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[이동인의 기상記] 대기먼지현상

기사승인 20-02-27 12:46

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대기먼지현상이란 대기에서 관측되는 여러 기상현상 분류 중 하나이다. 미세한 고체 또는 액체 상태의 입자가 물리적인 힘에 의해 대기 중으로 상승하여 부유하고 있는 현상이다. 

 
이동인 교수
 
먼지현상은 주로 에어로졸로 구성되며 황사나 해염과 같이 자연적으로 발생하거나 인간 활동에 의한 직, 간접적 영향으로 생성될 수도 있다. 그 예로 연무, 황사, 먼지연무, 연기, 날린 먼지 등이 있다.
 
연무나 황사, 그리고 위에서 언급한 기상현상 분류 중 대기물현상에 속하는 박무와 안개등이 약한 풍속, 낮은 혼합고도 등 안정한 대기 조건과 먼지입자의 1차 배출 및 2차 반응으로 생성되는 대기오염 물질과 맞물려 고농도 대기오염 현상을 보인다.

황사와 같이 10 μm 이상의 큰 입자들은 중력에 의한 침착속도가 높아 대기 체류 시간이 짧지만, 1 μm 이하의 매우 작은 입자들은 체류 시간이 상대적으로 길며 화학 반응이나 물리적 응집으로 생성 및 성장하여 대기 중에 오랫동안 부유한다.

연무는 시정이 1km 이상이고 상대습도가 75% 이하로 낮은 상태에서 미세입자들에 의해 발생한다. 화산재나 황사 등 자연적 먼지에 의해 발생하지만, 인위적 오염물질에 의해서도 발생한다.  연무현상은 복합적인 대기환경에서 일어나므로 연무의 생성, 이동 및 발달과 같은 발생 메커니즘을 파악하는 것은 매우 복잡하다. 또한 도시나 산업체에서 자체 배출된 오염물질로 인한 연무 뿐만 아니라 장거리 수송 오염물질을 통한 장거리 이동 연무가 발생하며 황사, 박무, 안개 등과 함께 나타나기도 한다.

중국의 풍하 측에 위치한 동북아시아 지역에서 발생하는 대기먼지 현상은 크게 두 가지 메커니즘으로 분류할 수 있다. 첫째는 외부유입에 의한 영향이다. 중국의 산업화와 경제발전으로 인해 생성되는 오염물질의 장거리 수송이 영향을 미치는 경우이다. 중

국의 베이징을 중심으로 텐진-허베이 지역은 2015년 81 μg/m3의 PM2.5 농도를 기록하여 ‘대기오염 중점관리지역’으로 선정되어 관리되고 있으며, 겨울철 북서풍의 영향으로 우리나라 대기질에 영향을 미친다. 봄철에는 상하이 인근 지역의 산업단지에서 배출되는 오염물질이 서풍 계열의 영향으로 한반도로 유입되기도 한다.


둘째로는 국내 발생에 의한 경우이다. 대기가 정체되면 발전소, 자동차 매연 등으로 발생하는 오염물질이 지표면 부근에 축적되고 2차 생성 반응이 촉진되어 PM2.5 농도를 크게 증가시킨다. 서해안에 위치한 화력발전소의 배출가스나 인구 밀집 지역인 수도권의 자동차 배기가스가 장거리 외부유입 오염물질과 혼합되어 고농도 미세먼지 현상을 기록하기도 한다.

최근 다양한 국제 협력 연구를 통해 동북아시아 대기질에 영향을 미치는 각 국가별 요인과 기여율이 과학적 근거를 통해 보고되고 있다. 이러한 근거를 바탕으로 각국의 국내 요인을 완화시킴과 동시에 국가 간 협력을 통한 장거리 수송 오염물질의 저감이 필수적이다.

이동인 부경대 환경대기과학과 교수

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