기상청은 지구대기 환경 변화에 대한 정부의 정책 수립을 능동적으로 지원하고자 1987년부터 지구대기감시 업무를 수행하고 있으며, 한반도의 대기환경 변화를 객관 적이고 과학적으로 파악할 수 있는 다양한 지구대기감시 관측 자료를 생산하고 체계 적으로 관리하기 위해 노력해왔다. 현재 WMO 지구대기감시(GAW) 프로그램에 지역 급 관측소로 등재된 안면도 기후변화감시센터(WMO/GAW Station 47132; 1998년 5월 Korea Global Atmosphere Watch Center)는 총 34종의 관측요소 운영 및 전 국 기후변화 감시망 관리, 기후변화 감시 기술개발 등 한국의 기후변화 감시업무에 중축적인 역할을 수행하고 있다.
9.1 선진 기후변화 감시 기술개발
기후변화감시센터는 1998년부터 지구온난화와 직결된 대기 중 온실가스의 농도를 상시 관측하고 있으며, 2009년 12월 현재 총 8종의 온실가스를 관측하고 있다. 정밀 한 온실가스 측정을 위해서는 표준가스가 필수적으로 요구되며, 표준가스란 그 농도 가 정확히 알려진 가스를 말한다. WMO에서는 표준가스의 등급별 하향식 검정 절 차6) 수행을 권고하고 있다. 이에, 기후변화감시센터는 2009년 3월에 표준가스 중앙 검정실을 구축하여 체계적인 표준가스 관리 시스템을 갖추었다. 독립된 검정실 인프 라 구축과 원천 기술7) 개발로 타 기관에 의존하지 않고 3차 표준가스를 공급할 수 있 는 독립성을 확보하였으며, 온실가스 감시망 확대에 따른 급격한 표준가스 증가에 능 동적인 대처가 가능해졌다. 무엇보다도 3차 표준가스 자체 검정·공급으로 인한 혁신 적인 예산 절감 효과(연간 약 5000만원→약 500만원(90% 절감))를 가져왔다.
6) 1차: WMO 표준가스(미국 ESRL 보유), 2차: 국가표준가스(KRISS 보유), 3차: 실험실 표준가스 - ESRL : Earth System Research Laboratory/NOAA(미국 NOAA 지구시스템연구소) - KRISS : Korea Research Institute of Standards and Science(한국표준과학연구원) 7) 온실가스 관련 특허 출원 5건(2007(1건), 2008(2건), 2009(2건))
감시실 검정실(좌) 검정실(우)
[그림 3-16] 온실가스 감시 장비(왼쪽), 플라스크 분석 장비(가운데), 표준가스 검정 장비(오른쪽)
2010년 정규 관측이 시작된 사불화탄소(CF4)는 과불화탄소(PFCs)의 한 종류로서 교토의정서 규제대상물질이며, 1990년대 이후로 IPCC에 공식적으로 보고된 자료가 없으나 급속히 증가하고 있는 요소이다. 사불화탄소(CF4)는 대기 중 농도 수준이 극 히 작기 때문에 정밀한 측정을 위해서는 극저온 농축 방식이라는 특별한 방법을 통해 서 그 농도를 측정해야 한다. 사불화탄소의 대기 중 농도는 약 80 ppt8) 수준이며, 대기 중 수명은 50,000년으로 한번 배출이 되면 거의 제거되지 않는 요소이다. 이산 화탄소가 100년 동안 기여하는 지구온난화지수가 1이라고 가정할 때, 사불화탄소는 이산화탄소의 7,390배 강한 온난화 물질이다. 기후변화감시센터는 사불화탄소 측정 을 위해 2009년 하반기 가스크로마토그래프-질량분석기를 도입하여 2009년 12월 까지 시험운영을 성공적으로 마치고 2010년 1월부터 정규 관측을 시작한다. 극미량 사불화탄소 측정을 위해 액체 산소(-160℃) 및 액체 질소(-180℃)를 이용하여 극 저온 상태에서 농축하여 그 농도를 측정하고 있다.
[그림 3-17] 사불화탄소 분석 결과와 측정 시스템
8) 1 ppt(part per trillion) : 건조공기 1조개 중 1개
[그림 3-18] 3단계 평가기준 [그림 3-19] 제39차 국제비교실험 결과
9.2 강수화학 국제비교실험 참여
WMO 산하의 지구대기감시(GAW) 프로그램에서는 1970년대 이후부터 강수화학 을 기후변화 감시의 주요 감시항목으로 선정하였고, 현재 전 지구적으로 약 200여개 의 GAW 관측소에서 강수화학 성분변화를 감시하고 있다. 관측된 자료간의 상호비교 와 자료공유를 통한 활발한 국내 및 국제 공동연구를 위해 WMO GAW 강수화학데 이터센터(World Data Centre Precipitation Chemistry : WDCPC)에서는 표준화된 강수화학 신뢰성 검토(Quality Assurance /Quality Control : QA/QC) 지침을 제시 하였고(WMO GAW Report, 2004), 연 2회(4월, 10월) 주기적으로 국제비교실험을 통해 강수화학 성분분석 자료를 검증하고 있다.
강수화학 국제비교실험은 미지의 시료 샘플 3개에 대한 음이온, 양이온, pH 등 1 1 종의 분석결과를 제출하게 되며, 결과는 WDCPC 홈페이지를 통해 공개된다. 평가는 캐나다 기상청에서 개발한 ‘Median of the Responses’ 통계기법을 적용하여 중 간 값과의 편차에 따라 [그림 3-18]과 같이 3단계로 평가되며, 단계별로 평가된 분 석요소별 결과는 [그림 3-19]와 같이 ‘Ring Diagram’을 통해 쉽게 확인할 수 있다.
안면도 기후변화 감시센터(KGAWC)는 1990년 제13차 국제비교실험부터 2009년 제 41차까지 총 29차시에 걸쳐 참여하고 있으며, 결과는 국제평가기준에 만족한 수준을 유지하고 있다. 또한 국내에서는 한국대기환경학회의 측정분석분과회에서 실시하는 이온성분 숙련도시험을 통하여 관측과 분석 자료의 질을 정기적, 객관적, 독립적으로 평가하고 있다. 이렇게 분석결과의 질을 외부표준과 비교하고 시험과정에서의 문제점 을 개선하면서 대기화학 분석 자료의 질을 향상시키고 있다.
대설특보구역명
해당지역 비고
현재 변경
강릉시 강릉시 강릉시(주문진읍, 구정면, 강동면, 옥계면, 사천면, 홍제동, 중앙동, 옥천동, 교1동, 교2동, 포남1동, 포남2동, 초당동, 송정동, 내곡동, 강남동, 성덕동, 경포동)
동해시 동해시 동해시(천곡동, 송정동, 북삼동, 부곡동, 동호동, 발한동, 묵호동, 북 평동, 망상동)
속초시 속초시 속초시(영랑동, 동명동, 금호동, 교동, 조양동, 청호동) 삼척시 삼척시 삼척시(원덕읍, 근덕면, 남양동, 성내동, 교동, 정라동) 평창군 평창군 평창군(평창읍, 미탄면, 방림면, 대화면, 봉평면, 용평면) 정선군 정선군 정선군(정선읍, 신동읍, 남면)
인제군 인제군 인제군(인제읍, 남면)
고성군 고성군 고성군(거진읍, 현내읍, 죽왕면, 토성면) 양양군 양양군 양양군(양양읍, 손양면, 현남면)
[표 3-26] 대설특보구역별 현황