미세먼지 심한날, 해륙풍에 의한 2차 미세먼지와 오존 우려로 조업단축 바람직
소속 국립환경과학원이 부산·울산지역에서 지난 7월 10일부터 나타나고 있는 고농도 미세먼지(PM2.5) 발생 원인을 분석한 결과, 국지순환(해륙풍)에 의한 대기정체 조건에서 광화학반응에 의한 2차 미세먼지 생성이 활발하게 일어나 발생한 것으로 나타났다. 해륙풍은 맑은 날 해안가에서 하루를 주기로 지표면의 기온 차에 의해 발생하는 국지풍(주간 : 해풍, 야간 : 육풍)을 말한다.
국립환경과학원은 부산·울산지역에서 지난 7월 10일부터 나타나고 있는 미세먼지 고농도 발생 원인을 지상·위성 관측자료, 기상자료, 배출원 및 배출량 자료를 종합적으로 분석했다.
2018년 7월 전국 각 지역에서 관측된 미세먼지 PM2.5 일평균 농도를 살펴보면, 7월 10일부터 다른 지역에 비해 울산·부산지역에서 미세먼지 농도가 높게 나타나고 있다.
울산의 경우, 분석기간(7월 10일~19일) 동안의 PM2.5 평균농도(43㎍/㎥)가 다른 지역에 비해 10~30㎍/㎥ 높게 나타났으며, 7월 19일 23시에 최고 시간 농도 83㎍/㎥(단일 측정소 기준, 132 ㎍/㎥)를 보였다. 미세먼지 예보 기준 강화(’18.3.27, 51→36 ㎍/㎥)로 울산 및 주변지역의 ’나쁨‘ 수준 고농도 현상이 부각되어 나타났다. 울산의 경우, 기준 강화로 인해 최근 3년(’15~’17) 여름철(6~8월)의 ‘나쁨’ 발생일수가 4회에서 48회로 증가하였다.
부산·울산의 미세먼지 PM2.5 일평균 농도가 높았던 7월 13~19일 경우, 북태평양고기압 내에 국지순환(해륙풍 등)이 일어나 영남남동부지역을 중심으로 대기정체가 발생했다.
또한, 고기압권에서 강한 일사와 고온(일 최고기온 30℃ 이상)으로 광화학반응에 의한 2차 미세먼지 생성이 활발하게 일어났으며, 특히 이번 미세먼지 농도의 80% 이상은 국내 영향인 것으로 나타났다.
특히 울산의 경우, 광화학반응이 가장 활발하게 일어나는 낮 시간대(12시~16시)에 가파른 PM2.5 농도 증가가 나타났으며, 광화학 반응에 의해 생성된 유기물질이 미세먼지 전체 성분의 44%를 차지했다. 화학 반응의 지표인 오존(O3) 농도 또한 주간에 117ppb (18일 16시), 104ppb (19일 15시)로 나타났다.
울산·부산·경남 지역은 우리나라 1~3종 대형 사업장의 약 23%(941개소), 석유정제품 제조업의 약 31%(5개소)가 분포하고 있으며, 울산의 경우 아황산가스(SO2) 배출량은 전국 총량의 14%, 휘발성유기화합물(VOCs)는 10%를 차지하고 있다. 단위면적 대비 울산 배출량 SO2 는 전국 1위, VOCs 는 전국 2위이다.
연중 미세먼지 농도가 가장 낮은 여름철에도 대기정체·광화학반응·배출조건이 동시에 형성되면 고농도 미세먼지가 발생하고 지속되고 있다. 울산지역 7월 고농도 발생일수(≧36 ㎍/㎥) 는 ‘15년 6일, ’16년 0일, ‘17년 9일, ’18년 7일(7.19기준)이다.
환경부는 부산, 울산, 경남도 및 국립환경과학원, 한국환경공단과 대책회의를 긴급하게 개최(7월 23일)하여 미세먼지 농도가 높은 것으로 조사된 배출사업장을 대상으로 합동 특별점검과 대응방안을 마련중이다.
이번 특별 점검에서는 휘발성유기화합물질(VOCs) 등 미세먼지 전구물질을 배출하는 화학물질 저장시설, 냉각탑 및 각종 배출시설에 대한 집중점검이 이뤄지며, 단속의 효율성과 정확도 제고를 위해 현장에서 오염물질 농도의 정밀 측정이 가능한 ‘이동측정차량’과 실시간으로 고농도 오염지역 및 배출업소 확인이 가능한 ‘드론’을 활용한다.
김종률 환경부 대기환경정책관은 “해당지역 배출사업장은 2차생성 미세먼지와 오존의 생성을 줄이기 위하여 방지시설의 효율을 높이거나 무더위로 인한 건강 및 환경영향을 줄이기 위하여 조업을 단축하는 등 적극적으로 오염물질을 줄이는 자발적인 노력도 당부했다.
배출원 기준을 보면 2016년 기준 부산, 울산, 경남지역의 대형사업장(1~3종) 941개소중 철강, 비철, 화학업종 등 대형 사업장이 가동 중이며, 석유정제품제조업은 전국 16개 사업장 중 5개 사업장이 가동되고 있다. 그 중 화학관련업종이 113개소로 가장 많으며, 석유정제품제조업(6), 철강업(56), 비철금속 제조업(44), 폐기물처리업(9) 등 대형 사업장이 가동중이다.
석유정제품제조업은 전국 16개 사업장 중 울산지역에 SK에너지, SK루브리컨츠, 한국석유공사, S-Oil(2개소), 모두 5개가 있다.
부울경은 타 지역에 비해 SOx(14%, 1위), VOCs(10%, 2위) 배출량이 높다. SOx는 사업장(77%)에서 주로 배출되며, 단위면적당 배출량(45.2톤/km2) 전국(3.5톤/km2) 1위이다.
VOCs도 사업장(64%)에서 주로 배출되며, 단위면적당 배출량(93.1톤/km2)전국(10.1톤/km2) 2위이다. 부울경은 해륙풍에 의한 2차 미세먼지 생성 요인이 높아 밤낮 기온차가 큰 무더운 여름에는 발암물질 발생을 줄이기 위해 석유정제품제조업(6), 철강업(56), 비철금속 제조업(44), 폐기물처리업종 등의 경우 조업 단축 등을 개별 사업장 별로 고려해야 한다.
