환경부 소속 국립환경과학원(원장 장윤석)은 1월 11일부터 15일까지 발생한 미세먼지(PM2.5) 고농도 발생 원인을 지상 관측자료, 기상 및 대기질 모델을 통해 종합적으로 분석한 결과를 공개했다.

이번 고농도 사례는 ‘나쁨’ 수준의 농도가 1월 11일부터 5일간 지속되며, 1월 12일 올해 첫 일평균 ‘매우나쁨’(75㎍/㎥ 초과) 수준의 강한 고농도 현상이었다.

특히, 1월 14일은 19개 예보권역 중 서울 등에서 2015년 미세먼지(PM2.5) 측정 이후 각각 지역별로 최고기록을 경신했다. 2015년 이후 역대 미세먼지(PM2.5) 측정 최고치는 2015년 10월 22일 전북에서 기록한 128㎍/㎥이나 경기북부에서 이날 131㎍/㎥을 기록하며, 이를 경신했다.  

국립환경과학원이 대기질 모델 기법을 이용하여 국내외 영향을 분석한 결과, 이번 사례는 국외 영향은 전국 기준 69∼82%로 평균 75% 수준으로 나타났다.

이와 대조적으로 2018년 11월 3~6일 사례의 경우 대기정체 하에서 국내 오염물질이 지속적으로 축적되면서 고농도 상태가 발생하였으며, 이 때 국외 영향은 18∼45%에 불과하여 국내외 기여도는 기상상황에 크게 좌우되는 것으로 판단된다.

이번 고농도는 중국 산둥반도 및 북부지역에 위치한 고기압권 영향으로 인한 대기정체 상태에서 1월 10∼11일 1차 유입된 후, 13일 이후 북서풍 기류로 강한 국외 오염물질이 2차로 추가 유입되는 등 매우 이례적인 상황에 기인한 것으로 분석되었다.

동북아시아 전반의 대기정체 속에 축적되었던 오염물질들이 10일 중국 산둥반도 부근 고기압의 영향으로 서풍기류가 형성되어 유입되고 서해상 기류 재순환에 의해 해소되지 못한 상태에서 13일부터 다시 중국 북부 고기압의 영향으로 국외 미세먼지가 추가 유입·축적되어 고농도 현상이 나타났다.

국립환경과학원 대기오염집중측정소 측정결과를 분석한 결과, 평상시 (1월 1~3일) 대비 이번 1월 11~15일의 황산염은 4.4(중부권)~8.7(백령도)배, 질산염은 3.8(중부권)~8.9(백령도)배 증가를 보였으며, 질산염과 황산염 모두 유입 후 지속되는 경향을 보였다.

11∼13일까지 수도권측정소의 질산염 농도는 평상시 4.5㎍/㎥ 대비 3.9배, 황산염은 평상시 1.8 ㎍/㎥ 대비 3.3배 증가한 반면, 2차 유입시기에는 질산염은 7.6배, 황산염은 11.9배 증가하여 2차 유입 시 더 큰 증가가 나타났다.

위성을 활용한 에어로졸 광학두께(AOD) 분석결과, 11~13일 한반도 서해안 지역을 중심으로 미세먼지를 포함한 에어로졸이 많이 분포하였으며, 특히 12일과 14~15일은 전국적으로 고농도의 에어로졸이 관측되었다.

국립환경과학원은 이번 고농도는 한국과 중국 양국 모두 기상악화와 장시간 오염물질의 축적으로 고농도가 강했던 사례이므로 중국 측에 분석결과를 전달하는 등 연구협력을 강화하겠다고 밝혔다.

특히 양국 간 조기경보 대응력을 높이기 위해 올해 2월 20일 일본에서 개최되는 한·중·일 정책대화 시 별도의 세션을 마련하여 미세먼지 예·경보 정보를 상호 공유하기 위한 실무협의를 본격 추진할 예정이다.