환경과학원-NASA, 동북아 최초 미세입자 공동 관측 국내 분포 파악

◇ 국립환경과학원, 미국 NASA와 공동으로 전국 21개 지역(서울, 백령도, 부산, 목포, 강릉 등)에서 첨단 장비로 미세입자 ‘에어로졸’ 관측
◇ 우리나라 평균 에어로졸의 양은 광학두께로 일본, 미국보다 35~50% 높은 수준

□ 태양 복사에너지를 이용해 기후변화 유발 대기오염물질인 미세입자 ‘에어로졸’의 관측 및 분포 파악을 할 수 있게 됐다.

□ 환경부 국립환경과학원(원장 박석순, 이하 ‘과학원’)은 국내 최초로 미국 NASA와 함께 전국에 매우 조밀한 관측망을 설치하고 태양 복사에너지를 이용해 에어로졸을 광학두께로 수치화해 관측?분석한 결과를 14일 발표했다.
※ 에어로졸(Aerosol) : 대기 중 떠다니는 고체 또는 액체상의 입자상 물질을 총칭함
※ 에어로졸 광학두께(AOD; Aerosol Optical Depth)
: 대기 중의 에어로졸에 의해 가시광선 영역의 빛이 얼마나 산란 또는 흡수되는지를 나타내는 지수로 대기 중에 에어로졸이 많이 존재할수록 높은 값을 나타냄. 광학 두께가 0.7일 경우, 태양빛의 절반만이 오염지역을 투과하는 정도로 볼 수 있음.

○ 이번 연구는 미국 항공우주국(이하, ‘NASA’)과 공동으로 추진한 ‘DRACON-NE(North-East) Asia 2012 캠페인’으로 광화학 첨단장비인 썬포토미터(Sun Photometer)를 서울 등 수도권을 비롯한 백령도, 부산, 목포, 강릉 등 전국 21개 지역에 배치, 3개월(2012년 3~5월)에 걸쳐 측정한 결과를 분석하는 방식으로 실시됐다.
- ‘DRACON-NE Asia 2012 캠페인’은 NASA가 2011년 미국 워싱턴에서 실시한 ‘DRAGON-US 2011 캠페인’을 확대, 두 번째 목표지점으로 동북아 지역을 잡고 실시한 것이다.
※ 썬포토미터(Sun Photometer) : 광센서로 태양 복사에너지를 이용, 대기 중 미세입자인 에어로졸을 광학두께로 측정, 관측하는 장비(붙임 2).

□ 연구 결과에 따르면, 우리나라의 평균 에어로졸 광학두께는 0.49이며 지역별로는 서울이 평균 0.53으로 가장 높았고, 백령도가 0.40으로 가장 낮았다.

○ 이는 미세입자인 에어로졸이 섬보다 대기오염이 심한 도시에 많아 태양 복사량을 높이는데 방해한 것으로 해석된다.
- 에어로졸 입자크기는 자동차 매연, 굴뚝 연기 등 인위적으로 생성된 오염물질이 많을 때는 입자 직경이 초미세먼지(PM2.5)보다 작으며, 황사 등과 같이 자연적으로 생성된 것이 많으면 이보다 크다.

□ 또한, 국내 평균치 0.49는 일본(교토) 0.36, 미국(워싱턴) 0.32에 비해 각각 35%, 50% 정도 높은 것으로 나타났다.

○ 이에 따라 일본이나 미국에 비해 우리나라 상공에 에어로졸이 더 많은 것으로 드러났다. *붙임 3 참조

□ 이와 더불어 관측기간 중 2012년 4월 27일에 우리나라로 황사가 유입된 사례를 분석해본 결과, 에어로졸 광학두께의 일변화를 통해 강한 편서풍을 타고 서해안(오전 11시경 인천 경서동)으로 유입된 황사가 전국으로 확산된 후 동해안(오후 4시경 강원도 강릉)으로 빠져 나간 것이 확인됐다. *붙임 4 참조

○ 광학두께는 대기 중 에어로졸에 의한 빛의 산란?흡수정도를 태양광 센서가 탑재된 썬포토미터로 태양을 따라가면서 측정하며 이는 지수로 나타낸다.
– 청정지역은 0.02, 대기오염도가 높은 중국 베이징은 대략 0.8 수준이고, 황사나 산불 등이 발생하여 에어로졸 분포가 높은 지역은 3~5 수준이다.

□ 이번 국내 미세입자 측정?분석 자료는 미국 NASA에서 구축한 홈페이지(http://aeronet.gsfc.nasa.gov, 이하 ‘에어로넷’)에서 국가별로 비교할 수 있으며, 이를 통해 국제적인 대기오염 정도도 파악할 수 있다.

○ NASA는 에어로넷에서 관련 데이터를 확인하도록 했으며, 보다 엄격한 품질관리를 통해 가입국에게 사용할 수 있게 하고 있다.

○ 에어로넷에는 세계 240여개 지역이 등록되어 있고, 우리나라는 2010년 3월에 등록해 자료를 공유하고 있다.
※ AERONET(Aerosol Robotic Network) : 에어로졸의 지상 원격측정을 위해 NASA에서 구축한 측정망 관리 시스템

□ 국립환경과학원 관계자는 “향후에도 NASA와 공동으로 백령도의 서해안부터 서울, 부산, 광주 및 동해안 강릉에 이르기까지 주요 지역의 광학두께를 측정해 중국으로부터 장거리 이동되어 오는 에어로졸 입자를 지속적으로 감시할 예정”이라고 밝혔다.

□ 붙임 : 1. 관측 지역. 1부.
2. Sun Photometer 관측 장비. 1부.
3. 관측지역별 에어로졸 광학 두께 평균 및 범위. 1부.
4. 황사발생 시 에어로졸 광학두께의 서해안과 동해안 일변화. 1부. 끝.

출처 : 환경부