초록 ▼

□ 연구개요
○ 우리나라는 아시아대륙과 중국으로부터 장거리 수송되는 월경(trans-boundary)성 오염물질의 영향으로 인해 대기 미세먼지(PM₁₀) 관리에 많은 어려움을 겪고 있다. 최근 중국 동부지역(베이징, 허난성, 장쑤성 등)에서 발생하는 고농도 연무는 장거라 수송 오염물질의 주요 배출원이며, 한반도를 중심으로 빈번히 나타나는 미세먼지는 자체 오염원 외에도 이러한 중국으로부터의 장거리 수송 영향을 받기 때문이다.
○ 본 연구에서는 국내 배경지역 대기경계층(Planetary Boundary L

□ 연구개요
○ 우리나라는 아시아대륙과 중국으로부터 장거리 수송되는 월경(trans-boundary)성 오염물질의 영향으로 인해 대기 미세먼지(PM₁₀) 관리에 많은 어려움을 겪고 있다. 최근 중국 동부지역(베이징, 허난성, 장쑤성 등)에서 발생하는 고농도 연무는 장거라 수송 오염물질의 주요 배출원이며, 한반도를 중심으로 빈번히 나타나는 미세먼지는 자체 오염원 외에도 이러한 중국으로부터의 장거리 수송 영향을 받기 때문이다.
○ 본 연구에서는 국내 배경지역 대기경계층(Planetary Boundary Layer, BPL) 상층부에 위치한 한라산 1100 고지에서 대기 미세먼지(PM₁₀, PM_2.5)를 채취하여 화학조성을 분석하였다. 그리고 그 결과로부터 미세먼지의 발생기원, 오염 특성, 기류 유입경로별 조성변화를 조사함으로써 중국에서 이동하는 월경성 오염물질이 미세먼지 조성에 미치는 영향을 조사하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 제주도 한라산 1100 고지에 PM₁₀과 PM_2.5 air sampler를 설치하여 2016년 11월부터 2019년 10월까지 3일 간격으로 PM₁₀ 시료 266개, PM_2.5 시료 283개를 상시 채취하였다. 그리고 주요 수용성 이온성분(NH₄⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, HCOO^-, CH₃COO^-)과 원소성분(S, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Ti, V, Zn)을 IC, ICP-OES, ICP-MS로 분석하였다.
○ PM₁₀에서 수용성 이온성분은 0.01∼4.09 μg/m³, PM_2.5에서 0.00₂∼3.54 μg/m³의 농도를 나타내었다. 그리고 인위적 기원의 nss-SO₄^2-, NH₄⁺ 성분은 주로 PM_2.5 미세입자 영역에 분포하나 NO₃^-은 미세입자(PM_2.5)와 조대입자(PM_2.5-10)에 분포하는 것으로 조사되었다. 반면에 토양기원 성분(nss-Ca²⁺)과 해염기원 성분(Na⁺, Cl^-, Mg²⁺)은 주로 조대입자 영역에 분포하는 경향을 나타내었다. 또한 황사기간에는 조대입자 영역에서 질량농도가 높은 반면, 비황사 기간에는 오히려 미세입자 영역에서 질량농도가 더 크게 나타나는 특징을 보였다. 그리고 연무 시 PM_2.5에서 이차오염물질인 NH₄⁺, nss-SO₄^2-, NO₃^- 농도가 비현상일에 비해 1.7∼6.8배 증가하는 특징을 나타내었다.
○ 통계분석법으로 입자성분들 간의 상관성 분석, 인자분석을 실시하여 대기 경계층(PBL) 상층부를 통해 이동하는 월경성 대기오염물질의 특성을 조사한 결과, PM₁₀, PM_2.5 미세먼지 조성은 인위적 요인의 영향을 가장 많이 받고, 다음으로는 해염, 토양의 영향을 받고 있음을 확인하였다.
○ Clustered- backward trajectory 분석법(HYSPLIT4 model, GDAS data 이용)으로 대기 경계층 상층부를 통해 이동하는 월경성 대기오염물질의 이동 경로를 조사하였다. 그리고 기류 유입경로별로 대기에어로졸 조성을 비교해 본 결과, 기류가 중국대륙에서 제주지역으로 유입되었을 때 이차오염물질과 토양기원 성분의 농도가 높고, 북태평양지역에서 이동했을 때 상대적으로 이들 성분들의 농도가 낮은 경향을 나타내었다. 또 이러한 역궤적 분석 결과로부터 제주지역 대기질은 중국의 오염 영향을 많이 받고 있음을 확인할 수 있었다.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 본 연구 결과는 한반도를 중심으로 진행되는 대기오염물질의 장거리 이동 현상을 파악하기 위한 기초자료로 중용한 의미를 갖는다.
○ 우리나라 대기질 관리 자료로 활용함은 물론 인접국가들 간의 월경성 대기오염 물질 문제를 해결하는데 필요한 근거자료로 이용되고, 향후 더욱 심화될 것으로 예상되는 중국발 미세먼지의 유입 영향을 평가하기 위하 근거자료로 활용한다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 연구수행내용 ... 4
• 2) 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 12