[논문]중국 초미세먼지 현황 및 정책 동향

문광주; 채혁기; 전권호; 김대곤; 박현주; 김정수

doi:10.5572/kosae.2018.34.3.373

중국 초미세먼지 현황 및 정책 동향
Review on the Current Status and Policy on PM2.5 in China 원문보기

한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, v.34 no.3, 2018년, pp.373 - 392

문광주 (국립환경과학원 기후대기연구부 한.중 대기질공동연구단) , 채혁기 (중국 인민대학교 공공관리학원 공공정책.재정과) , 전권호 (국립환경과학원 기후대기연구부 한.중 대기질공동연구단) , (중국환경과학연구원 대기환경연구소 중.한 대기질공동연구단) , (중국환경과학연구원 대기환경연구소 중.한 대기질공동연구단) , 김대곤 (국립환경과학원 기후대기연구부 한.중 대기질공동연구단) , 박현주 (국립환경과학원 기후대기연구부 한.중 대기질공동연구단) , 김정수 (국립환경과학원 기후대기연구부 한.중 대기질공동연구단)

Abstract ▼ AI-Helper

The emission of air pollutants in China has increased rapidly as its economy expanded over the last decades. The Chinese government has recently acknowledged the seriousness of the resulting air pollution and is trying to improve air quality in many ways. Here, we review the air quality control and management policies in China, one of our closest neighbors, because these policies may also influence the air quality in Korea. This study examined the recent policies on $PM_{2.5}$ reduction and analyzed the variation in air quality and air pollutant emissions in China. The ambient air quality and emission standards in China have been strengthened, based on China's Air Pollution Prevention and Control Action Plan of 2013. As a result, the annual mean concentration of $PM_{2.5}$ in 2015 in 74 large Chinese cities declined by 23.6% compared with 2013 values. Coal consumption in China also has been reduced by more than 10% per year since 2013. Furthermore, the laws controlling atmospheric emissions were revised again in 2016, and an air pollution forecasting and warning system was implemented to help manage air pollution problems. At present, the Chinese government is trying to evaluate its policies on $PM_{2.5}$ and find a new paradigm to mitigate ongoing $PM_{2.5}$ pollution. In this context, a joint study between Korea and China has been initiated to investigate the characteristics and sources of ambient $PM_{2.5}$ and to identify factors contributing to the high $PM_{2.5}$ concentrations in northeast China. We expect that this academic collaboration will benefit both countries in their search for new policies for $PM_{2.5}$ reduction.

주제어

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문제 정의

“BTH 지역 대기오염방지 강화조치(’16~’17)”는 이 지역 PM2.5 농도를 2012년 기준으로 25% 감축, 특히 베이징 연평균 농도를 60 μg/m3 수준까지 억제하는 것을 목표로 하고 있다.
가장 먼저 대기오염방지 행동계획을 통해 2017년까지 지급 이상 도시의 PM₁₀ 농도를 2012년 대비 10% 이상 감축하는 단기 목표를 설정하여 10대 계획을 수행하였다. 또한 BTH, YRD, PRD 지역을 중점 관리 구역으로 선정하고, 이 지역에 대해서는 PM_2.5 연평균 농도를 2017년까지 2012년 대비 15~25% 감축하는 것을 목표로 하였다(MEP, 2013a). 특히 베이징의 경우 2017년까지 연평균 PM_2.
본 연구에서는 한·중 대기질공동연구단을 통해 수집한 중국 내 대기질개선을 위한 주요 정책 추진 현황과 그 효과를 초미세먼지를 포함한 대기오염물질의 농도 및 배출량 변화경향과 함께 분석하였고, 이를 통해 향후 동북아 지역대기질 개선 가능성을 타진하고자 하였다.
또한 2016년 11월 중국측이 대규모 대기질 공동관측을 제안함에 따라 2017년 5월부터 기존 기술교류 수준의 연구방식을 보완할 새로운 대기질 공동연구과제인 “청천(晴天) 프로젝트”를 추진하고 있다. 이 프로젝트는 우리나라의 풍상 측에 위치한 중국 북부지역 고농도 미세먼지의 주요 발생원인과 대기 중 화학변화 및 이동특성을 파악하여, 이 지역 중장기 미세먼지 저감 대책 마련에 필요한 과학적 근거를 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 3년에 걸쳐 각 분야 민간 전문가와 함께 BTH 지역을 포함한 중국 북부지역 6개 도시에 대한 지상관측을 수행하고, 항공관측 및 모델링 분석을 통해 오염물질의 수직분포 및 이동특성을 파악하는 등 다각적 분석을 시도할 예정이다.

제안 방법

환경기준 강화와 함께 중국 정부에서는 대기 중 미세먼지 저감을 위한 단기 목표 및 달성 기한을 설정하고 다양한 대기오염 저감 정책을 시행하고 있다. 가장 먼저 대기오염방지 행동계획을 통해 2017년까지 지급 이상 도시의 PM₁₀ 농도를 2012년 대비 10% 이상 감축하는 단기 목표를 설정하여 10대 계획을 수행하였다. 또한 BTH, YRD, PRD 지역을 중점 관리 구역으로 선정하고, 이 지역에 대해서는 PM_2.
2016년 1월에는 대기오염방지법을 15년 만에 개정하면서, 각 지방정부에 새롭게 강화된 대기환경기준 및 배출기준을 달성하도록 강제할 수 있는 근거를 마련하였다. 개정된 법에는 대규모 산업시설에 대기오염 방지설비 설치를 의무화하는 공업오염방지 조항과 비산먼지 및 농업활동에 대한 오염방지 조항이 추가되었고, 중대대기오염 대응규정을 신설하여 심각한 고농도 오염사례에 대비해 대기오염 관측 및 예경보, 비상대응 체계를 정부 차원에서 마련하도록 하였다. 이를 근거로 현재 배출량 총량 억제, 자동차 관리 및 석탄연료 사용량 감축, 위법행위에 대한 처벌 강화 등이 엄격히 시행되고 있다(Jeon et al.
이에 따라 중대 대기오염에 대한 조기 예·경보 등급기준을 통일하고, 긴급 대응 시스템을 표준화하는 등 중대 대기오염의 관측 및 예·경보 체계를 수립하였다.
2017년 정책대화를 통해 발표한 중국 정부의 향후 대기질 개선 정책 방향은 다음의 네 가지로 요약된다. 첫째 BTH 지역 산재된 석탄 보일러 및 화로 사용을 줄이고, 석탄연료를 청정연료로 대체하는 등 북부 지역난방 청정화 프로젝트를 지속적으로 수행한다. 둘째 중점 관리 도시들의 철강, 제강 등 주요 산업시설들에 대해 배출허가제를 도입하고, 산업 전 과정에 대한 오염물질 배출을 관리하는 등 산업시설 배출기준 상향 및 방지설비 성능개선 프로젝트를 추진한다.

대상 데이터

3배로 여전히 국제 환경기준에 비해 높은 수준이다. 이와 같이 강화된 환경기준은 2012년부터 BTH, YRD, PRD 지역과 각 성별 중점도시를 포함한 74개 도시를 신기준 1단계 모니터링 실시도시로 선정하여 우선 적용하였다. 이후 2013년에는 113개 환경보호 중점도시 및 국가환경 모범도시, 2015년 지급이상 285개 도시, 2016년부터 중국 전역에 단계적으로 적용하였다(BMBOA, 2014).

성능/효과

중국통계연보에 따르면 제조업을 세분화한 산업 유형별 오염물질 배출량 변화는 그림 5와 같다 (NBS, 2004c-2016c). SO₂는 전력 및 열에너지 생산업에서의 배출 비중이 약 50% 전후로 나타났으며, 2007년 이후 관찰된 SO₂ 연간배출량 감소는 이러한 에너지 생산업에서의 SO₂ 배출량 감소에 기인한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 2000년대 초 중국 내 석탄화력발전소를 중심으로 대기오염물질 방지시설 설치를 추진한 성과로 판단된다.
, 2016). 각 도시에서 최대 9개 배출원의 영향이 관찰되었으며, 이중 자동차 배출원, 도로 재비산먼지, 산업 배출원의 영향은 각각 12~41%, 9~30%, 12~47% 기여율 범위에서 모든 도시에서 공통적으로 관찰되었다. 석탄연소 배출원은 닝보를 제외한 12개 도시에서 8~50% 수준으로 나타났으며, 그 외 생물성 연소, 선박 배출원, 해염 입자, 주거용 연소, 농업용 연소배출원의 영향이 관찰되었다.
중국은 2000년대 초부터 강화된 배출기준을 달성하기 위해 석탄화력발전소를 포함한 대규모 대기오염물질 배출시설에 방지시설 설치를 추진해 왔다. 그 결과, 2014년 말까지 전국 석탄화력발전소 발전기기용량의 91.5% 가량 탈황설비 설치를 완료하였고, 탈질설비는 80%, 집진장치는 100% 설치 완료하였다. 또한 석탄 연소와 관련하여 공업보일러(GB13271-2014) 및 석탄사용 발전소 보일러(GB13223-2011)에 대해서도 강화된 기준 달성을 위해 방지설비의 성능을 개선해 가고 있다.
5 농도를 각각 20%, 15% 감축하는 것을 목표로 다른 지역에 비해 강력한 대기오염 규제 정책을 수행하고 있다(MEP, 2013b). 그 결과, 2016년에 BTH 지역 전체 석탄발전소 발전용량의 47%에 해당하는 425백만 kW를 대기오염물질 초저배출 시스템으로 전환하였고, 이 지역에 산재되어 있는 80만 가구의 난방연료를 청정연료로 대체하여 2백만 톤의 석탄소비량을 감축하였다. 또한 3.
최근 중국 정부는 1단계 대기오염방지 행동계획을 마무리 하면서 그 성과에 대한 중간평가를 실시하였다. 그 결과, PM_2.5 연평균 농도는 크게 감소하였으나 농도 목표 달성은 어려울 것이라는 전망과 함께 목표달성을 위해 배출량 감축 목표를 상향 조정할 것을 제안하였다. 또한 향후 효과적인 대기오염 관리를 위해서는 현재의 농도 목표를 배출량 관리목표로 전환하고 실현 가능한 배출감축 계획을 수립하여 추진할 필요가 있음을 시사하였다(NADS, 2017).
석탄연소 배출원은 닝보를 제외한 12개 도시에서 8~50% 수준으로 나타났으며, 그 외 생물성 연소, 선박 배출원, 해염 입자, 주거용 연소, 농업용 연소배출원의 영향이 관찰되었다. 도로 재비산먼지의 영향은 화북지역 도시에서 14~30% 수준으로 화남지역 도시의 9~12%보다 다소 높은 반면, 자동차 배출원의 기여율은 북부 도시보다 남부 도시에서 평균 9%, 최대 29% 가량 높게 나타났다. 석탄연소 배출원은 BTH 지역에서 평균 기여율이 31%로 가장 높고, 산업배출원의 영향은 상하이를 포함한 중국 중부 도시들에서 26%로 가장 크게 나타났다.
분진 배출량의 경우, 철강을 포함한 금속 산업 배출원의 영향이 약 50%, 전력 및 열에너지 생산업이 약 20% 가량 기여하는 것으로 나타났다.
도로 재비산먼지의 영향은 화북지역 도시에서 14~30% 수준으로 화남지역 도시의 9~12%보다 다소 높은 반면, 자동차 배출원의 기여율은 북부 도시보다 남부 도시에서 평균 9%, 최대 29% 가량 높게 나타났다. 석탄연소 배출원은 BTH 지역에서 평균 기여율이 31%로 가장 높고, 산업배출원의 영향은 상하이를 포함한 중국 중부 도시들에서 26%로 가장 크게 나타났다. 특히 BTH 지역에서 석탄연소, 자동차 배출원, 산업배출원, 비산먼지가 대기 중 PM_2.
각 도시에서 최대 9개 배출원의 영향이 관찰되었으며, 이중 자동차 배출원, 도로 재비산먼지, 산업 배출원의 영향은 각각 12~41%, 9~30%, 12~47% 기여율 범위에서 모든 도시에서 공통적으로 관찰되었다. 석탄연소 배출원은 닝보를 제외한 12개 도시에서 8~50% 수준으로 나타났으며, 그 외 생물성 연소, 선박 배출원, 해염 입자, 주거용 연소, 농업용 연소배출원의 영향이 관찰되었다. 도로 재비산먼지의 영향은 화북지역 도시에서 14~30% 수준으로 화남지역 도시의 9~12%보다 다소 높은 반면, 자동차 배출원의 기여율은 북부 도시보다 남부 도시에서 평균 9%, 최대 29% 가량 높게 나타났다.
셋째 BTH 지역 도로망을 과학적으로 구성·계획하고, 대형 디젤 차량에 대한 규제 강화, 배출기준 초과에 대한 처벌 강화, 연료의 품질 개선 등 디젤 자동차에 대한 종합적인 관리대책을 마련한다.
또한 새정부 출범과 함께 최우선 과제로 선정된 미세먼지 문제해결을 위해 2017년 9월에는 국내 미세먼지 배출량 감축목표를 강화한 “미세먼지 관리 종합대책”을 발표하였다(MOE, 2017). 이번 대책에서는 대도시와 일반 대기오염물질을 대상으로 수행된 기존 정책과 달리 우심 지역과 인체위해성을 중심으로 한 실질적인 저감을 추진하고 이를 위해 오염물질 관리 및 연구를 통합적, 체계적으로 수행하도록 정책의 패러다임을 전환하였다. 특히, 동북아시아 지역은 오염원이 밀집된 지역으로 상시적으로 주변국과 오염물질의 영향을 주고 받을 수 있음을 고려하여 중장기적으로 실질적인 미세먼지 저감에 기여할 수 있는 다양한 국제협력 사업을 수행하는 등 국내 미세먼지 농도 개선 및 목표 달성을 위해 주변국들과의 협력을 강화해 나갈 예정이다(Kim et al.
이때 2013년은 74개 주요 도시, 2014~2016년은 총 125개 주요 도시의 연평균 농도로부터 각 성별 평균농도를 계산하였다. 전반적으로 농도는 매년 감소하는 가운데 중국 서부보다 동부 지역에 위치한 주요 도시의 PM_2.5의 농도가 높았고, 특히 BTH 지역과 허난성을 포함한 중북부 지역에서 다소 높았다.

후속연구

첫째 BTH 지역 산재된 석탄 보일러 및 화로 사용을 줄이고, 석탄연료를 청정연료로 대체하는 등 북부 지역난방 청정화 프로젝트를 지속적으로 수행한다. 둘째 중점 관리 도시들의 철강, 제강 등 주요 산업시설들에 대해 배출허가제를 도입하고, 산업 전 과정에 대한 오염물질 배출을 관리하는 등 산업시설 배출기준 상향 및 방지설비 성능개선 프로젝트를 추진한다. 셋째 BTH 지역 도로망을 과학적으로 구성·계획하고, 대형 디젤 차량에 대한 규제 강화, 배출기준 초과에 대한 처벌 강화, 연료의 품질 개선 등 디젤 자동차에 대한 종합적인 관리대책을 마련한다.
5 에너지 절감 및 배출감축 종합업무방안”에 따라 대기질 개선 목표를 달성하기 위한 오염물질 배출량 감축을 추진 중에 있다(CSC, 2017). 따라서 중국 내 대기오염물질 배출량은 점차 감소할 것으로 예상되나, 향후 이러한 정책을 효과적으로 수행하기 위해서는 실제 배출원에서의 오염물질 농도와 배출계수를 기반으로 한 배출량 산정방법의 도입과 중앙 정부 차원의 국가 배출량 인벤토리 구축 및 관리가 이루어져야 할 것이다.
또한 2017년 12월 양국장관이 향후 5년간 추진할 한·중 환경협력계획에 서명을 함으로써 앞으로 양국간 환경 협력이 본격화 될 것으로 예상되며, 특히 미세먼지를 포함한 대기오염문제를 해결하기 위해 양국이 긴밀히 협력해 나갈 예정이다(MOE, 2018, 2017).
이러한 시점에 한·중 대기질공동연구단을 통한 중국과의 국제 공조 강화 및 중국 내 미세먼지 저감 지원은 중장기적으로 국내 대기질 개선을 위해서도 매우 중요하다고 판단된다. 또한 향후 실현 가능한 미세먼지 저감 목표 설정 및 달성을 위해서는 중국을 포함한 주변국의 대기질 현황 및 개선 대책에 대한 지속적인 모니터링을 통해 동북아 지역 대기질의 향후 변화 가능성을 예측하고 대응해야 할 것이다. 본 연구에서는 한·중 대기질공동연구단을 통해 수집한 중국 내 대기질개선을 위한 주요 정책 추진 현황과 그 효과를 초미세먼지를 포함한 대기오염물질의 농도 및 배출량 변화경향과 함께 분석하였고, 이를 통해 향후 동북아 지역대기질 개선 가능성을 타진하고자 하였다.
이러한 변화의 시기에 한국과 중국은 한·중 대기질공동연구단을 통해 중국 내 고농도 미세먼지의 발생원인 및 생성과정 규명을 위한 연구를 수행하고 있으며, 그 결과는 향후 중국 내 효과적인 대기오염 저감정책을 마련하는데 과학적 근거를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
7%가 화력발전, 철강, 시멘트 등 주요 에너지 사용업계에서 배출된 것으로 나타났고, 이 중 석탄연소가 이 지역 대기오염을 발생시키는 주요 원인으로 추정되었다(NBS, 2015a). 이러한 중국의 에너지 소비구조는 단기간 내에 큰 변화가 없을 것으로 예상되는 가운데 고유황, 고회분의 저품질 석탄사용이 전체 소비량의 40% 차지하고, 가동 중인 보일러의 운전성능도 불안정하여 석탄연소 오염원이 중국 내 대기질 악화에 지속적으로 기여할 것으로 예상된다. 특히 BTH, YRD, PRD 지역과 같은 대기질 중점 관리 지역의 경우, 석탄을 포함한 석유, 천연가스 등 1차 화석에너지 소비강도가 전국 평균치의 5배 이상 높아 이들 지역의 대기질 기준 달성을 위해서는 엄격한 배출기준 적용 및 고성능 방지기술의 도입이 필요한 상황이다(NBS, 2016b).
이 프로젝트는 우리나라의 풍상 측에 위치한 중국 북부지역 고농도 미세먼지의 주요 발생원인과 대기 중 화학변화 및 이동특성을 파악하여, 이 지역 중장기 미세먼지 저감 대책 마련에 필요한 과학적 근거를 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 3년에 걸쳐 각 분야 민간 전문가와 함께 BTH 지역을 포함한 중국 북부지역 6개 도시에 대한 지상관측을 수행하고, 항공관측 및 모델링 분석을 통해 오염물질의 수직분포 및 이동특성을 파악하는 등 다각적 분석을 시도할 예정이다. 이러한 연구는 중국 국무원 리커챵 총리가 2017년 3월 양회폐막식 기자회견에서 중국 내 미세먼지 문제 해결을 위한 현안으로 언급한 중국 북방 지역 미세먼지 발생 원인 규명과 밀접한 연관이 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	겨울철에 고농도 미세먼지 사례가 자주 발생하는 원인은?	그 외에도 수용모델 기반의 다양한 연구 결과를 통해 중국 내 미세먼지의 주요 발생원이 계절별로 달라지는 경향을 확인할 수 있다. 심각한 고농도 미세먼지 사례가 자주 발생하는 겨울철에는 난방에 따른 석탄연소 증가가 주요 발생원인이고, 가을철과 여름철 고농도 미세먼지 현상은 노천에서의 짚 소각 등 생물성 연소와 농업 연소가 주요 발생원으로 추정되었다(Sun et al., 2014, 2012; Huang, 2012; Li et al, 2010).
	중국은 중앙정부 차원의 체계적인 배출원 인벤토리 구축이 미비한데, 이에 대응하여 활용하는 것은?	중국은 현재 중앙정부 차원의 체계적인 배출원 인벤토리 구축이 미비한 실정이다. 이로 인해 중국 정부는 대기 중 미세먼지 성분조성으로부터 배출원을 추정하는 수용모델을 미세먼지의 주요 배출원을 추정하는 과학적 평가 수단으로 활용하고 있다. 직할시 및 각 성시별 주요 도시의 대기 중 PM2.
	“미세먼지 관리 특별대책”은 무엇인가?	또한 최근 들어 고농도 미세먼지 사례가 빈발하면서 국민들의 체감 오염도는 오히려 증가하였고, 이에 따라 고농도 미세먼지 문제 해결을 위한 새로운 대책 수립의 필요성이 대두되었다. 환경부에서는 2016년 6월 관계부처 장관회의를 통해 친환경차 보급 확대, 경유차 배기가스 관리 강화, 경유버스 단계적 대체, 석탄발전소 미세먼지 저감, 신산업 육성 등을 골자로 한 “미세먼지 관리 특별대책”을 수립하였다. 또한 새정부 출범과 함께 최우선 과제로 선정된 미세먼지 문제해결을 위해 2017년 9월에는 국내 미세먼지 배출량 감축목표를 강화한 “미세먼지 관리 종합대책”을 발표하였다(MOE, 2017).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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