석탄화력발전과미세먼지연속세미나 < 제1 차> 연속세미나 ( 미세먼지실태) 개최계획 개최목적 최근미세먼지에대한이슈가대두되면서그주요원인중하나로석탄화력발전소가지목되고있음 이미선진국에서는온실가스및대기오염물질배출에따른피해등으로석탄화력발전소를더이상증설하지않거나단계적으로폐쇄하고있음

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민수 십
6 years ago
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1 CDI 세미나 석탄화력발전과미세먼지연속세미나 < 제1 차 > 석탄화력발전과미세먼지

2 석탄화력발전과미세먼지연속세미나 < 제1 차> 연속세미나 ( 미세먼지실태) 개최계획 개최목적 최근미세먼지에대한이슈가대두되면서그주요원인중하나로석탄화력발전소가지목되고있음 이미선진국에서는온실가스및대기오염물질배출에따른피해등으로석탄화력발전소를더이상증설하지않거나단계적으로폐쇄하고있음 그러나우리나라는경제성과안정성의이유로석탄화력발전의유지및증대를고수하고있으며, 이로인해국내석탄화력발전설비의절반가까이가운영되고있는충청남도는그피해가매우높을것으로예상됨 이에석탄화력발전과미세먼지에대한국내외이슈등을점검하고석탄화력발전의전망및대응방안을연속세미나를통해모색하고자함 세미나개요 주제 : 석탄화력발전과미세먼지관련이슈파악, 대안모색 일시 : 2016년 6월 22 일( 수) 10:00~11:50 장소 : 충남연구원 1층회의실 참석자 : 충청남도, 학ㆍ연전문가, NGO, 충남연구원등 세부프로그램 시간세부내용비고 10:00 ~ 10:05('05) 인사말및소개오혜정부장 10:05 ~ 10:35('30) 발표1 : 석탄화력발전과미세먼지 10:35 ~ 11:05('30) 발표2 : 충남지역대규모점오염원의 초미세먼지기여도분석 명형남책임연구원 ( 충남연구원) 김순태교수 ( 아주대학교) 11:05 ~ 11:50('45) 자유토론참석자전원

3 주제발표 - 1 석탄화력발전과미세먼지 충남연구원 명형남 책임연구원

4 명형남( 충남연구원책임연구원) 목 차 Ⅰ. 미세먼지란? 1. 미세먼지정의 2. 미세먼지발생메카니즘 Ⅱ. 전국과충남의미세먼지현황 미세먼지배출량 미세먼지농도 3. 미세먼지경보( 주의보) 발령 Ⅲ. 석탄화력발전에의한환경과건강에미치는영향 환경영향 건강영향 Ⅳ. 석탄화력발전과미세먼지, 건강관련국내 외연구동향 미국환경청 그린피스 3. 미국항공우주국(NASA) 4. 세계보건기구(WHO) 5. 환경성과지수(EPI) 6. 경제협력개발기구(OECD) 감사원 충청남도 Ⅴ. 결론및제언

5 Ⅰ. 미세먼지란? 공기중고체상태와액적상태입자의혼합물을미세먼지 ( Particulate Matter) 라고 정의하고있으며, < 그림 1> 과같이그입자의직경에따라 2.5 μm까지 PM2.5 로구 분하고 10 μm까지를 PM10 이라구분함 [ 그림 1] 대기중입자상물질의입경분포 : USEPA( ), 2009 < 그림 2> 와같이사람의머리카락과비교해보면머리카락직경 50~70 μm의 1/20~1/30 의크기보다작은입자임 [ 그림 2] 머리카락보다작은미세먼지(PM 10, PM 2.5 ) 크기 : USEPA( ),

6 미세먼지의발생은자연적인발생과인위적인발생으로구분되며자연적인발생으로 는바닷물이증발해서생성된소금입자, 흙먼지, 화산폭발등으로자연중에서만들어 짐 미세먼지의발생은 < 그림 3> 과같이산업시설, 자동차배기가스, 비산먼지등과같 은배출원으로부터직접배출되거나가스상물질들이대기중으로배출될때기온의 영향으로냉각응결되면서생성되기도함(1 차미세먼지발생). 또한미세먼지는황산 화물(SOx), 질소산화물 (NOx), 휘발성유기화합물 (VOCs) 등과같은대기오염물질이 대기중에서전구물질로작용하여물리 화학적반응을통해생성되기도함(2차미세 먼지발생 ) 미세입자들은먼지핵을중심으로탄소(C), 다핵방향족탄화수소 (PAH), 납(Pb), 카 2- 드뮴(Cd), 니켈(Ni), 황산염 (SO 4 ), 질산염(NO 3- ) 와같은중금속과이온성분등 여러종류의오염물질이축적되면서구성된것으로입자의크기, 표면적, 화학적조성 에따라건강영향을결정하는것으로알려짐 [ 그림 3] 미세먼지의발생메카니즘 : USEPA( ),

Ⅱ. 전국과충남의미세먼지현황 국립환경과학원의 대기오염물질배출량연보 에의하면전국의미세먼지 (PM10 ) 배 출량은 2004년에 62,491 톤에서계속증가하다가 2011년 131,176 톤을기점으로하 여약간감소하는추세를보이고있음 전국의미세먼지 (PM10 ) 배출원대분류별배출량은제조업연소가 81,014 톤으로가 장많았고그다음은비도로이동오염원이 15,167 톤,

7 Ⅱ. 전국과충남의미세먼지현황 국립환경과학원의 대기오염물질배출량연보 에의하면전국의미세먼지 (PM10 ) 배 출량은 2004년에 62,491 톤에서계속증가하다가 2011년 131,176 톤을기점으로하 여약간감소하는추세를보이고있음 전국의미세먼지 (PM10 ) 배출원대분류별배출량은제조업연소가 81,014 톤으로가 장많았고그다음은비도로이동오염원이 15,167 톤, 도로이동오염원이 12,103 톤, 생 산공정이 6,249 톤, 에너지산업연소가 4,524 톤의순서였음. 미세먼지 (PM 2.5 ) 의경 우도제조업연소가 41,606 톤으로가장많았고그다음은비도로이동오염원이 13,953 톤, 도로이동오염원이 11,135 톤, 생산공정이 4,829 톤, 에너지산업연소가 3,573 톤의순서였음 [ 그림 4] 전국의배출원대분류별미세먼지(PM 10, PM 2.5 ) 의배출량추이 : ( ) 충남의미세먼지 (PM10 ) 배출량은 2010년에 4,446 톤을기점으로하여증가하는추세 를보이고있으며, 2013년을기준으로하면충남은미세먼지 ((PM 10 ) 배출량이전국 의약 25% 로서경북다음으로두번째로높은것으로나타남 - 4 -

8 충남의미세먼지 (PM10 ) 배출원대분류별배출량은제조업연소가 25,648 톤으로가 장많았고그다음은에너지산업연소가 1,894 톤, 생산공정이 1,189 톤의순서였음. 미세먼지 (PM 2.5 ) 의경우도제조업연소가 13,369 톤으로가장많았고그다음은에너 지산업연소가 1,380 톤, 비도로오염원이 1,079 톤의순서였음 [ 그림 5] 충청남도배출원대분류별미세먼지(PM 10, PM 2.5 ) 의배출량추이 : ( ) 전국과충남에서모두미세먼지 (PM10, PM 2.5 ) 를가장많이배출시키는배출원은제조 업연소( 연소시설, 공정로등) 로서 2013년도를기준으로전국의경우총미세먼지 (PM 10 ) 배출량의약 67%, 충남의경우총미세먼지 ((PM 10 ) 배출량의약 83% 가제 조업연소인것으로나타남. 반면에서울은미세먼지 (PM 10, PM 2.5 ) 를가장많이배출 시키는배출원은도로이동오염원 ( 승용차, 택시, 버스등) 으로서 2013년도를기준으로 서울의총미세먼지 (PM 10 ) 배출량의약 42 가도로이동오염원인것으로나타남( 표 1) 전국의경우에제조업연소다음으로비도로이동오염원 ( 철도, 선박, 항공, 건설장비 등), 도로이동오염원 ( 승용차, 택시, 버스등), 생산공정 ( 석유제품, 제철제강등), 에너 지산업연소( 발전시설, 난방시설, 정제시설등) 순으로배출량이많은반면에, 충남의 경우는제조업연소다음으로가장많은배출량이에너지산업연소이며이비율은타 시도에비해높은것으로나타남. 반면에서울은도로이동오염원다음으로비도로이 동오염원, 비산업연소 ( 상업및공공기관시설등) 순으로배출량이많은것으로나타 남( 표 2) - 5 -

9 < 표 1> 전국과충남의미세먼지 (PM 10, PM 2.5 ) 의배출원별배출량 배출원별 제조업연소 비도로이동오염원 도로이동오염원 생산공정 에너지산업연소 비산업연소 기타면오염원 폐기물처리 합계 전국 (kg) 충남 (kg) 서울 (kg) PM 10 PM 2.5 PM 10 PM 2.5 PM 10 PM ,014,131 (66.64%) 41,606,126 (54.17%) 25,648,025 (82.80%) 13,368,534 (75.54%) 1,174 (0.07%) 704 (0.04%) 15,166,694 13,953,294 1,173,167 1,079, , ,428 (12.48%) (18.17%) (3.79%) (6.10%) (37.48%) (34.48%) 12,102,781 11,134, , , , ,041 (9.96%) (14.50%) (2.98%) (4.80%) (42.41%) (39.01%) 6,248,517 4,829,067 1,189, ,782 (5.14%) (6.29%) (3.84%) (5.19%) - - 4,523,814 3,572,738 1,893,560 1,380,220 12,733 12,733 (3.72%) (4.65%) (6.11%) (7.80%) (0.73%) (0.73%) 1,954,841 1,225, ,954 74, , ,263 (1.61%) (1.60%) (0.38%) (0.42%) (16.57%) (11.60%) 309, ,846 18,008 16,208 34,452 31,006 (0.25%) (0.36%) (0.06%) (0.09%) (1.99%) (1.79%) 242, ,960 12,803 10,757 13,175 10,189 (0.20%) (0.26%) (0.04%) (0.06%) (0.76%) (0.59%) 121,563,218 76,802,220 30,976,065 17,698,410 1,735,385 1,531,364 (100%) (100%) (100%) (100%) (100%) (100%) : 2013 < 표 2> 시도별에너지산업연소부분의미세먼지 (PM 10, PM 2.5 ) 배출량 시도 PM 10(kg) PM 2.5(kg) 충남 1,893,560(41.86%) 1,380,220(38.63%) 경남 1,039,664(22.98%) 838,177(23.46%) 인천 526,859(11.65%) 484,647(13.57%) 전남 285,443(6.31%) 228,405(6.39%) 경기 209,852(4.64%) 199,829(5.59%) 울산 184,966(4.09%) 127,550(3.57%) 강원 93,263(2.06%) 72,947(2.04%) 부산 80,386(1.78%) 78,053(2.18%) 전북 75,073(1.66%) 65,874(1.84%) 제주 42,094(0.93%) 22,866(0.64%) 경북 31,906(0.71%) 25,667(0.72%) 대구 31,180(0.69%) 23,223(0.65%) 서울 12,733(0.28%) 12,733(0.36%) 충북 5,736(0.13%) 2,221(0.06%) 광주 4,003(0.09%) 4,003(0.11%) 세종 3,984(0.09%) 3,984(0.11%) 대전 3,112(0.07%) 2,339(0.07%) 합계 2,630,254(100%) 3,572,738(100%) :

의연평균농도(2014 년) : http://www.airkorea.or.kr.

10 국립환경과학원자료(2013 년) 에의하면 < 그림 6> 과같이미세먼지 (PM10 ) 의대기환 경기준( 연평균치 : 50 μg/ m3 ) 을초과한지자체는경기 54 μg/ m3, 충북 52 μg/ m3, 전북 51 μg/ m3인것으로나타났으며, 충남의미세먼지 (PM 10 ) 는연평균 42 μg/ m3로대기환 경기준을달성함 [ 그림 6] 16 개지자체별미세먼지(PM 10 ) 의연평균농도(2014 년) : 충남의경우 2006년도부터 2014 년까지미세먼지 (PM10 ) 의일평균농도의추이를보 면 < 그림 7> 과같이대기환경기준 ( 일평균치 : 100 μg/ m3 ) 을초과한날의횟수가점 점감소하는경향을보이고있음 당진시정곡리 ( 도시대기측정망 ) 당진시난지도리 ( 도시대기측정망 ) - 7 -

11 서산시독곶리 ( 도시대기측정망 ) 서산시동문동 ( 도시대기측정망 ) 천안시백석동 ( 도시대기측정망 ) 천안시성황동 ( 도시대기측정망 ) [ 그림 7] 충남의미세먼지(PM 10 ) 의일평균농도추이( ) :

충남의경우미세먼지 ( PM 10 ) 측정망이주로당진시, 서산시, 천안시등주로석탄화력 발전소가있는일부지역에만설치되어있어이수치만으로충남전역의미세먼지대 기질을평가하기에는무리가있음 그러나 < 그림 6>, < 그림 7> 를근거로하면당진시, 서산시, 천안시등의충남일부 지역은 2006년도에비해미세먼지대기질이개선되었으나 WHO 의권고기준 ( 연평균치 : 20 μg/

12 충남의경우미세먼지 ( PM 10 ) 측정망이주로당진시, 서산시, 천안시등주로석탄화력 발전소가있는일부지역에만설치되어있어이수치만으로충남전역의미세먼지대 기질을평가하기에는무리가있음 그러나 < 그림 6>, < 그림 7> 를근거로하면당진시, 서산시, 천안시등의충남일부 지역은 2006년도에비해미세먼지대기질이개선되었으나 WHO 의권고기준 ( 연평균치 : 20 μg/ m3, 일평균치 : 50 μg/ m3 ) 과비교해보면여전히미세먼지대기질의개선이 필요한것으로판단됨 석탄화력발전에의해배출되는미세먼지는수백에서수천 km 까지이동할수있는 것으로알려져있어이로인해충남전역에미치는대기질의영향에대해서는측정망 의조속한설치와함께향후연구가진행되어져야함 [ 미세먼지 (PM 10, PM 2.5 ) 의대기환경기준 ] - 환경기준이설정되는대상물질과농도수준은오염현황, 인체에미치는영향등을고려하여 정하게되는데국가별로국가의미세먼지현황을고려해서대부분세계보건기구 (WHO) 의 권고기준을참고하여설정함 - 우리나라는 WHO 잠정목표 2, 미국 일본은잠정목표 3에해당하는수준임 미세먼지경보( 주의보) 는전국대기오염측정소에서관측된미세먼지농도및기상변 화등을고려하여미세먼지의농도가일정기준이상높게나타났을때, 시민에게신 속히경보( 주의보) 를발령함으로대기오염에대한시민의인체및생활환경의피해를 최소화하기위해시행하는제도임 미세먼지경보( 주의보) 제단계별기준농도는 < 표 3> 과같음 - 9 -

13 < 표 3> 미세먼지경보제단계별기준농도 구분 PM 10 PM 2.5(kg) 발령기준해제기준발령기준해제기준 주의보 시간평균농도가 150 μg/ m3이상 2시간지속 시간평균농도가 100 μg/ m3미만 시간평균농도가시간평균농도가 90 μg/ m3이상 2시간지속 50 μg/ m3미만 경보 시간평균농도가 300 μg/ m3이상 2시간지속 시간평균농도가 150 μg/ m3미만 시간평균농도가시간평균농도가 180 μg/ m3이상 90 2시간지속μg/ m3미만 : ( ) 2015 년에전국적으로발령되었던미세먼지 (PM10 ) 주의보발령횟수를기준으로보면 경기도가 48회로가장많았고그다음은강원 37 회, 인천 32 회, 충북 29회의순서였음 미세먼지 (PM2.5 ) 주의보발령횟수는부산이 28 회로가장많았고강원, 인천, 경기, 충 북등의순서였음 서울의경우미세먼지 (PM10 ) 주의보발령횟수는 3 회, 미세먼지 (PM 2.5 ) 주의보발령 횟수는 6회로서다른시도에비해비교적적었음 충남의경우는미세먼지 (PM10, PM 2.5 ) 발령횟수가각 1회로서다른시도에비해가장 적은것으로나타남 < 표 4> 2015년시도별미세먼지주의보발령회수 시도 PM 10 PM 2.5 경기 강원 인천 충북 경북 22 7 부산 대전 12 6 울산 7 8 전북 7 7 대구 6 4 전남 5 5 제주 5 6 서울 3 6 경남 3 8 광주 3 10 충남 1 1 : ( )

14 Ⅲ. 석탄화력발전이환경과건강에미치는영향 석탄은중요한에너지원으로서우리나라에서지속적으로사용되어왔으나석탄을채 굴하는과정과운반, 연소및처리하는과정에서각단계별로대기, 수질, 토양, 산림 등의환경에영향을미치는것으로알려져있음 < 그림 8> 과같이석탄의채굴부터연소까지의과정에서수은, 비소, 크롬, 니켈, 카 드뮴등중금속물질과미세먼지생성과관련있는질소산화물, 황산화물, 미세먼지 (PM 2.5 ) 등의대기오염물질을배출함 석탄화력발전은석탄의채굴및운송, 연소과정등의모든단계에서다량의물이필 요한수자원집약적인발전방식이므로석탄화력발전인근지역은물부족의영향이 있을뿐만아니라중금속이함유된물이방류되는것으로알려져있음 석탄이연소된후남은석탄재(ASH) 를저장하거나운반하는과정에서비산먼지가발 생하고파이프라인을통해물과함께수송할경우중금속성분이인근지하수를오염 시킬수있으며이로인해토양또한오염될수있음

15 [ 그림 8] 석탄화력발전이환경에미치는영향개괄 : EndCoal, Coal Factsheet #1, 2014, ), ( )

미세먼지의인체영향에대한기전은기도의염증반응, 백혈구수증가, 폐에서활성산 소와산화스트레스증가, 혈관수축, 뇌혈관허혈의증가, 산소포화도감소, 엔도톡신 (endotoxin) 에의한세포및조직의반응등으로인해호흡기계및심혈관계질환등 을일으킬수있음( 그림 9) 미세먼지로인한건강영향의대표적인것은기도의염증반응인데미세먼지의흡입으

16 미세먼지의인체영향에대한기전은기도의염증반응, 백혈구수증가, 폐에서활성산 소와산화스트레스증가, 혈관수축, 뇌혈관허혈의증가, 산소포화도감소, 엔도톡신 (endotoxin) 에의한세포및조직의반응등으로인해호흡기계및심혈관계질환등 을일으킬수있음( 그림 9) 미세먼지로인한건강영향의대표적인것은기도의염증반응인데미세먼지의흡입으 로통해상부와하부기도에서염증반응을일으키며특히활성산소와산화스트레스를 증가시키는것으로알려져있음 활성산소와산화스트레스를증가시키는물질로는논란이되고있으나중금속과다핵 방향족탄화수소 (PAH) 과관련이있는것으로보고있음. 활성산소는 DNA, 세포의 단백질, 지질, 세포막등을손상시키며정도에따라서는전신적인작용을일으키는물 질임 [ 그림 9] 미세먼지(PM 2.5 ) 의인체영향에대한기전 : PoPe and Dockery, 2006 미세먼지입자의크기가작을수록코점막이나기관지를통해걸러지지않고폐포까 지깊숙이침투하여호흡기계질환( 폐렴, 천식, 만성폐쇄성폐질환등) 을일으키고 폐포를직접통과해서혈액을통해심혈관계질환( 협심증, 심근경색, 뇌졸중등) 의발 생, 조기사망등과관련이있다는역학연구결과들이도출되고있음

17 그러나이러한역학연구들이연구대상, 방법, 결과마다다양한수준의차이가있어미 국 EPA에서는종합적인평가를통해미세먼지에의한건강영향을인과관계가분명 (Causal), 인과관계가분명해보이나일부불일치(Likely to be), 인과관계일가능성 높음(Suggestive), 인과관계를논하기에자료가부족(Inadequate) 으로구분하여제시 하고있음( 표 5) < 표 5> 미세먼지 (PM 2.5 ) 의장 단기간건강영향 구 분 건강영향세부영향증가율인과관계 사망률 - 모든종류의사망률 - 심혈관계질환사망률 - 호흡기계질환사망률 % per 10 μg/m3 Causal 단 기 간 심혈관계영향 호흡기계영향 - 심혈관계질환으로인한응급 실방문및병원입원 - 만성폐쇄성폐질환(COPD), 호흡기염증으로인한응급실 방문및병원입원 - 천식으로인한응급실방문및 병원입원 % per 10 1%-4% μg/m3 Causal Likely to be Causal 사망률 - - 심혈관계질환사망률 폐암사망률 Causal 장 기 간 심혈관계영향 호흡기계영향 생식과발생에의 영향 암, 돌연변이원성, 유전독성등 :, 심혈관계질환사망률 Causal - 폐기능성장감소, 폐증상증가, 천식등 Likely to be Causal - 저체중, 영아사망률 Suggestive - 폐암사망률 Suggestive 대기오염 ( 미세먼지 ) 노출에민감한집단으로는고령자, 어린이, 만성질환을앓고있는환자등이대표적인것으로알려져있으며민감집단은대기오염이기준치이하로유지된다고하더라도심각한영향을미칠수있으므로이들집단의노출을최소화시키는것은환경보건학적으로중요한문제임

Ⅳ. 석탄화력발전과미세먼지, 건강관련국내 외연구동향 2011 년에미국환경보호청 (USEPA) 은주요오염발생원가운데석유및석탄화력발전소를대상으로대기오염위해물질을관리하기위한대표적인정책으로화력발전소의배출기준을강화하였음 [ 그림 10] 미국화력발전소로부터배출되는대기오염물질의비율 : USEPA, 2011 미국환경보호청에서는대기질변화에따른건강편익계산을위해서 피해함수

18 Ⅳ. 석탄화력발전과미세먼지, 건강관련국내 외연구동향 2011 년에미국환경보호청 (USEPA) 은주요오염발생원가운데석유및석탄화력발전소를대상으로대기오염위해물질을관리하기위한대표적인정책으로화력발전소의배출기준을강화하였음 [ 그림 10] 미국화력발전소로부터배출되는대기오염물질의비율 : USEPA, 2011 미국환경보호청에서는대기질변화에따른건강편익계산을위해서 피해함수 (damage-function) 방법(Levy et al., 2009; Hubbell et al., 2009; Tagaris et al., 2009 연구방법참조) 을이용하여건강편익을추정하였음 대기배출기준강화로매년 4,200명 -11,000명의조기사망과민성기관지염 2,800 명, 급성심장질환 4,700 명, 급성천식발병 130,000 명, 병원및응급실내원자수 5,700 명등의건강피해를줄일수있을것으로평가함 대기질향상만으로인구집단의건강에미치는효과가매년 370억-900 억달러에이 르는것으로조사되었으며이러한건강이득은특히천식및건강약화가많이발생하 는저소득층등취약계층에게중요하게작용하고있음 그리고대기배출기준강화정책실행을통해매년발생되는약 540,000 건의병가 및조퇴를예방하여생산성과의료비용감소효과를줄것으로예측함

< 표 6> 미국의수은및대기오염물질기준안강화를통해연간발생되는건강편익 건강영향 예방환자규모( 명/ 년) 조기사망 4,200-11,000 만성기관지염 2,800 급성심장질환 4,700 급성천식발병 130,000 병원및응급실내원자수 5,700 실외활동제한 3,200,000 : ( ), 2014 2014 년에그린피스는하버드대학다니엘제이콥교수연구진과함께국내석탄화력

19 < 표 6> 미국의수은및대기오염물질기준안강화를통해연간발생되는건강편익 건강영향 예방환자규모( 명/ 년) 조기사망 4,200-11,000 만성기관지염 2,800 급성심장질환 4,700 급성천식발병 130,000 병원및응급실내원자수 5,700 실외활동제한 3,200,000 : ( ), 년에그린피스는하버드대학다니엘제이콥교수연구진과함께국내석탄화력 발전소로에서배출되는대기오염물질에의한건강영향을연구하였음 석탄화력발전소의건강영향연구방법론으로는 Impact Pathway 을사용하였으며이 방법은연구대상배출원의배출물질의확산과화학적변환, 이에따른지역별오염 정도, 오염노출과건강영향, 전반적으로인구에미치는건강영향을추적하는방법으 로서가장보편적으로사용하는연구방법임 [ 그림 11] The impact pathway approach : Impact pathway guidance for valuing changes in air quality,

20 그린피스와하버드대학다니엘제이콥교수연구진이사용한조기사망자수사용방 법은미국환경보호청의미세먼지건강위험성정량적평가 (Quantitative Health Risk Assessment for Particulate Matter) 와세계질병부담연구 (Global Burden of Disease Study) 를토대로석탄화력발전소의미세먼지로인한조기사망자수를연구함 [ 그림 12] 조기사망자수추정방법 : Greenpeace, 2014 Impact Pathway 연구방법을사용한결과매년국내에서운영중인석탄화력발전소에 서나오는미세먼지로최대 1,600 명이뇌졸중, 허혈성심장병, 만성폐쇄성폐질환, 폐 암, 기타심폐질환등으로조기사망하는것으로추정함 < 표 7> 석탄화력발전소의미세먼지로기인되는질환과조기사망자수 ( 명) 석탄화력발전소로인한질환 운영중인석탄화력발전소 운영+ 계획중석탄화력발전소 계획중인석탄화력발전소 뇌졸증 허혈성심장병 만성폐쇄성폐질환 폐암 기타심폐질환 전체사망자( 평균) % 신뢰구간 최소 최대 : Greenpeace,

21 미국항공우주국 (NASA) 에서 2005년부터 2014년까지약 10년동안전세계 195개 도시의이산화질소 (NO 2 ) 의위성관측을연구한자료에의하면, 이산화질소가가장급 격하게심해진도시는충남서산대산과인도잠나가르도시인것으로나타남. 서해 해상의이산화질소 (NO 2 ) 의증가율이높아지는것은원유나석탄같은원자재나생산 품을선박에싣고내리는과정에서발생하는것으로추정함 미국항공우주국 (NASA) 의논문(Duncan et al., 2016) 에서분석된내용은농도의절 대값보다는변화추세에초점을두고있는자료임. < 그림 13> 과같이대산지역의이 산화질소의농도는서울에비해상당히낮은수준이지만 2005년이후증가율이상당 히높은것으로나타났음 ( 왼쪽그림은서울에서이산화질소의농도가높음을설명하고 중간과오른쪽그림은서울과대산지역의변화율을설명 ) [ 그림 13] 이산화질소의증가율 : NASA의 OMI 위성에서이산화질소의농도를측정하는방법은자외선과가시광분광 스텍트럼을이용하여차등분광흡수법 (Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS) 에의한것으로, 지표에서의정확도는지상대기측정망의값보다떨어지나, 넓 은영역, 지표위의상공의값까지를포함하여나타냄

22 < 표 8> 환경부대기측정망과 NASA OMI 위성측정의차이점 구분 환경부( 국립환경과학원) NASA 측정방법 측정값범위 화학발광법 (Chem il umi nescent Method) 에의한것으로그측정값은 지표근처의이산화질소혼합비농도 ( 공기분자 100만개중이산화질소의 개수) 를나타냄 대기측정망센서위치부근의값만을나타냄( 실측) 자외선과가시광분광스텍트럼을이 용하여 차등분광흡수법 (Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS) 에의한것으로측정값은대류 권내기둥밀도 (molecules cm -2, 밑면적 =1 cm 2, 높이= 대류권이 되는사각기둥내의 NO2 총개 수 ) 를나타냄 넓은영역, 지표위의상공의값까지포함하여나타냄( 모델) 정확도높음지상대기측정망보다떨어짐 세계보건기구는미세먼지 (PM10, PM 2.5 ) 의노출로인해만성폐쇄성폐질환, 허혈성심 장질환, 뇌졸중, 폐암, 급성하부호흡기감염등의위험이증가됨에따라미세먼지를 1급발암물질로규정하고 2011년도부터전세계도시들의미세먼지오염도자료를 분석하여제공하고있음 세계보건기구의미세먼지의연평균농도값은지상의대기측정망을통한측정치와위 성데이터등의다양한소스의데이터를포함하여통계모델을통해추정한값임 최근( ) 세계보건기구에서발표한미세먼지 (PM2.5 ) 의농도는 2008년도부 터 2015년도까지의농도값으로서우리나라의연평균농도는 27.5 μg/m 3 로서 6개 등급으로구분하였을때세번째등급의수치를보이고있음( 그림 14). 1 등급으로 구분된도시는미국, 캐나다, 스웨덴, 노르웨이, 뉴질랜드, 오세아니아등이며미세먼 지대기질이상대적으로나쁜 로나타남 6 등급으로구분된도시는이집트, 인도, 중국등인것으

[ 그림 14] 전세계도시의미세먼지(PM 2.5 ) 농도 : WHO, 2016 환경성과지수 (EPI) 는미국예일대환경법 정책센터와컬럼비아대국제지구과학정보 센터가공동으로분석하여세계경제포럼 (WEF) 이발표하는지수로서국가별환경수준 을계량화하여평가하는환경분야의국제적인지표중에하나임 환경성과지수 (EPI) 평가지표의부문은환경보건과생태계지속성의두가지로구성되 어있음.

23 [ 그림 14] 전세계도시의미세먼지(PM 2.5 ) 농도 : WHO, 2016 환경성과지수 (EPI) 는미국예일대환경법 정책센터와컬럼비아대국제지구과학정보 센터가공동으로분석하여세계경제포럼 (WEF) 이발표하는지수로서국가별환경수준 을계량화하여평가하는환경분야의국제적인지표중에하나임 환경성과지수 (EPI) 평가지표의부문은환경보건과생태계지속성의두가지로구성되 어있음. 환경보건부문에는건강영향, 대기질, 식수및위생분야가포함되어있고 생태계지속성부문에는수자원, 서식지, 에너지, 농업, 산림, 어업의분야가포함되어 있어모두 9개분야 19개지표로구성되어있음 < 표 9> 과같이환경성과지수 (EPI) 의점수는 9개분야 20개지표에대한가중치부 여로지수(100 점만점) 을산정하며, 대기질의경우인공위성자료를사용하여미세먼 지 (PM 2.5 ) 와이산화질소 (NO 2 ) 의모델추정값을사용함 우리나라의환경성과지수 (EPI) 순위는 2008년 51 위, 2009년 94 위, 2012년 43 위, 2014년 43 위, 2016년 80 위로환경수준이점점떨어지고있는것으로나타남(1 위에 서 10 위는핀란드, 아이슬란드, 스웨덴, 덴마크, 프랑스등의유럽국가가차지)

24 < 표 9> 환경성과지수 (EPI) 의평가지표와가중치 EPI Objective Issue Category** Indicator** Health Impacts (33%) Environmental Risk Exposure (100%) Environmental Health (50%) Air Quality (33%) Water and Sanitation Household Air Quality (30%) Air Pollution - Average Exposure to PM2.5 (30%) Air Pollution - PM2.5 Exceedance (30%) Air Pollution - Average Exposure to NO2 (10%) Unsafe Sanitation (50%) Environmental Performance Index (EPI) (33%) Drinking Water Quality (50%) Water Resources (25%) Wastewater Treatment (100%) Nitrogen Use Efficiency (75%) Agriculture (10%) Nitrogen Balance (25%) Forests (10%) Change in Forest Cover (100%) Fisheries (5%) Fish Stocks (100%) Ecosystem Vitality (50%) Biodiversity and Habitat (25%) Climate and Energy (25%) Terrestrial Protected Areas (National Biome Weights) (20%) Terrestrial Protected Areas (Global Biome Weights) (20%) Marine Protected Areas (20%) Species Protection (National) (20%) Species Protection (Global) (20%) Trend in Carbon Intensity (75%) Trend in CO2 Emissions per KWH (25%) : EPI FINAL REPORT,

25 2016 년에한국의순위가급락한원인은미세먼지 (PM2.5 ) 등대기오염으로인한질병 부담이높은것으로평가되어환경보건부문인건강영향 (Environmental Risk Exposure) 과대기질분야(Air Pollution Average Exposure to PM2.5, Air Pollution PM2.5 Exceedance, Average Exposure to Nitrogen Dioxide NO2, Household Air Quality) 의평가점수하락에기인한것으로분석됨 < 표 10> 한국의부문별순위변화 환경보건 부문 EPI 순위 건강영향 대기질 식수및위생 수자원 서식지 생태계지속성 에너지 농업 산립 어업 종합 : EPI FINAL REPORT, 경제협력개발기구 (OECD) 는최근에대기오염에의한경제적결과(The economic consequences of outdoor air pollution) 를통해대기오염에의한조기사망자와질병 부담률등을발표함 대기오염의경제적결과를도출하기위한모델링은경제활동에의한오염배출, 농축, 노출, 생물물리학적영향, 경제적비용평가등의여러단계를거쳐추정되었으며대기 오염은미세먼지 (PM 2.5 ) 와지표면오존증가로인한사회적비용을계산한 ENV-Linkages model 과 a computable general equilibrium (CGE) model 이사용되었 음( 그림 15)

26 [ 그림 15] 대기오염에의한경제적결과의연구단계개괄 : OECD, 2016 경제협력개발기구 (OECD) 는대기오염 (PM2.5, 오존) 에의한조기사망자수가 2010년 300만명수준에서 2060년에는 600만에서 900만명으로급증할것으로전망하였고 특히조기사망자수가증가할것으로예상되는국가로인도와중국을지적하였음 한국의인구 100만명당조기사망자수는 2010년 359명이지만대기오염에대응하지 않으면 2060년에는 1,109명으로 3.1배증가하는것으로나타나 OECD 국가중에서 가장높은것으로나타남( 중국, 인도제외) [ 그림 16] 대기오염( 미세먼지, 오존) 노출에의한조기사망자수 : OECD,

27 대기오염관련질병으로인한의료비증가와노동생산성감소, 농작물수확감소등 으로 2060년에연간 2조 6,000 억달러( 약 3,000 조원) 의손실이발생할것으로전망 하였는데이는전세계국내총생산 (GDP) 의 1% 에해당하는수치임 [ 그림 17] 대기오염( 미세먼지, 오존) 노출에의한질병부담비용 : OECD, 2016 최근수도권대기환경개선사업추진실태에대한감사보고서에의하면, 제2차수 도권대기환경관리기본계획수립의부적정의문제점중하나로서수도권대기 환경에영향을미치는충청남도소재화력발전소등에대한관리대책을마련하 지않은점을지적함 감사원자료에의하면, 주로충남지역의대규모석탄화력발전소와제철소등에서 배출된 PM 10 및 PM 2.5 가 < 그림 18> 와같이주로남동풍이부는 7월부터 10월 사이에수도권에영향을미치는것으로보임다고추정함 그영향정도를모델링한자료에따르면 < 표 11> 과같이수도권지역 1일최고 평균농도대비충청남도지역에소재한발전소의수도권대기오염기여율이 PM 10 이 3~21%, PM 2.5 가 4~28% 에이르는것으로추정함

28 < 표 11> 수도권지역에대한충남지역발전소의 PM 10 및 PM 2.5 일평균최대기여도 [ 그림 18] 충청남도화력발전소등대규모점오염원에의한미세먼지지(PM 2.5 ) 확산 충청남도는석탄화력발전시설, 석유화학단지, 철강( 산업) 단지등이몰려있는서북부 환경취약지역에대한주민건강영향조사를 2013년도부터실시하고있으며 2013년도 주민건강영향조사의한계점을보완하여 2014년부터 2015년까지환자대조군연구를 실시하였음 1차년도부터 3 차년도의연구결과, 환경오염취약지역과비교지역의중금속에서유의 한차이를보였음 - - 취약지역은내륙비교지역보다혈중카드뮴과요중비소가유의하게높았음 취약지역은해안비교지역보다혈중카드뮴이유의하게높았음 - 성, 연령, 흡연, 생선섭취빈도를통계적으로보정하고도높게나타남 1차년도부터 3 차년도의취약지역과비교지역의비소종분석을비교한결과, 발전단

29 지의취약지역이내륙비교지역보다무기비소노출지표 (iorgas+mma+dma) 등이 다소높게나왔으며특히이러한경향은성별, 연령, 생선섭취빈도, 식수종류에따 라층화를하였을때에도동일하게나타남 단면연구조사의한계로인해인과성을파악하는데한계를가지고있어추후면밀한 연구설계를통해주민건강영향조사를진행할필요가있음

30 Ⅴ. 결론및제언 올해전국적으로고농도미세먼지의지속일수가많아지고있었고마침수도권대기 특별법관련감사원자료와 NASA 자료가언급되면서수도권의대기질에영향을미 치는미세먼지주범으로서석탄화력발전소가주목되기시작하였음 이에따라국민들이체감하는미세먼지로인한불쾌감등미세먼지개선에대한국민 들의요구가급증하자, 환경부는경유가격인상과고깃집규제를골자로하여미세먼 지대책을발표함으로써졸속대책이라는비판을받고있는상황임 국립환경과학원대기오염물질배출량자료에의하면, 전국적으로미세먼지를가장많 이배출하는배출원은제조업연소, 비도로이동오염원, 도로이동오염원, 생산공정 순서였고충남의경우는제조업연소, 에너지산업연소, 생산공정의순서였음. 반면, 서울은도로이동오염원, 비도로이동오염원, 비산업연소의순서로서지역에따라미 세먼지주요발생배출원에차이가있었음 따라서미세먼지대책을수립할때지역별미세먼지배출특성을고려한배출원관리 전략을수립하는것이필요함 전국적으로는제조업연소부분의배출원관리가필요하며서울은승용차등과같은 도로이동오염원관리에우선순위를두고충남의경우는타시도에비해에너지산업 연소부분에비중이높기때문에이에대한배출원관리에우선순위를두는것이필 요함 최근세계보건기구 (WHO) 에서발표한전세계도시들의미세먼지오염도자료를보 면, 우리나라주요도시는전체 6등급중에 3등급으로서 1980년대에비해미세먼지 (PM 10 ) 농도가많이개선되었음을알수있으나국내환경기준이세계보건기구

31 (WHO) 에서권고한환경기준과 2배가차이가나여전히대기질개선이필요한것으 로보임 충남의경우미세먼지측정망이설치되어있는당진시, 서산시, 천안시등의미세먼지 일평균농도의연도별추이를보면대기환경기준 ( 일평균치 : μg/ m3 ) 을초과 한날의횟수가점점감소하는경향을보이고있어개선되는것으로보이고있으나 일부지역에제한된수치이므로충남전역에대한정확한판단은내릴수없음 미세먼지발생원에대한구분은나라마다차이를보이고있으며환경부는국내의각 종통계자료 ( 사업장정보, 에너지사용량, 자동차주행거리등 120여개유관기관 300 여개의자료) 를활용하여 1 차로생성되는미세먼지배출량을산정하였음. 반면에일 부국외기관에서사용하는자료는미세먼지중에포함되어있는구성성분으로발생 원을추정하여 2차생성미세먼지까지고려하여산정한차이가있음 우리나라대기질( 미세먼지 ) 에있어세계보건기구 (WHO) 에서는전세계와비교하였을 대중간정도인것으로분석한반면환경성과지수 (EPI) 에서는 180여개국중에서 173 위로나쁜것으로평가함 평가방법의차이는세계보건기구 (WHO) 의경우측정망의실측값에초점을두고위 성데이터등의다양한소스를통한모델을통해추정한측정치인반면환경성과지수 (EPI) 는측정망의실측값보다는위성데이터를사용하여통계모델을통해추정한값이 라는차이가있음 따라서연구마다발생원산정과연구방법에따라차이를보이고있어어느부분에초 점을두고연구한방법인지에대한이해를전제로하여연구결과를판단할필요가 있음 감사원자료에의하면, 수도권의미세먼지 (PM2.5 ) 측정기의 54 % 가성능미달이였 으며미세먼지 (PM 10 ) 측정기도 16 % 허용오차율을넘어선것으로지적되었음

32 미세먼지예 경보가측정망의수치를근거로하여발령된다는것을감안하면이러한 감사원의지적들은정부에대한불신과막연한불안감을일으킬수있음 전국적으로대기측정망의성능( 정도관리) 점검을통해보다정확한예 경보발령이 필요하며충남의경우서북부지역에몰려있는대기측정망을충남전역에합리적으로 확대 배치하고관리해야함 다양한국내 외역학연구결과를통해미세먼지가호흡기및폐질환, 심혈관계질환, 조기사망등에영향을미치는것으로그인과관계가증명되고있음 충남은 2013년도부터진행해왔던환경취약지역주민건강영향조사를기반으로하여 향후보다면밀한연구설계를통해미세먼지등대기오염노출에의한건강피해규 모및노출인구집단등을규명하여건강피해예방 저감대책을강화해야함 외국에서는대기측정망을통해수집된데이터를대기관리정책뿐만아니라도시및토 지이용, 교통, 주민건강영향평가등도시계획과환경보건정책과연계하여다양하게 활용하고있음 주로대기오염 ( 미세먼지 ) 노출에민감한집단으로는고령자, 어린이, 만성질환환자로 서이들집단의노출을최소화시킬수있도록대기오염관리와환경보건관리의연계 추진이필요함

33 대기오염이심각한수도권지역의대기오염원을체계적으로관리하기위해 2003년에 수도권대기환경개선에관한특별법 이제정되면서대기오염측정망이수도권에집중 되기시작하였음 ( 충남의보령시와서천군의경우석탄화력발전소가위치해있음에도 불구하고대기측정망이하나도없음 ) 수도권의경우대기오염측정망을통해측정된데이터를가지고관련질환과의연관성 등을규명하는연구와이를기초로한대책들이추진되고있어수도권중심의정책 수립이반복되고있는상황임( 환경부의 2103 년도대기개선사업비를기준으로보면, 수도권대기개선업추진비는 89,520 백만원으로수도권외오염심화지역대기개선사 업비 14,917 백만원에비해약 6 배가많았음) 최근석탄화력발전소에의한미세먼지가전국민의관심사항이된배경에는충남의석 탄화력발전소에서배출되는미세먼지가수도권대기질에영향을미친다는감사원자 료보도가시발점이되었음 감사원자료에의하면수도권미세먼지의최대 28% 가충남석탄화력발전에서기여했 다고하는데이것을근거로석탄화력발전소가있는충남지역에는더심각한영향을 미칠수있다고추정할수있음 따라서대기환경개선을위해서수도권중심의정책에서벗어나전국적으로대기측정 망의배치가합리적으로이루어져야하며대기환경오염등의피해현황을근거로한 공정한대기환경정책이수립되어져야함

34 [ 참고자료] 1. 충남의이산화질소(NO 2 ) 일평균농도추이(2006년-2014 년) 당진시정곡리 ( 도시대기측정망 ) 당진시난지도리 ( 도시대기측정망 ) 서산시독곶리 ( 도시대기측정망 ) 서산시동문동 ( 도시대기측정망 ) 천안시백석동 ( 도시대기측정망 ) 천안시성황동 ( 도시대기측정망 ) * NO 2 대기환경기준( 연평균: 0.03 ppm, 24 시간평균:0.06 ppm, 1 시간평균:0.10 ppm)

2. 충남의아황산가스(SO 2 ) 의일평균농도추이(2006-2014) 당진시정곡리 ( 도시대기측정망

35 2. 충남의아황산가스(SO 2 ) 의일평균농도추이( ) 당진시정곡리 ( 도시대기측정망 ) 당진시난지도리 ( 도시대기측정망 ) 서산시독곶리 ( 도시대기측정망 ) 서산시동문동 ( 도시대기측정망 ) 천안시백석동 ( 도시대기측정망 ) 천안시성황동 ( 도시대기측정망 ) * SO 2 대기환경기준( 연평균 :0.02 ppm, 24 시간평균:0.05 ppm, 1 시간평균:0.15 ppm)

36 주제발표 - 2 충남지역대규모점오염원의 초미세먼지기여도분석 아주대학교 김순태 교수

37 충남연구원세미나 / 충남지역대규모점오염원의초미세먼지기여도분석 김순태 아주대학교환경안전공학과 Simulated O3 Concentrations over Seoul & CN 2 NO + O3 NO2 + O2 Vertical mixing up to ~2.5 5km High O3 Strong O3 titration Ajou Univ. AQML 2 June 4, 2004 at 13 KST

38 PM 10 농도변화 2011~2014 평균 PM 10 월평균농도변화 (2011 ~ 2014) 최근 4 년연평균 PM 10 농도변화 ref : 대기환경연보 2001 년~2015 년충남기준성대기오염물질변화 4

39 년남한지역 PM10 모사농도변화 2개의배출시나리오 : 농도는차이를보이나, 변화패턴은유사 컴퓨터시뮬레이션시배출량고정기상요소만변화 서울시 2007 년대비 2012 년 -50% 감소 하강세, 증가세차이정도에대한원인및영향분석필요 : 기상, 저감대책, 국외영향, 배출량민감도 모사변화 관측변화 모사 : 남한지역 2007년대비 2012년 -20% 감소 2012년이후서울시에비해가파른증가세 5/24 대기오염물질의장거리수송 MAIDS (True color) 비이동사례 ( 맑은날 ) 이동사례 ( 애니메이션 ) 이동사례 6/24 Ajou University Environmental Engineering

대기오염물질장거리이동 STEP 1: High pressure syst em builds up pollutants an

associated with low press ure system pushes down p ollutants

from satellites over East Asia, Kim et al.

MODIS, COME-2: 위성 CMAQ 및 AOD 비교 CMAQ PM 2.

40 대기오염물질장거리이동 STEP 1: High pressure syst em builds up pollutants an d moves them to Manchur ian region STEP 2: Cold frontal activit y associated with low press ure system pushes down p ollutants Synoptic perspectives of pollutant transport patterns observed from satellites over East Asia, Kim et al., 2014, CMAS conference Air Resources Laboratory 7 CMAQ: 시뮬레이션 MODIS, COME-2: 위성 CMAQ 및 AOD 비교 CMAQ PM 2.5 (Animation) MODIS AOD AOD: Aerosol Optical Depth CMAQ PM 2.5 (Snapshot) GOME-2 NO2 8/24 Ajou University Environmental Engineering

2 차생성미세먼지 * 출처 : http://www.thescoop.co.kr/news/articleview.html?

com/v/59c44539a4094d47958a5c2241a8a8dc * 출처 : http://news.kbs.co.kr/news/view.

41 2 차생성미세먼지 * 출처 : * 출처 : * 출처 : * 출처 : 9/26 Ajou University Environmental Engineering PM2.5 관측농도 가스상오염물질 SO2 NOx NH3 10/24 Ajou University Environmental Engineering

42 비선형성: PM2.5 생성과정 비선형성 Particulate Matter Science for Policy Makers A NARSTO Assessment, 2003 시뮬레이션 11/24 Ajou University Environmental Engineering 대기질 모델링: 모델링: 배출량 중심 기여도 분석 방법 국외 배출목록 : CREATE 2010 국내 배출목록 : CAPSS 2013 대기화학모델 : CMAQ v4.7.1 대상영역 : 동북아시아 북아시아 - 한반도 한반 12

충남지역화력발전 기여도분석 - 충남지역 모사영역 한반도를포함한 9km 격자

모사대상 수도권과인접한충남지역에위치한화력발전및대형점오염원 모사수행 WRF( 기상

AQRL 13 Model Configuration WRF (Weather

Operator Kernel Emissions) i CMAQ (Community

configurations used in this study > 본연구에서는

43 충남지역화력발전 기여도분석 - 충남지역 모사영역 한반도를포함한 9km 격자 domain 모사기간 2010 년 1, 4, 7, 10 월 ( 각계절의대표월 ) 모사대상 수도권과인접한충남지역에위치한화력발전및대형점오염원 모사수행 WRF( 기상 )-SMOKE( 배출량 )-CMAQ( 대기질모사 ) Ajou University, AQRL 13 Model Configuration WRF (Weather Research and Forecast) SMOKE (Sparse Matrix Operator Kernel Emissions) i CMAQ (Community Multi-scale Air Quality) < CMAQ and WRF configurations used in this study > 본연구에서는 WRF SMOKE CMAQ framework 를이용하여모사를진행함 Ajou University, AQRL 14

44 분석 방법 기여도 분석 방법 : BFM(Brute BFM(B t F Force M Method) th d) * BFM : 분석하 분석하고자 자 하는 하나의 변수를 선택하 선택하고 그것을 것을 제외한 나머지 변수 및 조건 건 은 통일하여 선택한 변수를 수정하거나 반대로 나머지 변수 및 조건을 수정하여 그 영향을 알아 알아보는 는 방법 기본모사 삭감모사 I. 기본모사 수행 II II. 20% 삭감모사 수행 영향 대상이 되는 화력발전 배출량을 20% 삭감하여 수행 III. (기본모사 20%삭감모사) Ⅹ 5 = 화력발전소의 영향 Ajou University, AQRL 15 기여도분석 - 기존화력 배출량 배출량은 CAPSS 2010 배출목록을 기반으로 산정하였기 때문에 2010년 이후에 설립된 발전시설의 경우 대상에서 제외됨 주로 해안가에 위치하였으며 충남 및 경남지역에 주로 규모가 큰 발전시설이 있음 Ajou University, AQRL 16

45 기여도분석 - 기존화력 Model Performance Evaluation 수도권지역에위치한 8개측정소의관측값을사용하여비교함 상관계수는 10월에 으로가장크게나타났으며 7월에 으로가장낮게나타남 전반적으로과소모사하는경향을보임 Ajou University, AQRL 17 일평균기여농도 기여도분석 - 기존화력 화력발전이수도권지역의일평균 PM2.5 농도에미치는영향을나타냄 여름철인 7 월에일평균대기환경기준인 50 μg/ m3의최대 5.4% 까지차지함 겨울철에는 PM2.5 농도는높지만기여도는낮게나타남 ( 국외영향으로판단 ) 대기환경기준 (50 μg / m3 ) 의약 1.5% 대기환경기준 (50 μg / m3 ) 의약 5.3% 대기환경기준 (50 μg / m3 ) 의약 5.4% 대기환경기준 (50 μg / m3 ) 의약 4.9% Ajou University, AQRL 18

46 기여도분석 - 기존화력 PM2.5 5 성분기여도분석 - PM2.5 의주요성분인 Nitrate, Sulfate 및 Ammonium 을나타냄 - 전반적으로 Nitrate 가상대적으로큰비율을차지하는것으로나타났으며 Sulfate 의경우에는여름철에비율이크게증가하는것으로나타남 Ajou University, AQRL 19 충남영향분석이유 기여도분석 기존화력에서충남지역은 NOx 52%, SOx 46% 로절반정도를차지함 우리나라는편서풍의영향을받기때문에충남해안에위치한발전시설이인구밀도가높은수도권지역에까지영향을미칠수있기때문에모사대상으로설정함 충남지역에위치한대형점오염원의배출량을수정하여그영향을분석함 Ajou University, AQRL 20

47 기여도분석 - 충남지역 격자별월평균기여농도 PM 월 4 월 7 월 10 월 점오염원분석대상기본모사 기여농도 격자별월평균최대기여농도 unit : μg / m3 PM 월 4 월 7 월 10 월 기본모사 최대기여농도 기여도 2% 13% 26% 8% unit : μg / m3 대상지역의격자별월평균기여농도는최대 1.7μg / m3까지나타났으며 4 개월의 평균을연평균으로보았을때, 1.18 μg / m3으로연평균대기환경기준인 25 μg / m3의 4.7% 값으로나타남 기여도분석 - 충남지역 격자별일평균최대기여농도 1 월 4 월 7 월 10 월 PM 월 4 월 7 월 10 월 기본모사 최대기여농도 기여도 4% 27% 28% 21% unit : μg / m3 최대기여농도는여름철에 17.5 μg / m3로 PM2.5 일평균대기환경기준인 50 μg / m3의 35% 의값을보임

48 인근지역 배출량이 대기질에 미치는 영향 충남지역 화력발전 및 대형 점오염원 일평균 기여농도 Ajou University Environmental Engineering 23/24 한미 공동 대기질 측정 실험 모르는 배출량, 고농도 원인 규명 필요 24/26 Ajou University Environmental Engineering

49 미세먼지 Hot spot 25/26 Ajou University Environmental Engineering Transportation Conformity Guidance <Example of Approach and Departure Links for a Simple Intersection> 26/26 Ajou University Environmental Engineering

50 Science-Policy conceptual Model Courtesy: Harvey Jeffries 27/26 Ajou University Environmental Engineering Annual mean total PM 2.5 concentrations in µg/m 3. The individual bar charts show the chemical composition colors, for the various sources NAT natural, ANT anthropogenic without agricultural, AGR agricultural sources over the five populous regions marked in the map.

51 감사합니다.

<4D F736F F F696E74202D B9DFC7A53220C3E6B3B2C1F6BFAA20B4EBB1D4B8F020C1A1BFC0BFB0BFF8C0C720C3CAB9CCBCBCB8D5C1F620B1E2BFA9B

<4D F736F F F696E74202D B9DFC7A53220C3E6B3B2C1F6BFAA20B4EBB1D4B8F020C1A1BFC0BFB0BFF8C0C720C3CAB9CCBCBCB8D5C1F620B1E2BFA9B 충남연구원세미나 / 2016.06.22 충남지역대규모점오염원의초미세먼지기여도분석 김순태 아주대학교환경안전공학과 Simulated O3 Concentrations over Seoul & CN 2 NO + O3 NO2 + O2 Vertical mixing up to ~2.5 5km High O3 Strong O3 titration Ajou Univ. AQML 2