중국발 미세먼지 국내 유입 한-중 공동연구로 입증했다
제목 KIST, 중국발 미세먼지 국내 유입 한-중 공동연구로 입증했다
연구팀 환경복지연구센터 김화진 박사팀 조회수 321
파일첨부 20201105 [KIST 보도자료] KIST. 중국발 미세먼지 국내 유입 한-중 공동연구로 입증했다.hwp  
- 고해상 실시간 측정으로 오염물질 장거리 이동이 고농도 미세먼지 원인임을 규명

- 오염원 규명을 통해 미세먼지 비상 저감조치의 효용성 증명


가을, 겨울철만 되면 어김없이 찾아오는 고농도 미세먼지는 국내 대기의 정체 및 외부로부터의 오염물질 유입 등 다양한 원인이 알려져 있다. 현재는 실제 측정을 통해 어떤 성분, 근원지에 의하여 미세먼지가 형성되었는지에 관한 연구는 부족하여 대부분이 기상관측에 판단을 의존하고 있다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 환경복지연구센터 김화진 박사팀이 고해상 실시간 측정분석기(HR-ToF-AMS)를 이용, 실시간으로 미세먼지의 구성성분을 측정해 2019년 3월의 고농도 미세먼지가 장거리 이동의 영향이었음을 밝혔다. 특히 이 결과는 중국과학원(CAS) 연구진과 공동으로 측정하고 비교하여 중국의 오염물질이 국내에 유입된다는 것을 과학적으로 증명하여 발표한 것으로, 국제적인 정책 수립 시 근거로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

KIST 김화진 박사팀은 고해상 실시간 측정분석기를 이용하여 2개월에 걸쳐 3분 단위로 중국과 서울 시내의 대기 중 미세먼지의 화학적 구성성분을 측정하고, 약 이틀간의 시간차를 두고 측정값을 비교하여 어떤 오염원이 주로 미세먼지에 영향을 주는지를 분석했다. 해당 기간 동안 유기 성분, 질산염, 황산염 등이 중국에서 이동해 오는 오염물질임을 명확히 밝혀냈으며, 장거리 이동오염 물질인 납이 이동해 오는 것 또한 실시간 분석을 통하여 밝혀냈다.

연구진이 측정 분석을 수행한 2019년 3월은 고농도 미세먼지 농도가 100μg/m3 가 3일 이상 지속되는 등 매우 심각한 상황이어서 비상저감 조치 등이 시행된 바 있다. 그럼에도 불구하고 정책의 가시적인 효과를 확인할 수 는 없었는데, 오염원 분석을 통하여 자동차 2부제 시행의 효과가 있음을 밝혔다. 당시 고농도 미세먼지의 원인은 장거리 이동에 의한 사례였기 때문에 비상저감 조치가 전체적인 농도 감소에 절대적인 영향을 주지는 못하였으나, 자동차에 기인한 농도 감소에는 기여한 것으로 분석결과 나타났다. 이 결과는 향후 정책 수립을 하는데 있어서 가이드가 될 수 있을 것으로 보인다.

KIST 김화진 박사는 “이번 한-중 공동연구를 통해 오염물질의 장거리 이동 영향을 밝히는 한편, 이와 동시에 어떤 오염물질이 이동해 올 수 있는지를 밝힐 수 있었다. 고농도 미세먼지 정책 수립에 참고가 될 수 있겠으나 고농도 미세먼지 현상이 항상 장거리 이동에 의해서만 발생하는 것이 아니므로 좀 더 다양한 케이스의 원인에 대한 실시간 측정을 통한 원인 분석 및 메커니즘 규명이 필요하다.”라고 말하며 “미세먼지는 우리나라만의 문제가 아닌 동아시아 전체의 문제이므로 국제적인 협력연구가 반드시 필요하다.”라고 밝혔다.

본 연구는 미세먼지 국가전략 프로젝트와 대기환경복합대응연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 대기과학 분야 국제 저널인 ‘Atmospheric Chemistry and Physics’ (IF: 5.414, JCR 분야 상위 9.14%) 최신 호에 게재되었다.

 * (논문명) Measurement report: Characterization of severe spring haze episodes and influences of long-range transport in the Seoul metropolitan area in March 2019
   - (제 1저자, 교신저자) 한국과학기술연구원 김화진 선임연구원
   - (공동저자) University of California Davis, Dr. Qi Zhang
   - (공동저자) 중국과학원 Dr. Yele Sun


<그림설명>

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[그림 1]
해외로부터 장거리 이동해 온 미세먼지 성분

[그림 2]
고농도 기간 국내 비상저감조치 정책으로 인하여 자동차 배출에 기인한 미세먼지 (vehicle emitted OA) 농도가 줄어드는 것 또한 보여줌
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[그림 3]
KIST 연구진이 중국과의 공동 측정을 통하여, 국내 고농도 미세먼지 발생시 중국의 미세먼지중, 질산염, 황산염, 유기성분중 장거리 이동 유기오염원이 국내에 이틀 간격으로 영향을 미친다는 결과를 발표함 같은기간 국내 비상저감조치 정책으로 인하여 자동차 배출에 기인한 미세먼지 농도는 줄어드는 것 또한 보여줌

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[그림 4]
장거리이동에 의하여 납이 이동하여 고농도 미세먼지 기간 국내에 영향을 미치는 것을 실시간 측정과 분석을 통하여 보여줌
   

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