수도권 고농도 미세먼지…국내에서 발생한 ‘2차 생성’ 더 치명적

국립환경과학원 미세먼지 농도 원인 분석 발표

초기 외부 유입 후 국내에 쌓였던 미세먼지 발생

[자료=국립환경과학원]

지난 15일부터 발생한 수도권 고농도 미세먼지 원인이 ‘2차 생성’에 의해 더 심각해진 것으로 나타났다. 최초 미세먼지 발생은 중국 등 국외에서 유입됐지만, 시간이 흐를수록 자동차 배기가스 등 국내에 쌓였던 질소산화물 등이 혼합돼 2차 생성 미세먼지를 만들었다는 것이다.

국립환경과학원은 올해 처음 수도권 미세먼지 비상저감 조치가 발령된 지난달 15일부터 18일까지 수도권 미세먼지 고농도 발생 원인을 분석‧발표했다.

이 기간 동안 국외 기여도는 15일 57%로 시작해 16일 45, 17~18일 38%로 점차 낮아졌다. 반면 자동차, 발전소 등 국내에서 배출된 질소산화물이 대기정체로 지면 부근에 축적되고, 2차생성 미세먼지인 질산염으로 전환돼 고농도 미세먼지가 발생한 것으로 진단했다.

미세먼지 국외 기여율을 국내에 유입되는 중국 등 외부 발생 미세먼지 비중을 의미한다. 국립환경과학원은 15일 오후 국외 미세먼지가 유입된 이후, 16일부터 18일까지 대기정체와 높은 습도 조건에서 국내 미세먼지 원인물질의 배출로 ‘미세먼지 2차생성’이 활발해졌고, 18일 오후부터 불었던 북서풍으로 해소될 때까지 미세먼지 고농도가 지속됐다는 설명이다.

미세먼지 2차생성은 공장 굴뚝 등에서 직접 배출되지 않고 대기 중의 황산화물(SOx)와 질소산화물(NOx) 등이 물리·화학 반응을 거쳐 미세먼지(황산염(SO42-), 질산염(NO3-))로 전환되는 현상이다.

실제로 15일부터 17일까지 수도권집중측정소(서울 은평구 소재)에서 측정한 질산염의 시간당 증가율(0.31㎍/m3/hr, 1.4%/hr)은 황산염 증가율(0.04㎍/m3/hr, 0.7%/hr)의 약 2배로 나타났다. 국내 배출된 질소산화물이 질산염으로 전환되면서 미세먼지 2차생성이 활발했다는 뜻이다.

따라서 57%로 출발한 국외 기여율이 낮아진 근거는 △15일 저녁부터 18일 오전까지 자동차 등 국내 배출원의 영향이 지배적으로 나타난 점 △대기정체 상태에서 수도권 미세먼지와 질산염의 시간별 변화 추세가 일치한 점 △질산염 증가율이 황산염보다 약 2배 이상 높았던 점 등 3가지다.

김정수 국립환경과학원 기후대기연구부장은 “앞으로도 정확한 미세먼지 예보와 고농도 미세먼지 원인 분석 결과를 전문가와 검토해 제공하겠다”고 말했다.