미세먼지사업단 “생성·변환 확인해 맞춤형 솔루션 제공할 것”

미세먼지 범부처 프로젝트 사업단은 24일부터 3일간 서울 서초구 aT센터에서 열린 ‘2019 대한민국 기후기술대전’에서 그간 연구개발 성과를 공유했다. <사진=최용구 기자>

[aT센터=환경일보] 이채빈 기자 = 정부가 한국형 미세먼지 모델링을 통한 예보시스템 구축에 나섰다.

미세먼지 범부처 프로젝트 사업단(이하 사업단)은 24일 서울 서초구 aT센터에서 열린 ‘2019 대한민국 기후기술대전’에서 그간 연구개발 성과를 공유했다.

정부는 지난 2016년 과학기술기반 미세먼지 대응 전략을 마련, 이를 뒷받침하고자 미세먼지 범부처 프로젝트 사업을 추진했다. 2017년 발족한 사업단은 고농도 스모그의 발생원인과 석탄화력발전소, 경유자동차, 외부유입의 영향 등 미세먼지 현안이슈에 대한 해법을 마련하고자 ▷미세먼지 발생유입 ▷측정예보 ▷집진저감 ▷보호대응 등 4대 분야의 연구개발을 추진했다.

한국형 미세먼지 모델링 기초 마련

스모그 챔버를 이용한 동북아 미세먼지 생성기작 규명 <자료제공=미세먼지 범부처 프로젝트 사업단>
미세먼지 발생원인 및 정량적 기여도 규명 <자료제공=미세먼지 범부처 프로젝트 사업단>

사업단에 따르면 미세먼지는 공장이나 자동차에서 입자 상태로 배출되는 1차 생성과 가스 상태로 배출됐다가 대기 중 다른 물질과 결합해 생기는 2차 생성으로 나뉜다. 이 중 2차 생성 먼지가 4분의 3을 차지한다.

따라서 미세먼지 오염 관리는 1차 배출에서 2차 생성이 중요한 단계로, 고농도 미세먼지의 발생과 지역적 오염 특성을 고려한 맞춤형 관리가 시급하다.

사업단은 스모그 챔버를 통해 한국형 미세먼지 모델링의 기초를 마련하고 있다. 스모그 챔버는 깨끗한 공간에 질소산화물(NOx), 휘발성유기화합물(VOCs), 인공 태양광 등 온도와 습도의 조건을 맞춘 뒤 대기 중에서 발생하는 가상 조건을 적용해 진행하는 실험이다. 반응시간에 따라 미세먼지가 어느 시점에 증가하고, 그때의 각 오염요소의 농도 및 상관관계 등을 파악할 수 있다.

현재 환경부의 미세먼지 측정 모델은 미국에서 개발한 ‘CMAQ’다. 국제적으로 통용되는 방식이기는 하나, 단기 예보에 초점이 맞춰진 데다 고농도 측정 정확도가 떨어지고 배출원인을 알아낼 수 없다는 한계가 있다. 사업단 관계자는 “온도와 습도, 일사량 등 국내 상황에 맞는 ‘한국형 모델링’을 구축해야 미세먼지 대책을 마련할 수 있다”고 강조했다.

‘3차원 플랫폼’ 구축해 통합 대기질 시스템에 적용

한국형 통합 대기질 측정·예보 시스템 개발 <자료제공=미세먼지 범부처 프로젝트 사업단>

사업단은 한국형 통합 대기질 측정·예보 시스템에 적용할 수 있는 3차원 플랫폼을 개발하고 있다. ▷지표 관측의 실시간 제공가능 범위 확대 ▷라이다 고도 관측(광학, 원격) ▷릴레이식 저고도 관측 ▷위성 고도별 관측으로 대기 상층부의 실질적인 데이터를 확보하고, 이를 통해 간적 측정대비 차이를 확인하는 3차원 플랫폼을 구축하는 것이다.

사업단 관계자는 “국내 미세먼지 측정 및 예보 관련 데이터는 부족한 실정”이라며 “데이터 효율성을 높이기 위해선 동아시아를 아우르는 데이터가 필요하다”고 강조했다. 이어 “3차원 플랫폼을 한국형 통합 대기질 예보시스템에 적용하면 향후 예측정확도를 높일 수 있을 것”이라고 기대했다.

미세먼지 촉매 개발···제철소 소결로 적용

사업장 집진·저감 기술 실증화 및 원천기술 개발 <자료제공=미세먼지 범부처 프로젝트 사업단>

사업단이 개발한 미세먼지 촉매는 현재 포스코 제철소 소결로 내부에 적용돼 있다. 사업단 관계자는 “반응이 원활하기 위한 온도조건은 280도이나 실제 소결로의 온도는 200도 수준”이라며 “사업을 통해 추가 가열 없이도 적용 가능한 촉매를 개발했다”고 설명했다. 이어 “소결로 운전조건을 변경할 필요 없이 기존에 있던 촉매만 교체하면 된다”고 강조했다.

‘과학적 근거’ 토대로 건강영향평가 지원

취약계층 건강영향평가와 지역별 건강영향 지도 구축 <자료제공=미세먼지 범부처 프로젝트 사업단>

취약계층 건강영향평가와 지역별 건강영향 지도도 구축했다. 사업단은 건강보험공단 질병자료를 예측·분석해 미세먼지의 ‘지역별 위해도’를 시각화했다. 사업단 관계자는 “국민을 설득하려면 과학적 근거가 필요하다”며 “일례로 ‘미세먼지 마스크’로 널리 알려진 ‘KF80제품’을 쓰라고 권장하지만, 이와 관련된 과학적 근거는 아직 없다”고 말했다. 그러면서 “사업단은 고려대학교병원과 노인복지시설의 어르신·가정주부·어린이를 대상으로 실험데이터를 3년간 축적해 미세먼지 농도와 건강에 대한 척도를 마련했다”고 설명했다.

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