중국발 미세먼지 국내 영향준다···한·중 공동 연구로 밝혀

[이데일리 강민구 기자] “중국 연구진과의 공동연구로 미세먼지 관련 질산염, 황산염, 유기물질이 장거리를 이동과 한국 영향 여부를 알아냈습니다. 앞으로 국제 정책 수립에 근거 자료로 활용되면 좋겠습니다.”

김화진 한국과학기술연구원(KIST) 환경복지연구센터 박사는 미세먼지 연구성과에 대해 이같이 설명했다. 연구팀은 중국과학원(CAS) 연구팀과 협력해 중국의 오염물질이 국내에 유입된다는 것을 과학적으로 증명해 국제학술지에 발표했다. 앞으로 미세먼지 관련 국제 정책 수립 시 근거로 활용할 수 있다는 데 의미가 있다.

해외로부터 장거리 이동해 온 미세먼지 성분.(자료=한국과학기술연구원)

◇중국과학원 연구팀과 공동 측정해 상호 비교

가을, 겨울철만 되면 발생하는 고농도 미세먼지는 국내 대기 정체와 외부로부터의 오염물질 유입 등 복합적 요소로 발생한다. 어떤 성분, 근원지에 의해 미세먼지가 형성되었는지에 대한 연구가 부족해 대부분 기상관측에 의존해야 했다.

연구팀은 지난해 2월부터 3월까지 발생한 고농도 미세먼지에 대해 중국과학원(CAS) 연구팀과 같은 측정분석기인 고해상 실시간 측정분석기(HR-ToF-AMS)를 이용해 한국과 중국에서 실시간으로 구성성분을 측정했다.

2개월에 걸쳐 3분 단위로 서울 시내의 대기 중 미세먼지의 화학적 구성성분 측정과 어떤 오염원이 주로 미세먼지에 영향을 주는지에 대한 분석이 이뤄졌다. 해당 기간 동안 유기 성분, 질산염, 황산염 등이 중국에서 이동해 오는 오염물질임을 확인하고, 장거리 이동 오염 물질인 납이 이동해 오는 것도 실시간 분석을 통해 확인했다. 오염물질은 중국에서 국내로 이동해 이틀 간격으로 영향을 미쳤다.

김화진 박사는 “한국과 중국에서 같은 기기를 사용해 측정하고, 장거리 이동에 따라 이틀 후 발생하는 영향 분석을 통해 질산염, 황산염, 유기성분이 이동해 왔다는 사실을 과학적으로 밝혔다”고 설명했다.

보라색 질산염 부분을 살펴보면 선(베이징)과 막대그래프(서울)별로 증가 폭에 시점 차이가 잇는 것을 확인할 수 있다.(자료=한국과학기술연구원)

◇미세먼지에 복합적 요소 작용

연구팀이 활용한 미세먼지 장비.(사진=강민구 기자)

다만 김화진 박사는 외부 영향에 기인한 고농도 사례뿐만 아니라 국내 발생 요인 등에 대한 연구가 함께 이뤄져야 종합적인 미세먼지 대책이 나올 수 있다고 봤다.

이번 연구도 지난해 데이터 일부만 분석한 것으로 앞으로 분석해야 할 데이터가 많다. 연구팀은 국립보건환경연구원의 도움을 받아 관악산 일대에 장비를 설치해 지표뿐만 아니라 상공에서 미세먼지 농도 측정도 지속할 예정이다.

김 박사는 “미세먼지는 우리나라만의 문제가 아닌 동아시아 전체의 문제이므로 국제적인 협력연구가 반드시 필요하다”면서도 “실시간 측정의 전구물질로부터 입자까지 입체적 연구를 통한 미세먼지 생성 프로세스와 메커니즘 규명 연구, 실험실 증명 연구 등 단계별로 연구로 확장해야 한다”고 했다.

연구결과는 대기과학 분야 국제 학술지 ‘Atmospheric Chemistry and Physics’ 최신호에 게재됐다.