필요성

기체 분자식 질량 백분율 부피 백분율 분자량

질소 N2 75.52 78.09 28

산소 O2 23.15 20.95 32

아르곤 Ar 1.28 0.93 40

이산화탄소 CO2 0.046 0.03 44

네온 Ne 0.012 0.0018 20

헬륨 He 0.0007 0.0005 4

메탄 CH4 0.0008 0.00015 16

크립톤 Kr 0.003 0.0001 84

오존 O3 0~0.01 다양 48

수증기 H2O 0~4 다양 18

대기를 구성하고 있는 성분 중 오염물질로 보고 있는 것은 현행 대기환경보전법 제7조 에 규정된 기준에 따라 평가된 물질로 구성성분을 말하며, 이는 입자상 물질과 가스상 물질 로 구분할 수 있다. 이와 달리 온실가스란 저탄소녹색성장기본법 제2조제9항에서 규정된 6가지 물질로 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCS), 과불 화탄소(PFCS), 육불화황(SF6) 등이 이에 해당한다.

가. 대기오염물질

대기오염물질이란 사람과 환경에 유해한 영향을 미치거나, 피해를 야기하는 물질을 말 하는 것으로 대부분 발전, 산업, 수송 부문에 있어서의 생산이나 생활 활동 등에 따라 발생하는 물질을 말한다.

이러한 대기오염물질은 그 특성에 따라 입자상 대기오염물질과 가스상 대기오염물질 로 구분하고 있으며, 그 종류 등이 매우 다양하다.

(1)

입자상 오염물질은 고체상 또는 액체상 물질로 미스트, 먼지, 매연, 검댕, 안개, 훈연, 박무, 스모그 등으로 구분된다.

<표 2> 입자상 오염물질¹⁾

1) 한국환경산업기술원, 주요 대기오염물질의 분류 및 공정특성 동향 , 2015, 1-2면.

종류 특성

먼지(Dust)

주로 콜로이드보다 큰 고체입자로서 공기나 가스에 부유할 수 있는 것이다.

입자의 크기가 비교적 큰 고체입자로서 석탄, 재, 시멘트와 같이 물질의 운송 처리 과정에서 방출되며, 톱밥, 모래흙과 같이 기계적 작동 및 분쇄에 의하여 방출되기도 한다. 입자의 크기는 1~100 정도이다.

종류 특성

(2)

나. 온실가스

“온실가스”란 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCS), 과불화탄소(PFCS), 육불화황(SF6) 및 그 밖에 대통령령으로 정하는 것으로 적외선 복사 열을 흡수하거나 재방출하여 온실효과를 유발하는 대기 중의 가스 상태의 물질을 말한다.

(대기환경보전법 제2조제3호).³⁾

3) 국토환경정보센터(http://www.neins.go.kr/etr/climatechange/doc03a.asp), 최종방문 2019년 6월 26일

종류 특성

<표 4> 온실가스⁴⁾

2. 미세먼지

일반적으로 미세먼지는 질소산화물, 황산화물, 암모니아 등의 각종 대기물질 중 오염 물질이라 할 수 있는 물질들이 연계된 것 중 그 입자의 크기가 매우 작은 것을 말한다 (미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법 제2조제2호). 구체적으로 입자 크기에 따라 미립 자의 영문 Particulate Matters(PM)을 사용하여 입자지름이 10 2.5 인 경우는 PM-10, 2.5 이하는 PM-2.5라 한다.⁵⁾

4) GS칼텍스 미디어허브(https://gscaltexmediahub.com/energy/about-greenhouse-gas/), 최종방문 2019년 6월 26일 5) 소병천, 기후변화대응과 쾌적한 대기환경 조성을 위한 법제개선방안연구: 미세먼지를 중심으로 , 한국법제

연구원, 2018, 25면.

종류 특성

이산화탄소 (CO2) 주로 화석연로 연소를 통해 발생되는 기체로 지구온난화 지수는 낮으나, 전체 온실가스 배출량 중 약 80 % 이상을 차지하고 있다.

메탄 (CH4)

유기물이 분해될 때 주로 발생되며, 소나 닭과 같은 가축의 배설물의 분해과정에서 발생되며, 메탄 발생량은 약 4.8%로 이산화탄소에 비해 작은 양이 발생되나, 메탄 1분자가 일으키는 온실효과는 이산화탄소의 21배로 지구 전체 온실효과의 15-20% 이상을 자치한다.

아산화질소 (N2O) 석탄을 채광하거나, 연로가 고온연소 시, 질소비료를 통해 발생되며, 발생량은 약 2.8%이다.

수소불화탄소 (HFCS) 흔히 냉장고나 에이컨 등의 냉매로 사용되는 기체로서 불연성, 무독성의 특징이 있다.

과불화탄소 (PFCs) 탄소 (C)와 F의 화합물로, 전자제품, 도금산업, 반도체 제조 시 세척용 으로 사용되는 기체

육불화황 (SF6) 전기제품, 변압기 등의 절연가스로 사용된다.

<그림 1> 미세먼지 크기 비교⁶⁾

6) 그림 출처: 미국 캘리포니아 대기국 자료<https://www.arb.ca.gov/pm/pm.htm> 최종방문 2019년 9월 11일; 환경부, 바로 알면 보인다, 미세먼지, 도대체 뭘까?, 2016. 4., 5면

가. 법적 개념

“미세먼지”란 대기환경보전법 제2조제6호에 따라 규정된 먼지 중 다음 각목의 흡입성 먼지 중 다음과 같이 지름의 크기에 해당하는 것을 말한다( 미세먼지 저감 및 관리에 관 한 특별법 제2조제1호).

1) 입자의 지름이 10 마이크로미터 이하인 먼지 (PM-10:미세먼지) 2) 입자의 지름이 2.5 마이크로미터 이하인 먼지 (PM-2.5:초미세먼지)

먼지란 대기환경보전법 제2조제6호에 따라 “대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상물질”을 말하며, 동법 제2조제5호에 정의된 입자상 물질이란 “물질이 파쇄 선별 퇴적 이적(移積)될 때, 그 밖에 기계적으로 처리되거나 연소 합성 분해될 때에 발생 하는 고체상(固體狀) 또는 액체상(液體狀)의 미세한 물질”아이라고 규정되어 있다. 따라서 이러한 법적 정의를 기초로 미세먼지의 정의를 내린다면 이는 입자상물질물질(粒子狀 物質)로 파쇄 선별 퇴적 이적될 때 그 밖에 기계적으로 처리되거나 연소 합성 분해 될 때에 발생하여 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 물질이면서(동법 제2조제5호), 그 입자상의 크기가 10 마이크로미터 이하 또는 2.5 마이크로미터 이하인 물질로 흡입성을 갖는 물질”이라고 정의할 수 있을 것이다.

2016년부터 초미세먼지 등 미세먼지로 인한 피해가 연속적으로 심각하게 발생됨에 따라 미세먼지에 대한 관심과 규제를 위한 관리 방안이 구체적으로 논의되기 시작하였으나, 이전부터 대기환경보전법 상 입자상물질이라는 개념에 따라 동법 시행규칙 별표1에서는 대기오염물질을 열거하고 있었으며, 각 물질별 배출허용기준을 정하여 배출시설별로 배출허용 기준을 정하여 이에 대한 관리와 규제가 이루어지고 있었다.

그 밖의 미세먼지와 관련된 대기오염물질로는 매연과 검댕⁷⁾이 있다. 매연이란 “연소할 때 에 생기는 유리(遊離) 탄소가 주가 되는 미세한 입자상물질(대기환경보전법 제2조제7호)”을

7) 블랙카본(black carbon)이라고도 한다.

그리고 검댕이란 “연소할 때에 생기는 유리 탄소가 응결하여 입자의 지름이 1미크론 이상이 되는 입자상물질(대기환경보전법 제2조제8호)”을 말한다.⁸⁾이러한 매연과 검댕 또한 대기 중 에 있는 입자상물질들의 일환이며, 그 입자 크기가 미세먼지보다 작은 PM-1에 해당하고 있다 는 점에서 차이가 있을 뿐이다.

나. 미세먼지의 성분

미세먼지는 그 성분이 발생 지역, 계절, 기상조건 등에 따라 다르게 나타날 수 있으며, 대기오염물질이 공기 중에서 반응하여 형성된 덩어리(황산염, 질산염 등)와 석탄 석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.⁹⁾

<그림 2> 미세먼지 성분 구성 및 지역적 차이(%)¹⁰⁾

8) 대기환경보전법 제2조제7호 및 제8호.

9) 환경부, 앞의 보고서, 6면.

10) 환경부, 앞의 보고서, 6면.

미세먼지의 구성성분 중 일반적으로 황산염과 질산염이 58.3%로 가장 비중이 크고 탄 소류와 검댕이 16.8%로 두 번째 크다.¹¹⁾ 서울에서 검출 확인한 미세먼지의 주요 성분은 질산염, 황산염, 유기입자 순이며, 이와 달리 중국 북경지역에서 검출된 미세먼지 성분은 유기입자, 황산염, 질산염 순이다.¹²⁾ 미국 역시 같은 국내라 할지라도 지역별로 미세먼지 의 구성성분의 차이가 나타나는 데 뉴욕이 포함된 동부지역의 경우 황산염이 그리고 서부 지역의 경우 질산염이 더 많은 것으로 나타났다.¹³⁾

즉, 질산염 등은 주로 자동차 엔진 등 각종 연소과정에서 발생하는 물질인 반면에, 황산 화물은 화석연료의 연소과정에서 발생하는 물질이라는 점에서¹⁴⁾ 미세먼지에 관한 배출 량을 줄이기 위해서는 각각 미세먼지의 구성성분을 바탕으로 분석하여 배출 저감을 위한 규제 정책을 논의하는 것이 가장 효과적이라 할 수 있다. 이에 서울의 경우 질산염이 많 다는 점을 고려한다면 자동차 등 수송부문에서 미세먼지의 배출량이 많다는 점을 감안하 여 수송부문, 특히 경유 자동차의 배출량을 줄일 수 있는 방안에 관한 논의를 한다면 보 다 효과적인 대책이 될 수 있을 것이다.

다. 미세먼지의 발생원

구성성분 중 흙먼지 등 유기물질을 제외하고 황산염 및 질산염은 대기오염물질이 대기 중에서 햇빛 또는 타 화학물질과 반응하여 생성되며, 유기탄소와 검댕은 석탄 및 석유 등 화석연료가 연소되는 과정에서 발생한다는 점에서 미세먼지의 상당부분은 인위적인 오염원에서 직 간접적으로 발생하는 것으로 볼 수 있으며, 구체적으로는 보일러나 발전 시설 등에서 석탄 석유 등 화석연료를 태울 때 생기는 매연, 자동차 배기가스, 건설현장

11) 황산염, 질산염은 기체상태의 황산화물, 질산화물이 대기 중 화학반응을 통해 형성된 고체 상태라 할 수 있다(환경부, 앞의 보고서, 6면).

12) 한국환경한림원 환경정책심포지엄 자료집, 구윤서 안양대학교 환경에너지공학과 교수 토론자료, 2018년 5월 9일.

13) 미국 EPA Federal Register Vol. 81, Fine Particulate Matter National Ambient Air Quality Standards: State Implementation Plan Requirements; Final Rule, at 58016.

14) 미세먼지 개념과 발생원 <https://blog.naver.com/gumdansan21/220696620560> 최종방문 2019년 6월 14일

등에서 발생하는 비산먼지, 공장 내 분말형태의 원자재, 부자재 취급공정에서의 발생하는 가루성분, 소각장 연기 등이다.¹⁵⁾

즉, 이동오염원으로부터 나오는 미세먼지는 대부분 PM2.5로 그 비중이 92% 정도이며, 도로이동오염원의 경우 화물차와 RV 차량(6인 이상 탑승 가능한 레저용 차량)과 선박과 건설장비 등에서 많은 미세먼지가 배출되고 있다.¹⁶⁾

<그림 3> 미세먼지 발생원¹⁷⁾

미세먼지는 그 생성과정에 따라 1차 미세먼지와 2차 미세먼지로 구분하고 있는데, 1차 미세먼지는 오염원에서 직접 배출된 미세먼지를 말하며, 대표적으로는 자동차 배출가스 또는 사업장 굴뚝에서 배출되는 매연 등이 이에 해당한다고 볼 수 있다.

미세먼지는 그 생성과정에 따라 1차 미세먼지와 2차 미세먼지로 구분하고 있는데, 1차 미세먼지는 오염원에서 직접 배출된 미세먼지를 말하며, 대표적으로는 자동차 배출가스 또는 사업장 굴뚝에서 배출되는 매연 등이 이에 해당한다고 볼 수 있다.