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34 검색 결과: 미세먼지

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중국의 미세먼지 대응방안과 시사점

미세먼지의 위험성 증가 속에 중국과 협력 필요성이 증대하고 있으나, 협력 분야에 대한 정보가 부족한 실정이다.
최근 한국은 미세먼지 문제에 대한 관심이 계속 증가하고 있고, 미세먼지 주의보가 지속적으로 발표되고 있으며, 관련 위험성뿐만 아니라 미세먼지 문제 해결을 위해 다양한 방안들이 거론되고 있다.
미세먼지 문제 해결을 위해서 중국과 협력이 필수적이나, 협력 방안 구축을 위한 중국의 정보가 부족한 실정이다. 미세먼지 문제는 국가 간 상호 영향도 중요한 문제로 작용하고 있어, 인접국인 중국과 국제 협력이 필수적이다.
이에, 본 보고서는 중국의 미세먼지 현황과 대응방안에 대한 정보를 제공하고, 이를 기반으로 협력 방향 시사점을 도출하고자 한다. (상세한 내용은 첨부파일 참조)
[목차]
Ⅰ. 배경
Ⅱ. 중국의 미세먼지 현황
Ⅲ. 미세먼지 형성원인 및 대응 문제점
Ⅳ. 중국의 대응방안
Ⅴ. 시사점

2

2020년 징진지, 미세먼지 곤경에서 벗어날듯

최근, 징진지(京津冀)[베이징, 톈진, 허베이]는 스모그로 몸살을 앓고 있다. 이에 대비해 징진지 3개 지역은 최근 3년간 행정구역 제한을 깨뜨리고 공동으로 오염을 제어·관리하여 기본적인 효과를 거두었다. 계획에 따르면 징진지는 2020년까지 스모그 농도를 감축시켜 “녹색시대”에 들어설 전망이다.

징진지 지역은 중국에서 공기 오염이 가장 심각한 지역이며 PM2.5는 징진지 지역의 주요 대기오염물질이다. 최근 3년간 징진지는 공동으로 일련의 조치를 강화하여 환경오염 개선에 노력하였다. 2016년 징진지 지역의 PM2.5 평균 농도는 2013년에 비하여 약 33% 감소되어 환경이 다소 개선되었지만 큰 효과를 거두지 못하였다. 스모그는 단시일 내에 형성된 것이 아닌 것 처럼 스모그 퇴치도 장기적인 과정이다.

2015년 12월 30일 중국국가발전개혁위원회와 환경보호부가 관련 부문과 공동으로 작성한 “징진지 협동발전 생태환경보호계획”이 발표되었다. 계획에 따르면 2020년 징진지 지역 PM2.5 농도를 2013년에 비하여 약 40% 감소시킬 예정이다. 2020년 징진지 지역은 스모그 오염이 기본적으로 개선되어 “녹색시대”에 들어설 전망이며 그때가 되면 베이징은 5갈래 너비가 500m 이상인 1급 “통풍회랑” 과 너비가 80m 이상인 여러 갈래 2급 “통풍회랑”을 구축하여 “통풍회로망 시스템”을 형성함으로써 도시 지역의 공기 유통성을 향상시킬 예정이다. 징진지 지역의 PM2.5 연평군 농도를 2017년까지 약 73 μg/m3로 감축시키고 2020년까지 약 64 μg/m3로 감축시키려고 계획하고 있다.

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13.5계획, 이 기간에 미세먼지 관리에 24억 투자

2017년 1월 22일, 과기부 사회발전사와 과학일보사는 연합으로 미세먼지 관리 전문가포럼을 개최하였다. 포럼에서는 대기오염 원인과 제어기술 최신 연구 성과, ’13차 5개년’기간 과학기술 미세먼지 관리에 대하여 토론을 진행하였다.

과기부 21세기센터 커빙(柯兵) 책임자는 “’13차 5개년’기간, 미세먼지와 광화학 스모그의 형성 메커니즘, 대기오염이 인간 건강에 미치는 영향, 모니터링 예측기술 등 6가지 중점임무에 대하여 과기부는 ‘대기오염 원인과 제어기술 연구’ 중점 전문프로젝트를 실행할 예정이다. 본 프로젝트에 투자하게 되는 중앙재정자금은 24.72억 이안이다.”고 소개하였다.

1) 미세먼지 원인 분석

관련 연구에 의하면, 자동차 폐기가 미세먼지에 대한 “기여”는 3~4%밖에 안 된다고 한다. 그렇다면 굳이 운행 단속을 할 필요가 있는가?

사실 PM2.5 화학적 성분은 직접 배출에서도 오고 2차 전환으로도 생성된다. 하오지밍(郝吉明) 중국공정원 원사, 칭화대학 교수에 의하면, “자동차 폐기의 4% 미만 ‘기여도’는 단지 1차 배출에서 차지하는 비율일 뿐이다. 2차 전환에서 자동차 폐기가 미세먼지에 대한 ‘기여’는 엄청나다.”고 한다. 일부 대중매체에서는 “1차”를 생략하여 대중들의 오해를 일으키게 되었다.

바오시오펑(鲍晓峰) 중국 환경과학연구원 기관장, 국가 환경보호부 자동차 오염배출 모니터링센터 책임자는 도로에서 운행하는 자동차 폐기를 배출할 뿐만 아니라 공학기기, 농업용기기, 소형 일반 기기, 디젤 발전기 세트, 선박, 철도 내연기관차, 항공기 등의 페기배출도 중요시하여야 한다고 밝혔다.

현재, 미세먼지 원인과 형성 메커니즘에 대하여 과학계에서는 여전히 일부 다른 관점들을 지니고 있다. 중점 도시 대기오염의 변화특징과 형성 메커니즘을 분석하고 PM2.5의 폭발적 성장 주요 제어인자를 확정하는 것은 대기오염 원인과 제어기술 중점 전문프로젝트가 해결해야 하는 두 가지 기초과학 문제 중 하나이다.

2) 미세먼지가 건강에 대한 영향 평가

미세먼지 원인을 분석하는 외에, 미세입자 등 오염물과 호흡기 질환, 심혈관 질환의 관계 연구는 대기오염 원인과 제어기술 중점 전문프로젝트가 해결해야 하는 다른 하나의 기초과학 문제이다.

대뇌조직에서 PM2.5 과립이 발견되었다는 최근 보도는 건강에 미치는 미세먼지 영향 우려를 격화시켰다. 베이징대학 치우싱화(邱興華) 교수는 기술 발전에 따라 인체 내에서 지난 날에 테스트할 수 없었던 미량 물질을 측정해 낼 수 있게 되었는데 대뇌조직에서 PM2.5 미세입자를 측정해 내었다는 것은 이러한 과립물이 건강에 영향을 미친다는 것을 증명하지 못한다고 밝혔다.

장기적으로 환경건강연구에 종사한 중국 환경과학연구원 두안시오리(段曉麗) 연구원은 미세먼지 환경에 노출된 시간에 따라 인체 건강에 미치는 영향도 서로 다르다고 밝혔다. 만약 단기 노출로 인한 급성응급반응 리스크 평가 결과로 장기 노출로 인한 건강에 대한 만성 손상 리스크를 평가한다고 리스크를 과대평가하는 가능성이 있다고 밝혔다.

미세먼지가 건강에 미치는 영향은 국민 모두의 관심사이다. 대기오염이 건강에 미치는 영향을 평가하는데 관하여 대기오염 원인과 제어기술 연구 중점 전문프로젝트는 임무 리스트를 나열하였다. 대기오염 노출 평가와 건강 반응에 대한 초기 식별기술 연구, 대기 미세입자가 인체 건강에 대한 응급반응 및 만성손상과 노출 간의 반응관계 연구, 전형적 도시 대기오염 건강 리스크 등이다.

3) 3가지 기초 예방·치료 기술의 발전

21세기센터 자원환경처 왕레이(王磊) 처장은 ‘232’로 대기오염 원인과 제어기술 연구 중점 전문프로젝트의 전반적 목표를 총화하였다. 상기 해결해야 할 기초과학 문제 외에도 3가지 기초 예방·치료 기술을 발전시켜야 하고 2가지 유형의 응용시범 플랫폼을 구축하여야 한다.

3가지 기초 예방·치료 기술에 대하여 전문프로젝트에서는 구체적인 임무기준을 제공하였다. 대기오염 정밀화 모니터링 조기경보 기술의 발전으로 천지 일체화 모니터링 능력과 120시간 이상의 정밀화 예측능력을 형성하도록 한다. 전형적 중오염 업계 전반 프로세스에 대한 관리기술능력을 형성하고 기술과 관리의 발전이 대기오염물 배출 감소 능력에 대한 기여도가 20%정도 향상하도록 한다. 연합 결책 지원기술능력을 형성하고 완전한 공기질량 관리시스템 기반으로 된다.

2가지 유형의 응용시범 플랫폼은 기초연구-공유기술-응용시범을 연결하고 징진지(京津冀) 등 연합시범구를 구축하며 오염 종합 관리기술 계획안을 제정하도록 한다. 중점 지역의 중오염 공기의 감소, 중대 활동 관련 공기 품질의 목표치 도달 등 목표를 실현하고 대기환경 기술전환 서비스 플랫폼을 구축하며 혁신 창업을 지원하고 독자적 연구개발 기술시장의 점유률을 대폭 향상한다.

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런던의 스모그와 중국의 미세먼지 성분은 다르다

1952년 12월 런던 상공을 5일간 뒤덮은 짙은 안개로 1.2만 명의 소중한 생명은 사라졌다. 이에 많은 과학자들이 수십 년을 매달려 이 문제를 해결해야만 했고, 현재 중국 역시 상공의 미세먼지로 인해 그 위험성에 대해 우려를 금치 못하고 있다. 그렇다면, “이 둘의 공통점은 무엇이며, 또 다른 점은 무엇인가?”에 대하여 국제과학연구단체《미국국가과학원 저널》 에서 연구를 통해 살인미세먼지 발생 원인에 대하여 공개하였다.

비록 사람들은 런던 안개가 석탄이 연소하면서 배출되는 스모그가 사망 원인이라고 알고 있었다. 하지만, 스모그와 오염은 ‘살인 듀오’라고 불리기도 하지만 지난 60년간 정확한 화학적 합성반응에 대하여는 공개되지 않았다. 미국, 중국, 이스라엘, 영국의 연구원들은 실험실의 연구와 중국에서 실시한 대기측정을 통해 런던의 살인 스모그와 중국의 미세먼지가 동일한 화학 합성반응을 거쳐 발생함을 발견하였다.

황산염은 스모그 생성의 가장 큰 원인이며, 가정용 석탄과 발전소에서 연소되는 석탄으로부터 배출되는 이산화황은 황산 미립자를 형성한다. 최신 연구 보고에서는 이산화황이 황산 미립자가 되는 과정을 공개하였다. 석탄 연소시 발생되는 또 다른 부산물 질소산화물은 최초의 안개 발생을 일으키며, 황산 미립자를 형성하는 과정을 돕는 원인으로 확인되었다. 안개 속에 수십 미크론 알갱이 입자가 포함되어 있으며, 이 스모그 입자가 증발 후 바로 내려와서 도시 전체를 뒤덮어서 당시의 런던 참사의 주범인 산성 스모그(연무)가 형성된다. 이와 같은 공기의 화학 합성과정이 중국의 미세먼지에도 발생되고 있는 것이다.

그렇지만 중국의 미세먼지가 런던 스모그와 다른 점은 중국 미세먼지의 경우, 더 작은 입자들에 의해 발생된다는 것이다. 중국에서 이산화황은 주로 발전소의 발전과정을 통해 배출되며, 발전소 및 차량에서 배출되는 이산화질소들이 황산의 중화 작용을 하고 있으며, 다수의 비료 사용 및 자동차 배기가스 배출 등의 물리적 상호작용을 통해 중국의 미세먼지가 생성된다는 점이다. 여기서 우리가 주의 깊게 들여다보아야 할 점은 런던 스모그는 강산성인 것에 비해 중국 미세먼지는 기본적으로 중성을 띈다는 점이다.

텍사스농업, 공업대학 특별 초빙교수인 장런이(張人一) 교수에 의하면, 중국 정부는 지난 10년 동안 끊임없이 공기의 오염물질을 감소시키기 위해 노력해 왔으며, 그간의 노력을 통해 공기 미세먼지의 화학합성과정을 이해하고, 이를 관리 감독할 수 있는 객관적 기초를 마련하였다. 더불어 그간의 런던 스모그 현상의 수수께끼를 풀 수 있는 단서를 제공하였으며, 동시에 중국 미세먼지의 관리 및 공기질량의 향상방법에 대해서도 새로운 해결책과 방법을 제시해 주었다. 어쩌면, 질소산화물과 암모니아질소의 배출량을 감소시키는 것이 황산염을 억제하여 미세먼지의 발생을 최소화는 가장 효과적인 방법일지도 모른다.

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과기부, 미세먼지 형성원인 규명에 나선다

중국 과학기술부는 서로 다른 단계와 지역의 대기오염 관리에 기초이론과 과학기술 지원을 제공하기 위해, 중국 국가 중점 연구개발 계획 “대기오염방지” 주요 프로젝트에 대한 시범사업을 시작하였으며, 현재 실시방안 작성 단계에 진입하였다.

중국 대기오염은 그 원천이 다양하고, 형성원인이 복잡하다. 따라서 대기오염방지는 짙은 미세먼지에 대응하는 방향으로부터 대기 PM2.5와 오존을 협동적으로 예방하고 제어하는 방향으로 바꾸어야 하며, 제어 기술의 중점은 기존의 말단처리를 주요로 하던 데로부터 전반과정을 제어하는 방향으로 바꾸어야 한다.

중점지역의 짙은 안개에 의한 2차 미세 입자상 물질의 형성 메커니즘과 확산법칙, 미세먼지와 광화학 미세먼지의 형성에 영향을 미치는 요인, 오염원 해석 방법 등에 관한 연구, 대기오염과 인간의 건강 관계에 관한 연구, 핵심 지역의 대기오염 원천 식별과 지역의 공동 예방 및 통제 기술의 통합 연구에 대한 추진 등이 이번 프로젝트의 중점 과제이다. 주요 프로젝트는 2015년부터 2020년까지 실시할 것이다.

자료출처: 인민망. 2015.03.04.