초록 ▼

Ⅳ. 연구결과
□ 미세먼지 R&D 현황 조사
- 미세먼지 관련 국가 R&D 지원은 미세먼지 대응 기술의 개념 및 기술 분류 체계를 적용할 경우 ’16년 315억원에서 ’18년 597억원*으로 약 2배 확대
* 연구과제 단위로 합산한 금액으로, 사전 기획 및 지정이 불가능한 Bottom-Up 과제 제외
- 2018년 기준 미세먼지 R&D 예산은 과기정통부 101.2억, 환경부 287.4억, 산자부 132.6억 수준
-’18년 기준, 총 8개 정부부처에서 미세먼지대응 R&D를 수행 중이며, 환경부⦁산업부⦁과기

Ⅳ. 연구결과
□ 미세먼지 R&D 현황 조사
- 미세먼지 관련 국가 R&D 지원은 미세먼지 대응 기술의 개념 및 기술 분류 체계를 적용할 경우 ’16년 315억원에서 ’18년 597억원*으로 약 2배 확대
* 연구과제 단위로 합산한 금액으로, 사전 기획 및 지정이 불가능한 Bottom-Up 과제 제외
- 2018년 기준 미세먼지 R&D 예산은 과기정통부 101.2억, 환경부 287.4억, 산자부 132.6억 수준
-’18년 기준, 총 8개 정부부처에서 미세먼지대응 R&D를 수행 중이며, 환경부⦁산업부⦁과기정통부 등 3개 부처가 87.3% 차지
- 2016년 비교해서 2018년 과기정통부의 예산이 크게 증가
- 2018년 기준 전체 연구비 중 현상규명 및 예측 분야 38%, 배출저감 분야 44%, 국민생활보호분야 19%
ㅇ 주요 R&D 과제 현황
- 현 R&D 과제의 주요 내용과 성과는 원인규명 및 현상진단 및 미세먼지배출저감 분야에 집중
- 대부분의 분야에서 투자 규모가 상승하였으며, 특히 고정오염원 배출저감 분야가 `16,`17년 대비 2배 이상 상승하여 `18년 전체 투자액의 26%로 가장 큰 비중 차지
ㅇ 전부처 미세먼지 R&D 추진 계획 현황
- 2017-2021 년 총 5년간 미세먼지 관련 국가 R&D 지원계획 중 총 과제수는 174 건, 총 2968억원
- 2021년까지 새로운 R&D과제의 계획은 제한적이고 현재 진행 중인 과제의 연장이 주 내용
- 2017-2021 5년간 미세먼지 R&D 예산은 과기정통부 344억, 환경부 1008억, 산자부 916억, 국토부 238억, 기상청 119억 수준
- 전체 연구비 중 배출저감 분야가 더 확대되어 54% 로 증가하고 현상규명 및 예측 분야 29%, 국민생활보호분야 17% 전망
□ 미세먼지 R&D 성과 중간점검 및 추진 전략
ㅇ R&D 성과 중간점검 및 추진 전략 도출 방법
- 기술수준조사 : 산·학·연 전문가(총 48명)를 대상으로 3개 대분류, 10개의 중분류별로 기술역량, 시장 활성도, 시급성, 중요도 등을 조사(`18.6)
- 산업 동향: 국내 전문기관(한국환경산업기술원, 중소기업기술정보진흥원, 한국기상산업진흥원 등)과 국제기구(OECD, IEA, WHO 등)의 발표자료 분석
- 전문가 분석: 전문기관 및 전문가가 참여하여 각 부처의 세부 기술별 연구 성과, 기술 수준 등을 공유․분석하여 미세먼지 기술 10대 부문별 투자전략 마련
1) 원인규명
- 미세먼지 문제해결에 가장 기본적인 연구 분야이나 선진국 대비 기술수준 및 R&D 투자 규모가 저조
- 미국과 중국이 전체 논문 수의 70%를 차지하는 등 국제 연구사회를 리드, `18년 정부 투자 R&D는 전체 3.5%에 불과(8위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 71%, 기술 격차는 5.7년 내외
- 빠른 시간에 산업적 성과를 보이기 어려운 기초과학 분야로서, 민간보다는 정부 중심의 R&D 투자가 필요
- 특히 국내 다양한 지역별 미세먼지 발생원을 우선 규명하고 2차 미세먼지의 생성 메커니즘을 밝히기 위한 지속적 연구 수행 중요
- 중국 등 주변국의 환경오염정보 등이 중요하므로 국가 및 연구기관의 국제협력 및 공동연구 지원 강화
2) 진단·측정조사
- 불특정 배출원 조사를 보완하여 신뢰성 있는 결과 제시, 실시간 관측 인프라 구축, 관련 원천 기술을 개발로 선제적 시장 대응 필요
- 대기오염 측정 장치 세계 시장은 연평균 8.1% 비율로 ’21년에는 65억불 규모로 성장할 것으로 전망되며 전체 정부 투자 R&D 중 20.6% 점유(2위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 75%, 기술 격차는 7.6년 내외
- 상세 관측이 대부분 수도권에 집중되어 있으며 지역·국가별 특성을 상세히 규명 할 수 있는 지역적·산업적 근원 측정 연구 필요
※ 배출원 조사 결과의 신뢰성을 확보하고 불특정 배출원 조사 보완을 위해 전문 운용 인력에 대한 인력 투자 병행
- 장기적으로 미세먼지 측정 및 모니터링 시장에 대응하기 위한 기술 선점형 원천기술 확보에 투자를 강화
3) 대기질모델링
- 장기적으로 국내 지자체별 특성을 고려한 미세먼지 농도 예측 및 효과 분석 및 기상·배출량 등 기초 자료 개선 필요
- ’16년 KORUS-AQ 관측, 한국형 예보모델 개발 연구 등을 수행하고 ’18년 전체 R&D의 12%를 점유(4위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 79%, 기술 격차는 4.8년 내외
- 고농도 현상은 국지적 배출 및 타 지역의 배출 영향, 국외 유입 등에 대한 정량적 분석이 필요하며 시공간적으로 다중 규모의 접근 중요
- 장기적으로 지자체별 미세먼지 농도를 예측하고, 고농도 원인 분석 및 맞춤형 개선정책 도출이 가능한 대기질 모델링 플랫폼 마련 검토
- 기상과 배출량 자료에 대한 개선과 예보 정확도 향상을 위한 자료 동화 연구 및 독자적인 예보모델 개발에 대한 장기적 투자 병행
4) 고정오염원
- 환경기준 강화에 대비한 혁신적 신소재 개발 등 공통 원천기술 및 대·중소 사업장 적용한 가능 저비용·고효율 기술 확보
- 국내외 시장 및 기술이 상대적으로 성숙기에 도달한 분야로 우리나라 국가별 논문 순위 3위, ’18년 R&D 투자 비중 25.3% 차지(1위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 82%, 기술 격차는 4.1년 내외
- 민간 R&D 투자가 상대적으로 활발한 분야로 민간 확보가 어려운 원천기술 및 중소사업장 적용 기술개발 등으로 정부 R&D 투자 재편 필요
- 관련 촉매 등 신소재 개발 및 효율 향상을 위한 공통 핵심 원천기술, 신공정 기술 등 신기술 개발이 중요
- 현장 적용 가능한 질소산화물 제어 촉매기술을 국산화하고, 자동 측정 장치와 연계된 제어기술을 접목하여 측정 사각지대 보완
5) 도로 이동오염원
- 완성차 제조업체 등 민간 중심의 R&D가 필요한 분야로, 정부는 정책 지원(노후 경유차 대체 등) 및 우심지역 실태 분석·관리 필요
- 국내외 기술이 상대적으로 성숙기에 도달하여 관련 특허가 최근 3년간 감소하는 추세이며, ’18년 전체 R&D의 14% 점유(3위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 84%, 기술 격차는 3.5년 내외
- 경유차 배출가스 저감 후처리장치 부착을 의무화 하고 있으나 정상 작동 여부를 확인 할 수 있는 실시간 배출가스 배출량 모니터링 시스템 부재
- 특히, 도로변, 승차장 등 미세먼지 우심지역의 피해 저감을 위한 현황 파악 및 배출저감 기술의 확보 등 대응 시급
- 현재 환경부(친환경자동차기술개발사업단)에서 주도적으로 R&D를 수행 중이며 분야가 광범위하여 각 부처 역할분담, 체계적 기술협력 필요
6) 비도로 이동오염원
- 배출규모에 비해 투자가 저조한 ‘선박 배출 미세먼지 저감’에 대한 투자 확대 검토 및 건설기계는 정책 중심으로 관리
- 논문ㆍ특허 등 연구가 저조한 분야로 최근 미세먼지 관리의 사각지대로 부각 중이며 ’18년 전체 R&D의 6.9% 차지(6위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 61%, 기술 격차는 5.5년 내외
- 대형선박, 건설기계 등은 시장이 형성되어 있고 민간(제작회사)의 투자 여력이 있는 만큼 민간 중심의 R&D 필요
- 소형선박(연안해운 등), 농기계, 규제대응 기술 등 민간 투자 취약 분야는 정부 차원의 투자 검토
- 건설기계는 노후 건설기계 저공해화 등 정책․제도 중심으로 관리하되, 장기사용 특성 고려한 저감 시스템(SCR,DPF) 실증 지원 검토
7) 비산먼지
- 일반적으로 기술기반의 문제해결 영역이 아닌 것으로 평가 되고 있으나, 비산먼지 배출원별 보급형 저감 기술 등 개별적 검토 필요
- 도로 비산먼지는 청소차, 살수차 운행, 건설현장은 세정식 집진, 전기 및 여과집진 등 적용 중. ’18년 전체 R&D 중 투자비율 최소(0.3%,10위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 79%, 기술 격차는 4.4년 내외
- 비산먼지 저감 분야는 개별 요소기술의 개발보다는 기존에 존재하는 요소기술을 통합하는 시스템 엔지니어링 기술이 중요
- 대형건설사가 수행하는 건설공사장 등 일부 사례를 제외하고는 도로, 지하철 등 공공장소가 많아 정부 차원의 대책 마련 필요
8) 건강영향평가
- 국민건강 보호를 위해 정부 주도 R&D 수행이 필요하며 고농도 시 민감군/취약군에 대한 인체 노출 평가 및 건강 영향 분석 시급
- 전세계 특허출원 건수 중 중국이 91% 차지하고 있으며 ’18년 전체 R&D 중 9% 투자(5위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 72%, 기술 격차는 5.6년 내외
- 미세먼지 건강영향평가는 국민 건강보호라는 공공적 성격이 클 뿐만 아니라 국민적 관심도도 높은 분야로, 정부 중심의 R&D 추진
- 특히, 어린이·노인 등 미세먼지 민감군과 야외 근로자 등 미세먼지 노출 취약계층에 대한 건강영향 우선 파악 필요
- 중·장기적으로 미세먼지에 대한 국민 건강영향 최소화를 위해 물질 특성별, 인구 특성별, 질환별 노출-반응 연구 등 종합적 접근 중요
9) 노출저감
- 강화되는 실내 공기질 기준을 달성하기 위한 핵심 원천기술을 개발하고, 실증 연구를 수행하여 실효성 검증 등 필요
- 국내 대기환경산업 시장 규모는 ’16년부터 ’21년까지 5.1%씩 증가하여 7조 9천억원 규모로 성장할 것으로 예측’18년 전체 R&D 중 6.8%(7위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 69%, 기술 격차는 4.5년 내외
- 정부는 민간의 기술경쟁이 심화된 영역 이외에 장기간 R&D가 소요되는 고감도 센서, 핵심 부품소재 개발 등 원천기술 개발 수행
- 현재, 검증된 적용 사례가 부재하여 다중이용시설 등에 대한 정부 차원의 실증 사업을 추진하여 실효성 검증 필요
10) 정책 및 정보서비스
- 과학기술에 근거한 미세먼지 정책 수립, 사회적 소통 위해 기술·사회경제적 측면을 함께 고려한 융·복합 기술 개발 필요
- 정보관리 및 서비스 분야에 투자 중으로 ’18년 전체 R&D 중 1.6%(9위/10위)
- 최고 기술보유국 대비 기술력은 66%, 기술 격차는 4.3년 내외
- 과학적 연구결과 및 사회경제적 여건 등을 반영할 수 있는 통합적 영향 관리 의사결정 지원 및 평가 방법론 연구 중요
※ 에너지 소비 구조, 사회경제 여건, 배출량, 배출저감 정책 및 기술의 비용-효과 등의 다각적인 정보를 함께 고려하여 정책 결정을 지원
□ 미세먼지 R&D 공백기술 발굴
ㅇ 국민들의 눈높이와 불안감의 조속한 해소를 위한 공백 요소 발굴
ㅇ 분야별 연구 및 특허기술 동향, 범부처 미세먼지 R&D 과제 현황(176개) 및 성과 분석 등을 통해 핵심 연계 과제 발굴
ㅇ 미세먼지 건강 위해성 평가 -> 미세먼지 원인의 과학적 이해 -> 효과적 정책과 저감 방안 -> R&D 및 정책의 효용성 평가와 개선 방향을 포함하는 전과정 총 10개 기술 도출
1) 지역 환경 특성에 따른 미세먼지 오염원 규명
ㅇ 전국 규모에서의 미세먼지 측정 결과, 고농도 상황은 서울·수도권, 경기, 충남과 함께 전북 지역 등에서도 심각한 수준
- 지역기반 주요 생산시설, 농축산업 등 지역별 미세먼지 원인물질 배출환경 특성에 따른 맞춤형 미세먼지 오염원 규명 연구 필요
ㅇ 연구목표
- 지역별 미세먼지 현안 규명
- 미분류, 미산정 배출원 규명
- 배출원 정확도 개선
ㅇ 주요연구내용
- 축산 농업 지역 환경 특성에 따른 미세먼지 오염원 특성
- 산림 환경 특성에 따른 미세먼지 오염원 특성
- 자동차에서 배출되는 암모니아 현황 및 대기환경에 미치는 영향 분석
2) 화학적·생물학적 지문을 이용한 동아시아 미세먼지 정밀 추적 및 노출 평가
ㅇ 기존의 대기확산모델, 수용모델 분석을 통한 기여도 산정 방법은 특정 배출 지역에 대한 상세하고 정확한 기여도 산정에 한계
ㅇ 장거리 이동 중에도 배출지역의 특성이 변하지 않고, 극미량으로도 추적 가능한 화학적·생물학적 지표 발굴 필요
ㅇ 연구목표
- 미세먼지 중 화학적·생물학적 정보의 실시간 측정 시스템 개발
- 화학적·생물학적 지표를 활용한 동북아 미세먼지 정밀 추적 및 노출 평가
ㅇ 주요 연구 내용
- 배출 시설 및 지역에서의 화학 물질 특성 정보 구축
- 바이오 미세먼지 실시간 모니터링 및 생물정보 분석 기술 개발
- 화학적 지표 발굴 및 실시간 모니터링을 통한 미세먼지 기여도 산정
3) 저감 대책 수립을 위한 미세먼지 이차생성 규명 및 유해성 평가
ㅇ 현재는 소형 스모그챔버를 이용한 이차미세먼지 생성 기작 규명에 그쳐 실제 대기 및 다양한 미세먼지 생성 시나리오 구현이 어려움
ㅇ 이차생성 미세먼지에 유해성 대한 노출 평가를 함께 고려한 종합적 연구 부재
ㅇ 연구목표
- 미세먼지 생성 핵심인자 규명을 위한 이차입자 생성특성 연구
- 저감 대책 수립을 위한 주요 배출원 이차입자 생성특성 규명 및 유해성 평가
ㅇ 주요 연구 내용
- 구축 예정인 중형 스모그챔버를 활용하여 한반도 고농도 발생원인인 장거리 유입+ 국내정체 영향에 대한 미세먼지 생성 핵심인자 규명
- 이차생성 미세먼지에 의한 유해성 평가를 위해 동물 노출챔버로 구성된 미세먼지 흡입노출 평가 시스템 구축
- 이동형 스모그챔버 시스템을 활용하여 배출원 현장에서의 미세먼지 입자의 생성을 모사할 수 있는 시스템 구축
ㅇ 주요 배출원별 저감 대책 수립을 위한 핵심인자 및 위해성 규명
4) 다중 시공간 대기질 진단 및 예보모델 플랫폼 개발
ㅇ 대기질 모사 시스템 개선을 위해 대기질 모델 외에 주요 입력 자료인 기상과 배출량 자료에 대한 종합적인 불확도 평가와 개선 필요
ㅇ 연구목표
- 정부 및 지자체에서의 국가간, 지역간 미세먼지 등 대기오염물질 농도 및 기여도 분석
- 지역 배출 특성을 고려한 대기질 모사 플랫폼 마련
ㅇ 주요 연구 내용
- 고농도 발생 시 기상요인, 이동 경로에 따른 농도와 구성성분 변화, 풍향 및 기온 등 영향 분석
- 다양한 예측결과를 이용한 대기질 모델 및 입력자료에 대한 불확도 평가
- 고해상도 시공간 배출량 자료 확보
- 지역별 고농도 발생원인 분석 시스템 구축
5) 사업장 맞춤 저비용 고효율 원천기술 및 스마트 제어기술 개발
ㅇ 현재 질소산화물 배출저감을 위한 선택적 촉매환원법(SCR) 촉매는 높은 가격에도 불구, 국내 원천기술 부재로 전량 수입에 의존
ㅇ 전국적으로 산재되어 있는 고정오염원에 대한 현장 기술실증 강화 및 관리 사각지대에 있는 중소규모 고정오염원의 적정 제어기술 부재
- 현장 적용 가능한 질소산화물 제어 촉매기술을 국산화하고, 측정과 관리를 위한 자동 측정 장치와 연계한 제어기술 접목 필요
ㅇ 연구목표
- 저온에서도 높은 질소산화물 제거 성능을 갖고, 고온에서의 내구성이 우수한 질소산화물 저감 촉매 제조
- 중소규모 고정오염원에 적용 가능한 촉매 설계
- 자동 배가스 측정장치와 연계한 스마트 제어기술 현장 적용
ㅇ 주요 연구 내용
- 새로운 구조의 고효율/고내열성 SCR 촉매 소재 원천기술 개발
※ SCR 촉매의 핵심 소재인 제올라이트를 혁신적으로 개발
- 저온의 높은 NOx제거 성능과 고온 내구성이 우수한 촉매 제조
- 중소규모 배출원에 폭넓게 적용 가능한 SCR 시스템 현장적용 및 능동 제어
※ 오염원 종류, 배출가스 특성 등 각 용도에 맞는 최적화된 SCR 시스템 설계 및 현장 적용
※ IOT에 기반한 능동제어 기술을 현장용 SCR 시스템과 결합
6) 도로변, 항구 등 우심지역 내 민감·취약계층 미세먼지 노출저감 방안 연구
ㅇ 자동차 배출가스를 통합적으로 실시간 측정하고 후처리장치 정상작동 여부를 관리하는 기술개발
ㅇ 도로변의 나노미세먼지를 측정하여 실태를 분석하고, 위해도 지도를 작성하여 나노 미세먼지 관리 가능
ㅇ 경유 선박 후처리 기술 적용 및 천연가스 엔진 등을 개발하여 미세먼지 영향 큰 어선에 대한 저감 기술 마련
ㅇ 연구목표
- 운행차 배출가스 관리기술 개발 및 시스템 운영
- 자동차 나노미세먼지(50nm) 현황과 인체유해성 분석 기술 개발
- 연근해 선박의 배기가스 오염물질 저감 대책 수립
ㅇ 주요 연구 내용
- 경유차 후처리 장치 정상 작동 관리 장치 및 실시간 측정용 통합 센서 개발
- 도로변 자동차 배출 나노미세먼지 측정 및 인체 유해성 분석기술 개발
- 선박용 경유 엔진 미세먼지 현황 조사 및 선박용 엔진 요소기술 개발
7) 고농도 미세먼지 발생 시 건강영향 평가 및 피해저감 방안 연구
ㅇ 미세먼지가 고농도로 발생 했을 때 건강에 미치는 영향에 대한 국민적 관심이 매우 높음에도 불구하고 고농도 시 연구 결과 부재
ㅇ 일부 성분 및 질환 등 파편화된 연구로 종합적 평가가 어려움
※ 단기 피해 저감을 위한 고농도 시 건강영향 최소화를 위한 지역․인구 특성별 구체적인 피해 저감 방안 마련 시급
ㅇ 연구목표
- 고농도 미세먼지 발생 사례의 유해성 평가, 인체노출평가, 역학 연구에 기반 한 통합적 건강영향평가 수행
- 고농도 미세먼지 발생에 의한 국민 건강영향 최소화 방안 마련
ㅇ 주요 연구 내용
- 고농도 미세먼지 성분 특성 조사 및 유해성 평가
※ 시기별, 지역별 고농도 미세먼지 성분 및 독성 평가
- 고농도 미세먼지 발생 시 인체 노출 평가
※ 지역별, 인구 그룹(민감군/취약군)별 인체 노출 평가
- 고농도 미세먼지-질환 역학연구 및 위험인구 파악
※ 질환과의 연관성 분석 및 건강영향 위험인구 도출
8) 다중이용시설에서 인공지능을 이용한 미세먼지 농도 예측 및 최적제어 실증
ㅇ 국민 체감도가 높은 미세먼지 대응 연구개발을 위해 거주 밀도가 높고 유동 인구가 많은 다중이용시설에 대한 미세먼지 저감 기술 적용 필요
ㅇ 특히 지하역사, 노인 및 환자가 주로 이용하는 요양시설 등 다중이용시설 내 미세먼지 저감․관리 시급
ㅇ 연구목표
- 다중이용시설 이용자의 미세먼지 노출저감
- 인공지능을 이용한 미세먼지 농도 예측 신뢰도 제고 및 공기질 최적화
ㅇ 주요 연구 내용
- 인공지능 기반 다중이용시설 미세먼지 농도 예측 기술 개발
- 빅데이터 플랫폼 개발 및 측정 센서 보정 기술 개발
- 인공지능 기반 최적 공기질 제어기술 개발
- AI 예측 알고리즘 – 공조 설비 연계 기술 개발 및 테스트 베드 구축
9) 동북아 기후 및 대기오염 연구 협력 강화
ㅇ 정부 주도 국제 공동연구 협의체와 병행하여 민간 전문가들이 주축이 되는 대기환경 연구 플랫폼 마련
ㅇ 미세먼지와 기후, 에너지 등을 포함한 종합적 연구를 수행하고 국제적 인증을 추진하여 공신력 있는 대기 환경 외부 영향 분석에 기여
ㅇ 연구목표
- 국제적으로 공신력 있는 대기환경 외부 기여도 및 영향 분석
- 동아시아 환경 협력 (한, 북한, 중, 일, 몽골)의 주도적 역할 수행
ㅇ 주요 연구 내용
- 한중일, 북한, 몽골을 포함한 동아시아 국가 대기환경 공동연구 플랫폼 구축
- 대기환경, 에너지, 기후 등을 포함한 포괄적이고 체계적인 연구 우선 지원
- 기존 국제공동연구 분석 및 미세먼지 생성 주요 경로, 영향도 정량화
- 국제협력 프로그램에서 인증 추진하여 공신력 제고
10) 미세먼지 문제해결을 위한 정책 결정 및 소통 지원 시스템 개발
ㅇ 미세먼지는 에너지 생산과 소비활동 등 사회 구조와 밀접하게 연관되어 있어 사회경제적 측면을 고려한 융·복합적 접근 중요
- 특히 국민 불안이 매우 높은 상황으로 국민 수요 및 사회적 평가를 고려한 소통 방안 마련이 필요
ㅇ 연구목표
- 사회경제 여건, 배출량, 배출저감 정책·기술의 효과 및 비용 등의 다각적 정보를 통합적으로 고려한 정책결정 지원 시스템 개발
- 미세먼지 정책 전 과정에 걸친 국민 수용성 제고를 위한 소통 체계 개발
ㅇ 주요 연구 내용
- 미세먼지 정책 목표 달성을 위한 최적 정책조합 발굴 시스템 구축
※ 배출량, 건강영향, 사회 경제적 영향 분석, 정책/기술별 비용편익 분석 기술 개발
- 미세먼지 정책·기술의 모니터링 및 평가 방법론 개발
※ 정책 기술별 성과평가 지표개발 및 모니터링 시스템 마련
- 미세먼지 위험관리 단계별 쌍방향 의사소통 시스템 개발
※ 유해위험 요인 및 노출 정보, 위험 대응 방법별 장단점, 미세먼지 관련 사업 평가 결과 및 사후 개선방안에 대한 정보 등 단계별 정보 공유 및 소통

□ 미세먼지 R&D 공백기술 보완에 필요한 로드맵 마련
ㅇ 핵심목표 및 공백기술 목표설정
- 핵심목표인 14년 대비 ’22년 30% 배출저감, ’22년 18㎍/㎥ 달성은 2017년 정부종합대책 설정치
ㅇ 25년 40% 감축, 15㎍/㎥ 달성은 2018년 강화된 새로운 초미세먼지환경기준 목표
ㅇ 본 연구에서 제안된 공백기술 R&D 전략의 세부고유목표와 로드맵은 아래와 같음
① 기초 원천기술개발 및 활용
- 미세먼지 전구물질 배출인벤토리와 기여율산정 불확도를 2017년 대비 2025년 50% 축소
② 고농도 미세먼지 발생으로부터의 국민 건강권 보호
- 고농도 예측 시 선제적 저감 정책 시행으로 나쁨(전국평균,신기준)일수 ’17년 57일
→’22년 40일 →’25년 35일 달성
③ 지역 미세먼지 현안 지원
- 대기오염총량규제, 지역 배출인벤토리 고도화, 예방적 노출저감 방안 등 지역 맞춤 미세먼지관리 지원

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

The PM2.5 and PM10 among air pollutants are known as the most imminent and common threats to public health in Korea. Despite of many reduction activities for PM and its precursors, the air quality in Korea has not been reached the planned goals, especially for PM2.5. In recognition of degrading air

The PM2.5 and PM10 among air pollutants are known as the most imminent and common threats to public health in Korea. Despite of many reduction activities for PM and its precursors, the air quality in Korea has not been reached the planned goals, especially for PM2.5. In recognition of degrading air quality, and its significant threat to the public health, comprehensive PM mitigation policy and control plan should be implemented imminently. The attainable air quality policy and practical emission reduction plan should be based on scientific evidences and assessment of current and future status of PM2.5 and its effects on public health, especially with contributions and causes from major sources, such as mobiles, industries, and long-range transport.

In this study, we propose a multi-ministry R&D strategy which is a top priority for reducing PM by analyzing the essential technologies and capabilities necessary for the scientific, social and policy responses toward rapidly raised PM issue. To accomplish this, we tried to establish the inter-ministerial R&D planning and the collaboration based multi- dimensional analysis of current R&D strategies in each ministry, their performance evaluation, expert’s survey and technical demands. The main direction of this R&D investment strategy is 1) to strengthen the solution specifically for unattained regions and local governments contrast to earlier central government-led R&D investments 2) to continuously expand and support basic technologies and sciences for solving fundamental aspects of PM pollutions, and 3) respond to reduce the health effects from episodic occurrences of high PM events, which is more dangerous and public concerns than the yearly average concentration.

For the purpose of strengthen the solution specifically for unattained regions and local governments, three specific strategic R&D are proposed for 1) emission studies of local and regional fugitive sources for PM precursors, 2) development of a multi-temporal and spatial air quality diagnosis and forecasting model platform, 3) developing reduction measures and techniques small and medium-sized industries and non-mobile emission. For promoting basic science and technology for PM, we focus three field of studies, 1) secondary aerosol formation mechanism and their health effects to establish reduction measures, 2) accurate source apportionment and exposure evaluation of PM in East Asia using chemical and biological fingerprints, and 3) founding international collaborative research project among civilian experts in East Asia (including North Korea). In order to reduce the health effects from episodic occurrences of high PM events, we are recommending R&D in 1) reduction plan of PM exposure for vulnerable individuals in highly exposed areas such as roadside, 2) developing technology to reduce public exposure in case of high PM episode, 3)developing effective implementation and communication plan with general public for PM policy.

(source : SUMMARY 18p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 18
• CONTENTS ... 20
• 목차 ... 23
• 표목차 ... 26
• 그림목차 ... 28
• Ⅰ. 연구개요 ... 33
• 1. 연구배경 및 필요성 ... 33
• 2. 연구 목표 및 주요 내용 ... 45
• 2.1. 연구 목표 ... 45
• 2.2. 연구 추진 방향 ... 45
• 2.3. 연구 방법 ... 45
• Ⅱ. 연구 동향 및 주요 이슈 ... 47
• 1. 미세먼지 정의 ... 47
• 1.1. 미세먼지 정의 ... 47
• 1.2. 미세먼지 분류 ... 49
• 2. 연구 동향 및 기술로드맵 사례 ... 54
• 2.1. 국내외 연구동향 ... 54
• 2.2. 국내 미세먼지 저감 기술로드맵 사례 ... 68
• 3. 미세먼지 관련 미래 주요 문제 및 이슈 ... 78
• 3.1. 여건 변화 ... 78
• 3.2. SWOT 분석 ... 99
• 3.3. 주요 연구 방향 ... 100
• Ⅲ. 주요 분야별 미세먼지 관련 현황 분석 ... 102
• 1. 현상규명 및 예측 분야 ... 102
• 1.1. 총괄 ... 102
• 1.2. 원인 규명 연구 ... 107
• 1.3. 현상진단 및 측정 조사 ... 113
• 1.4. 대기질 모델링 ... 124
• 2. 미세먼지 배출저감 분야 ... 130
• 2.1. 총괄 ... 130
• 2.2. 고정오염원배출저감 ... 135
• 2.3. 도로이동오염원 배출저감 ... 142
• 2.4. 비도로 이동오염원 배출저감 ... 147
• 2.5. 비산먼지저감 분야 ... 152
• 3. 국민생활 보호 분야 ... 159
• 3.1. 총괄 ... 159
• 3.2. 건강영향평가 ... 166
• 3.3. 미세먼지 노출저감 기술 ... 170
• 3.4. 정책 및 정보서비스 ... 175
• Ⅳ. 미세먼지 관련 투자 방향 ... 183
• 1. 조기성과 창출(기술개발 경과 등) ... 183
• 2. 성과연계(과제 간 유사중복, 성과연계 필요 분야 도출) ... 190
• 3. 공백기술 발굴 ... 205
• 3.1. 원인규명기술 중분야 ... 206
• 3.2. 현상진단 및 측정기술 중분야 ... 211
• 3.3. 대기질 모델링 중분야 ... 215
• 3.4 고정오염원 배출저감 기술 중분야 ... 219
• 3.5. 도로이동오염원 저감 기술 및 비도로이동오염원 배출저감 기술 중분야 ... 223
• 3.6. 미세먼지 노출저감 기술 중분야 ... 227
• 3.7. 건강영향평가기술 중분야 ... 231
• 3.8. 정책 및 정보서비스 중분야 ... 234
• Ⅴ. 추진 방향 달성을 위한 공백기술 또는 필요기술 ... 239
• 1. 시급성, 중요성, 파급효과 별 우선순위 도출 ... 239
• 2. 공백기술 1. 지역맞춤 미분류 배출원 규명 ... 240
• 3. 공백기술 2. 화학적, 생물학적 지문을 이용한 동아시아 미세먼지 정밀 추적 및 노출평가 ... 242
• 4. 공백기술 3. 저감 대책 수립을 위한 미세먼지 이차생성 규명 및 유해성평가 ... 244
• 5. 공백기술 4. 다중 시공간 대기질 진단 및 예보모델 플랫폼 개발 ... 246
• 6. 공백기술 5. 중소형 사업장 및 비도로 이동오염원 미세먼지 배출저감 방안 ... 247
• 7. 공백기술 6. 도로변, 항구 등 우심지역에서 민감계층, 취약계층 미세먼지 노출저감 방안 연구 ... 249
• 8. 공백기술 7. 고농도 미세먼지 발생의 건강영향평가 및 피해저감 방안 연구 ... 251
• 9. 공백기술 8. 고농도 미세먼지 사전대응 능동관리형 노출저감 방안 ... 253
• 10. 공백기술 9. 동북아 기후 및 대기오염 민간전문가 연구 협력체 ... 254
• 11. 공백기술 10. 미세먼지 정책의 효과적인 집행 방안 및 소통방안 ... 257
• 12. 과제별 예산규모 ... 259
• Ⅵ. 공백 기술 확보를 위한 연차별 계획 ... 260
• 1. 지역맞춤 미분류 배출원 규명 로드맵 ... 262
• 2. 화학적, 생물학적 지문을 이용한 동아시아 미세먼지 정밀 추적 및 노출평가 ... 263
• 3. 저감 대책 수립을 위한 미세먼지 이차생성 규명 및 유해성평가 ... 264
• 4. 다중 시공간 대기질 진단 및 예보모델 플랫폼 개발 ... 265
• 5. 중소형 사업장 및 비도로 이동오염원 미세먼지 배출저감 방안 ... 266
• 6. 도로변 등 우심지역에서 민감계층, 취약계층 미세먼지 노출저감 방안 연구 ... 267
• 7. 고농도 미세먼지 사례시 건강영향평가 및 피해저감을 위한 방안 연구 ... 268
• 8. 미세먼지 노출저감 기술 방안 ... 269
• 9. 동북아 기후 및 대기오염 민간전문가 연구협력체 ... 270
• 10. 미세먼지 정책의 효과적인 집행 방안 및 소통방안 ... 271
• 참고문헌 ... 272
• 별첨1. 미세먼지 기술분야별 R&D PTR 현황 ... 276
• 별첨2. 지역환경특성에 따른 미세먼지 오염원 규명 ... 301
• 별첨3. 화학적, 생물학적 지문을 이용한 동아시아 미세먼지의 정밀추적 및 노출 평가 ... 307
• 별첨4. 저감 대책 수립을 위한 미세먼지 이차생성 규명 및 유해성 평가 ... 316
• 별첨5. 다중 시공간 대기질 진단 및 예보모델 플랫폼 개발 ... 324
• 별첨6. 중소규모 대기배출원에 적용 가능한 저온촉매와 SCR 원천기술 개발 및 스마트 제어기술 현장적용 ... 327
• 별첨7. 도로변 등 우심지역에서 민감계층, 취약계층 미세먼지 노출 저감 방안 연구 ... 335
• 별첨8. 고농도 미세먼지 발생의 건강영향평가 및 피해저감 방안 연구 ... 343
• 별첨9. 다중이용시설에서 인공지능을 이용한 미세먼지 농도 예측 및 최적제어 실증화 연구 ... 349
• 별첨10. 동북아 기후 및 대기오염 민간전문 연구협력체 ... 357
• 별첨11. 미세먼지 문제 해결을 위한 정책 결정 및 소통 지원 시스템 개발 ... 366
• 끝페이지 ... 374