미세먼지 범부처 프로젝트 사업 추진현황 공유회 개최
과학자가 책임지는 범부처 미세먼지 프로젝트 추진 경과 보고
- 발생유입, 측정예보, 집진저감, 보호대응 4대 분야 -
□ 과학기술정보통신부, 환경부, 보건복지부는 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단 주관으로 3월 20일(수) LW컨벤션 그랜드볼룸에서 ‘미세먼지 범부처 프로젝트 사업 추진현황 공유회’를 개최했다고 밝혔다.
□ 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단(이하 ‘사업단’)은 미세먼지의 과학적 관리 기반을 구축하고 근본적인 미세먼지 문제 해결을 위해 범부처 단일 사업단으로 구성되었으며 ‘17년 9월에 연구에 착수하였다.
□ 이번 공유회에서는 ① 미세먼지 발생ㆍ유입, ② 측정ㆍ예보③ 집진ㆍ저감, ④ 국민생활 보호ㆍ대응 등 4대 부문별로 사업단에서 진행한 중간 연구경과와 과학기술분야 출연연구기관이 수행한 미세먼지 관련 대표 연구개발 성과도 국민과 함께 공유하였다.
※ (발생·유입) 미세먼지 생성기작 규명, 발생원의 정량적 영향도 산정, 국외 영향도 산정 분야
(측정·예보) 한국형 대기질 예보 모델링 시스템 개발 분야
(집진·저감) 사업장 1차 배출, 2차 생성 미세먼지 저감 실증 및 원천기술개발 분야
(보호·대응) 건강영향 평가 및 실내 노출저감 위한 통합관리방안 도출 분야
ㅇ 우선, 집진‧저감 분야는 제철소 미세먼지 배출 30% 저감 기술 실증을 목표로 한 미세먼지 저감 기술 개발 경과를 공유하였다.
- 미세먼지 생성의 원인물질이 되는 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx) 등을 제거할 수 있는 기술을 주로 논의하였으며,
- 주요하게 기존보다 낮은 온도(△60℃)에서도 질소산화물 제거 성능이 90% 이상인 촉매 개발과 황산화물 제거 성능이 90% 이상인 다공성 탈황제 개발 경과와 향후 계획을 소개하였다.
ㅇ 두 번째로 국민 생활 보호‧대응 분야는 생활환경 미세먼지 노출관리 기술개발 및 건강영향 분석에 대한 내용을 공유하였다.
- 장치 분해 없이도 자체적으로 전극 세정이 가능한 기술 개발과 주택 실제 환경에서 공기청정기 및 환기장치 성능 분석, 초미세먼지 농도에 따른 건강영향 등 주요 추진 경과를 소개하였다.
ㅇ 측정‧예보 분야는 고농도 시 미세먼지 단기 예보정확도를 높이기 위한 연구 개발 경과를 논의하였다.
- 지상‧원격‧위성 관측 자료를 입체적으로 통합한 플랫폼과 국내 특성을 대기질 모델에 쉽게 반영할 수 있는 편집기 개발 등을 통해 미세먼지 예측 정확도 향상의 기반을 마련한 내용이 소개되었다.
ㅇ 마지막으로, 발생유입 및 원인 규명 분야는 국내‧외 미세먼지 영향도 산정 및 고농도 미세먼지 생성기작과 관련된 연구를 소개하였다.
- 주요하게 초미세먼지 농도 구간별 중국 배출량의 영향 등을 산정하고, 전국 주요 배출원별 영향과 지자체별 상호 영향 연구 등의 중간 경과와 향후 계획을 논의하였다.
- 또한 고농도 초미세먼지 발생 유형별 화학성분 특징과 이동성 고기압 등 발생 과정 분석, 미세먼지의 2차 생성반응* 등 추진 내용을 설명하였다.
* 굴뚝 등 고체 상태로 나오는 1차 발생, 발생원에서 가스 상태로 나온 물질이 대기 중 다른 물질과 화학반응을 일으켜 미세먼지가 되는 것이 2차 생성
ㅇ 이밖에도 사업단은 미세먼지 장거리 이동 경로 및 대기질 영향 등을 파악 할 수 있는 항공측정 시스템과 초미세먼지 생성 기작을 정밀하게 규명 할 수 있는 중형급 연구시설* 등 심층 연구를 위한 기반도 구축하였다.
* 스모그 챔버(smog chamber) : 대기 중 미세먼지가 생성‧성장하는 화학반응을 정밀하게 추적하는 연구시설로 중형급(27m3)의 경우 장기간의 미세먼지 변화를 관찰할 수 있어 장거리 유입 및 변환이 중요한 우리나라에서 특히 유용
- 먼저, 상층 대기에서 오염물질의 이동·반응·생성 과정 등을 정밀하게 파악할 수 있는 중형 항공기 개조를 완료하고, 국립환경과학원과 협력하여 한반도 대기질 종합조사와 산단지역 대기질 집중 조사 등에 활용할 계획이다.
- 또한 초미세먼지 생성 기작을 규명하기 위한 중형급 연구시설은 기존 소형시설*(< 7㎥)과 보완적으로 미세먼지의 생성 기작 규명에 활용하고 향후, 국내외 학ㆍ연ㆍ관이 공동 활용할 수 있도록 개방형으로 운영할 예정이다.
* 균질·비균질 반응, 액상 반응 등 제어된 조건에서 반복 실험 용이
□ 또한 오늘 추진 경과 공유회에서는 과학기술분야 출연 연구기관에서 수행한 대표적인 미세먼지 관련 연구개발 추진 경과도 살펴 볼 수 있었다.
ㅇ 한국표준과학연구원에서는 시베리아 산불배출 미세먼지 추적 연구와 폭죽 배출지시물질을 이용한 중국발 미세먼지 추적 연구 결과를 공유하였으며,
ㅇ 한국기계연구원에서는 ‘질소산화물 저감 플라즈마 버너기술 개발 및 군용트럭 적용 사례’에 대해서 논의하였다.
ㅇ 안전성평가연구소는 화력발전소, 공장 등 연소과정을 모방해 인공미세먼지를 발생시키는 기술을 개발하여 심도 있는 미세먼지의 인체 건강영향 연구 기반을 마련한 사례를 소개하였다.
□ 과학기술정보통신부 문미옥 제1차관은 “미세먼지는 국민들의 건강하고 안전한 생활을 위협하는 심각하고 시급한 문제로 과학기술적 해결 방법이 필요한 상황으로,
ㅇ 과학기술이 경제발전뿐만 아니라 국민의 삶의 질을 높이는 데에도 그 역할을 다해야 하며 정부도 최선을 다해 노력할 것. “이라고 밝혔다.
붙임 : 미세먼지 범부처 프로젝트 주요 연구내용
붙임1 |
|
미세먼지 범부처 프로젝트 주요 연구 추진 경과(안) |
분야 |
주요 내용 요약 | |
발생ㆍ유입 |
○ 계절에 따른 수도권 초미세먼지 국외 유입 비율 산정 연구 - 평균 초미세먼지(PM2.5)의 국외 유입 기여도는 30〜80% 범위로 추정되고, 상대적으로 11〜4월에 높고 6〜8월에 낮음 ☞ 중국 등 국외 영향을 연평균 기준으로 추정하였으나, 이번 연구를 통해 월별 국외 영향 등 제시 | |
○ 최근 5년 간 초미세먼지 농도 구간별 중국 영향 분석 연구 - 20 µg/m3 이하 : 중국 약 30%, 50 µg/m3 이상 : 중국 약 50% ☞ 그간 중국 영향을 연평균, 고농도 등 단편적으로 추정하였으나 이번 연구를 통해 최근 5년간 농도 구간별 중국 영향을 종합적으로 분석 중 | ||
○ 북한 배출량 등 국내 영향 분석 연구 - 잠정적으로 북한 PM2.5 영향도는 남한 전체 최소 0.5㎍/㎥, 중부지방 이상으로는 1 ㎍/㎥의 영향 - 서울 100 m 고도 대기의 39%는 서해상을 통해 유입, 31%의 궤적이 북한을 지나 서울로 이동하는 것으로 추정 ☞ 위성 자료를 통해 북한 배출량을 재산정하고, 수치모델을 사용하여 국외 유입 요인을 다양하게 분석 | ||
○ 장거리 이동 질산과 국내 배출 암모니아 결합에 따른 미세먼지 생성 가능성 연구 - 수도권 지역 지표면에서(국내 배출) 고농도로 나타나는 암모니아와 높은 고도에서(장거리 이동) 고농도로 나타나는 질산 ☞ 고농도 미세먼지 발생 시 증가되는 질산암모늄이 장거리 이동 질산과 국내 배출 암모니아의 상호작용으로 생성될 가능성 제시 | ||
○ 전국 주요 배출원별 정량적 영향도 연구 - ‘15년 1년간 전국규모로 13개 모든 배출원에 대해 분석하고, 배출원별 정량적 기여도 차이를 분석방법 간 비교 ☞ 영향도 분석 방법 간 차이를 제시하고, 도로이동오염원과 산업 연소 배출원이 가장 주된 오염원인 것으로 나타남 | ||
○ 국내 배출의 지자체간 상호 영향 연구 - 국내 PM2.5 농도에 대한 자체 영향도는 연평균 45%, 경북이 가장 높고, 제주가 가장 낮은 것으로 추정 ☞ 국내 지역 간 상호 영향을 분석하여 효과적인 미세먼지 관리계획 수립 시 활용 가능 | ||
발생ㆍ유입 |
○ 미세먼지 생성 가설유형별 화학성분 구성 특징 연구 - 장거리 유입, 국내 정체, 장거리 유입+국내 정체 등 생성 가설 유형별로 미세먼지 화학성분 구성 특징 규명 ☞ 장거리 유입과 국내 정체 시 나타나는 고농도 미세먼지의 반응 기작을 제시하고, 질산염의 증가기작을 실험으로 입증 | |
○ 고농도 미세먼지 발생 과정 추정 - 이동성 고기압 발달‧이동에 의해 오염물질이 국외에서 유입 후 대기정체로 축적되고, 2차 생성에 의해 고농도 현상이 발생하는 것으로 추정 ☞ 그간, 고농도 미세먼지 발생에 대한 기상의 영향이 모호하였으나 이동성 고기압을 통한 미세먼지 국외 유입 등 고농도 미세먼지 발생 과정 구체화 | ||
○ 국내 초미세먼지 생성반응 정량화 연구 - 국내 특성(무기가스에 의한 반응생성 조건 등)을 고려한 초미세먼지 생성반응 정량화 관계식 도출 ☞ 동북아 스모그 생성을 보다 정교하게 예측할 수 있는 토대 마련 | ||
측정ㆍ예보 |
○ 지상‧원격‧위성관측 자료 3차원 입체관측 플랫폼 구축 - 그간 개별적으로 연구한 측정 자료를 입체적으로 통합하고 현업에 활용 가능하도록 플랫폼 구축 ☞ 한국형 대기질 예보모델 개발과 현업 대기질 예보의 정확도 개선에 활용 | |
○ 동북아 미세먼지 생성 메커니즘을 반영할 수 있는 미세먼지 생성모듈 사용자 편집 기능 개발‧확장 - 국내 특성을 대기질 모델에 쉽게 반영할 수 있는 편집기 개발
☞ 기존 대기질 모델이 북미의 미세먼지 생성조건, 기상 등에 기반한 한계를 보완하여 미세먼지 예측 정확도 향상 기여 | ||
○차량의 미세먼지/미세먼지 원인물질 배출량 산정방법 개선 - 차종별 교통량과 배출량을 반영한 도로상 배출 모델을 구축 ☞ 그간, 차량 등록지 기준으로 배출량을 산정한 한계가 있었으나, 주간 교통량, 차종별 배출량 등을 추가 고려하여 미세먼지 예측 정확도 향상에 기여 | ||
측정ㆍ예보 |
○ 동아시아 환경에 적합한 초기장을 적용하여 미세먼지 모델 예측정확도 향상 - 정지궤도 인공위성 자료 및 한국·중국 관측망 데이터를 이용하여 동아시아 환경에 적합한 새로운 초기장* 적용 * 대기질 모델이 수행되지 않는 초기 농도를 의미 ☞ 현행 대기질 모델링 시스템에 비해 단기 미세먼지 모델예측 정확도 향상 가능 | |
집진ㆍ저감 |
○ 기존보다 낮은 온도(△60℃)에서도 미세먼지 원인 물질(질소산화물) 제거 성능이 90% 이상인 촉매 합성 - 덕트 버너를 이용한 에너지를 최소화하기 위해 고성능 탈질촉매를 설계하고 반응속도를 극대화 ※ 100Am3/hr급 반응에서 탈질성능 90%이상(220℃) 달성 ☞ 에너지 소비 최소화, 운전비용 절감 및 부생가스 사용량 절감 효과 기대 | |
○ 미세먼지 원인물질(황산화물) 제거 성능이 90% 이상인 다공성 반응제 개발 - 국내 최초 비표면적 100m2/g이상의 Ca계열 탈황제 개발과 대량 제조방법 확립 ※ 100 Am3/hr급 반응에서 탈황성능 90%이상 달성 ☞ 현재 100% 수입에 의존하는 기존 탈황제(NaHCO3)의 수입대체 효과 200억원/년 추정(P사 효과만 추정) | ||
○ 미세먼지 원인물질(질소산화물, 황산화물) 동시 제거가 가능한 필터 제조기술 개발 - 점착성 미세먼지를 집진한 후 주기적으로 쉽게 제거할 수 있는 여과 집진시스템 개발 ※ 황산화물, 질소산화물 입자전환 효율 각각 99%, 91% 이상 ☞ 관리 사각지대였던 소규모 중소사업장에 활용 가능한 저가의 미세먼지 저감 기술 확보 | ||
보호ㆍ대응
|
|
○ 유분제거용 전기식 필터의 자가세정 기술 개발 - 기존 전기식 필터는 사용 후 세척 시 장치 분해가 필요한 단점이 있었으나 본 기술은 장치 분해 없이 자체 전극 세정 가능 ※ Surface-DBD 플라즈마 기술을 활용하여 전극 세정 효율 80% 달성 ☞ 자체세정으로 유지보수가 간편하여 유분 함유 미세먼지를 배출하는 음식점 등 소규모 집진기에 활용 가능 |
○ 주택 실환경 조건 공기청정기의 성능 평가 - 아파트의 거실에서 평가한 공기청정기의 청정공기공급률이 시험 챔버에서 인증한 값의 73〜90% 수준
☞ 현행 공기청정기 성능시험은 밀폐된 조건에서 이루어진 한계가 있었으나 주택의 실제 사용 조건을 고려하여 평가 | ||
보호ㆍ대응 |
|
○ 공기청정기 및 환기장치 실환경 평가 - 아파트에서 환기장치의 초미세먼지 저감 효용성 등은 공기정청기의 약 1/10 수준
☞ 주택 환경에서 공기정화장치 성능을 규격화 할 수 있는 지표를 도입하고, 정화장치별 목적에 맞는 사용 제안 |
○ 초미세먼지 농도 WHO 권고기준 달성 시 건강 효과 - ‘한국형 미세먼지 건강위험 평가 모형’을 구축하고, ‘17년 초미세먼지 농도가 WHO 일평균 권고 기준(25㎍/㎥) 달성 시, 조기사망자수 감소 정량화 ※ 1년에 20,544명(95% 신뢰구간) 감소와 9조 6천 6백억원(95% 신뢰구간)의 경제적 편익을 잠정적으로 산정 ☞ 미세먼지 개선 시나리오에 따른 사전·사후 효과 평가 및 의사결정 지원 토대 마련 | ||
○ 수도권 대기질 개선사업으로 인한 사망자 수 예방 - 연평균 심혈관계 사망자 960명, 뇌혈관계 사망자 710명 (서울), 뇌혈관계 사망자 200명(인천)이 예방된 것으로 분석(‘12〜’13년) ☞ 미세먼지 저감 정책에 따른 건강개선 효과가 평가되지 않았으나, 본 연구에서 미세먼지 농도 저감을 통해 지역별 사망자수를 유의미하게 감소시킬 수 있음을 확인 | ||
|
○ 미세먼지 취약계층(환자) 보건용 마스크 효용성 평가 - 천식, 심혈관질환, 호흡기질환 환자가 보건용 마스크 착용 시, 마스크 착용에 따른 부정적 영향이 임상적 지표로 나타나지 않음 ☞ 미세먼지 취약계층의 보건용 마스크 착용 근거가 부족하였으나 보건용 마스크 효용성에 대한 과학적 근거 확보 | |
|
○ 미세먼지 취약계층(65세이상) 보건용 마스크 효용성 평가 ☞ 65세 이상 어르신이 마스크 착용 시, 혈압상승 억제효과, 심장계통 보호 등 긍정적 효과와 함께 착용으로 인한 스트레스 증가 시사 | |
○ 초등학교 어린이의 미세먼지 노출과 건강영향 관련 조사 - 잠정적으로 미세먼지 노출 증가에 따라 폐기능 감소 우려(시간가중평균 미세먼지 농도가 10μg/m3 증가 시 패널의 최대호기유속이 분당 2.27L씩 감소) ☞기존에는 실외 대기오염 측정값으로 연구를 수행하여 실제 노출량을 반영하지 못한 한계가 있었으나, 시간별 활동 양상 등을 고려한 개인 노출을 기반으로 연구 결과 도출 |
붙임2 |
|
정부출연연 주요 연구 추진 내용(안) |
□ 한국표준과학연구원
시베리아 산불 배출 미세먼지 추적 연구 | |
|
○ 한국의 초미세먼지 발생 원인이 ‘14.7 러시아 산불과 관계가 있다는 사실 규명 - 초미세먼지의 화학조성 분석 및 위성영상, 이온크로마트 그래피 분석을 활용하여 시베리아 산불이 대전 지역 초미세먼지 농도에 영향 입증 |
폭죽 배출 지시 물질을 이용한 중국발 미세먼지 추적 연구 | |
|
○ 중국발 초미세먼지의 과학적 입증 성공 - 중국 춘절기간 동안 한반도 전역의 초미세먼지 농도가 나쁨(51-100 μg/m³) 수준인 것을 발견, 초미세먼지의 화학적조성을 분석하여 춘절 불꽃놀이에 사용한 폭죽과 상관관계 최초 규명 - 초미세먼지를 구성하는 물질인 칼륨과 레보글루코산을 실시간 측정하는 시스템을 개발 |
□ 한국기계연구원
질소산화물 저감 플라즈마 버너기술 개발 | |
|
○ 배기가스 중 미세먼지 원인물질인 질소산화물(NOx) 저감 - 플라즈마 버너를 DPF에 적용한 기술로 디젤차에서 배출되는 매연을 최대 95%까지 저감 - 차량 초기 시동 시 또는 도심 저속 운전 조건에서 배출가스 온도가 낮아 촉매가 제대로 작동하지 않을 때, 촉매 활성을 높여 질소산화물 저감(군차량 미세먼지 저감 실증 적용) |
□ 안정성평가연구소
미세먼지 생체유해성 연구기반 구축 | |
○ 대기 중 미세먼지의 발생 과정을 모사하여 인공 미세먼지 생성 - 화력발전소, 공장, 자동차 엔진의 연소 과정을 모방하여 인공 미세먼지를 발생(10㎛이하,2.5㎛ 이하 초미세먼지) - 실제 미세먼지 흡입에 의한 인체 건강영향 연구 및 독성평가 예정 |
출처-과학기술정보통신부
'시사' 카테고리의 다른 글
동네주민을 재해 예방 파수꾼으로 … 도, 풍수해 안전지킴이 시범사업 추진 (0) | 2019.03.25 |
---|---|
국가연구개발사업의 관리 등에 관한 규정(대통령령) 개정 공포 (0) | 2019.03.20 |
지역 내 소프트웨어 교육 중심 거점 역할 수행하는 선도학교 선정 (0) | 2019.03.20 |
‘제3기 경기그린기자단’ 참가 가족 모집! (0) | 2019.03.20 |
상·하수도시설 밀폐공간 질식사고 예방 교육 (0) | 2019.03.20 |