미세먼지 통합관리 전략 수립 연구

미세먼지 통합관리 전략 수립 연구

A Study on Integrated Management of Particulate Matter Pollution

심창섭 외

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연구책임자 심창섭 (한국환경연구원 선임연구위원) 참여연구원 공성용 (한국환경연구원 선임연구위원)

이승민 (한국환경연구원 연구위원) 최기철 (한국환경연구원 연구위원) 한진석 (한국환경연구원 연구위원) 정은혜 (한국환경연구원 연구원) 공지영 (한국환경연구원 연구원) 정예민 (한국환경연구원 전문연구원) 나건수 (한국환경연구원 연구원) 강연석 (주식회사 숨 대표이사) 조승희 (광주전남연구원 책임연구위원)

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김동영 (경기연구원 선임연구위원) 배현주 (한국환경연구원 선임연구위원) 안소은 (한국환경연구원 선임연구위원) 유 철 (국가미세먼지정보센터 팀장) 장임석 (국립환경연구원 연구관) 채여라 (한국환경연구원 선임연구위원)

ⓒ 2022 한국환경연구원 발행인 이 창 훈

발행처 한국환경연구원

(30147) 세종특별자치시 시청대로 370 세종국책연구단지 과학·인프라동

전화 044-415-7777 팩스 044-415-7799 http://www.kei.re.kr

인 쇄 2022년 12월 26일 발 행 2022년 12월 31일

등 록 제 2015-000009호 (1998년 1월 30일) ISBN 979-11-5980-664-3 94530

979-11-5980-663-6 (2권 세트) 인쇄처 ㈜다원기획 044-865-8115

이 보고서를 인용 및 활용 시 아래와 같이 출처를 표시해 주십시오.

심창섭 외(2022), ｢미세먼지 통합관리 전략 수립 연구｣, 한국환경연구원.

값 9,000원

“미세먼지 통합관리 전략 수립 연구”

보고서 번호 연구보고서명

(연구책임) 목차

(제1권) 사업보고서 2022-06-01

미세먼지 통합관리 전략 수립 연구

(심창섭)

1. 서 론

2. 미세먼지 현황 및 사례 분석 3. 미세먼지 관련 연구 동향 및 결과 4. 미세먼지 고농도 지자체 분석 5. 연구의 종합 결과 및 정책 제언

(별책부록) 사업보고서 2022-06-02

미세먼지 통합관리 전략 수립 연구:

미세먼지 통합관리를 위한 정책지원 자료 구축 (심창섭)

1. 서 론

2. 미세먼지 정책의 비용편익 조사 분석 3. 미세먼지 국민 인식 조사

4. 결론 및 제언

미세먼지 문제 해결을 위해 정부는 ｢미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법｣을 제정함(’20 년)과 더불어 󰡔미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)󰡕 등을 수립하여 포괄적이고 실효적인 미세먼지 정책을 추진하고 있으며, 지자체 미세먼지 관리 강화 및 대기오염 배출 사각지대 해소에 노력을 기울이고 있습니다. 강력한 정책 수립·추진 이후 국내외적으로 여건이 개선 되면서 우리나라의 미세먼지 농도는 이전에 비해 뚜렷이 개선되고 있으며, 향후 정책효과에 대한 정량적 성과 입증, 국내 미세먼지 대기환경기준 달성을 위한 추가 정책도구 발굴, 국가 탄소중립시대에 맞는 제도 간 정합성 제고를 추진해야 할 시점에 와 있습니다. 이에 따라 본 연구에서는 지난 5년간의 연구 성과와 국내외 현황을 종합하고 향후 미세먼지 개선을 위한 차기 정책발전을 위한 제언을 담고자 하였습니다. 이제 탄소중립시대에 맞춰 국내 대 기환경 문제는 미세먼지뿐 아니라 오존 오염 및 유해대기화합물질 등을 포괄하는 대기환경 개선 노력을 통해 보편적인 국민 환경보건 개선을 추구하는 것이 필요합니다. 본 보고서는 이러한 상황에 맞는 대기환경 정책의 발전에 기여하고자 노력하였습니다. 본 과제를 수행한 연구책임자 및 한국환경연구원 대기환경연구실 연구진 등 원내·외 참여 연구진들의 노력에 감사의 말씀을 드립니다. 또한 바쁘신 와중에도 자문을 통해 연구에 도움을 주신 내·외부 자문위원분들과 연구보고서의 출간을 위해 기여한 서정빈, 고우리 연구원 등 애쓰신 분들께 도 깊은 감사를 표합니다.

2022년 12월 한국환경연구원 원 장

이 창 훈

요 약

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적

❏ 연구의 목적

ㅇ 미세먼지 ‘통합관리’의 의미

- 미세먼지 ‘통합관리’라 함은 기본적으로 국가의 미세먼지를 저감하기 위한 목적으로 모든 관련된 요소(부문)를 일관된 시스템으로 관리하는 ‘수평적’ 통합의 관리 전략을 의미함(5차 연도 과제에도 동일 개념 적용)

※ 여러 부문을 아우르는 오염원 배출 관리, 지역 차원의 관리, 소통 및 거버넌스 등 다차원 적인 해결과제에 대한 종합적 관리방안을 지원하는 연구를 의미함

※ 그러나 시대적 흐름에 따라 향후 탄소중립 정책, 보건 영향 등 인접 분야에서 학제적 차원의 통합연구로 발전시킬 필요성이 있음

ㅇ 본 연구는 ‘미세먼지 관리’라는 주제로서 여러 부문을 아우르는 통합적 관점에서 현재의 국가 및 지역 단위 미세먼지 정책 지원을 위한 수요를 파악하고, 미세먼지의 배출원과 물질, 지역 차원의 사회적 비용을 고려한 종합적인 미세먼지 정책의 개선을 제안하고 이행을 지원하고자 함(총 5개년 연구 중 5차 연도 연구)

❏ 국내 미세먼지 현황

ㅇ 2021년 우리나라 초미세먼지 농도는 연평균 18μg/m³로 2019년, 2020년 연평균 농도 (23μg/m³, 19μg/m³)에 비해 지속적으로 개선된 것으로 나타남. 이러한 추세는 2022년 도에도 계속되고 있어 현재까지 2024년 정부의 초미세먼지 목표 농도(16μg/m³)에 근접하고 있는 것으로 평가됨(’22년 10월까지 ~17μg/m³).

ㅇ 올해에도 중국 등 국외의 팬데믹 영향에 의한 사회경제 활동 위축에도 불구하고 미세 먼지 계절관리제 등 정부의 다양한 정책의 이행성과가 유효한 것으로 평가되고 있으므로, 포스트 코로나 시대에도 저감정책의 정량적 효과에 대한 정밀 분석이 필요

Ⅱ. 국내외 미세먼지 실태 및 정책 현황

❏ 현재 추진된 국내 정책 현황 ㅇ 2022년 정부의 주요 정책 방향

- 최근 정부는 계절관리제에 대한 지속적인 강화를 이행하고 있으며, 지난 제2차 계절관리제(’20년 12월~’21년 3월)에 이어 제3차 계절관리제(’21년 12월~’22년 3월)의 효과가 있었던 것으로 분석됨

- 올해 신정부 들어 국정과제 중 하나로 ‘미세먼지 걱정 없는 푸른 하늘’이 포함되어 2021년 미세먼지 농도 대비 2027년 30% 감축(약 13μg/m³)을 목표로 하고 있어 이에 대하여 더욱 강화된 저감대책이 이행될 것으로 예상됨

∙ 주요 정책 방향은 ‘대기관리권역’의 확대와 총량제 강화(산업 부문의 감축 강화), 무공해차 전환 속도 강화, 전원믹스의 화석연료 비중 감소(40%), 조기폐차 확대 (’23년 4등급 차량 대상), 고농도 미세먼지 대응 강화(계절관리제 확대 강화), 예보 능력 강화, 차량 5등급제의 6대 광역지자체 적용 등이 주요 정책 과제가 될 예정

∙ 이 밖에도 한중 협력의 강화 및 국제기구(예: UN ESCAP) 등을 활용한 다자 협력 확대 추진과 실내공기질 관리 강화(’24년 40μg/m³) 등이 포함됨

- 2022년 ｢지방자치법｣ 전면개정에 따라 지방자치단체의 역량 강화와 자치권의 확 대가 예상됨. 지자체들은 재정자립도를 향상하고 자치권을 강화하려 하고 있으며, 향후 대기환경 관리를 위한 지방세목의 편성이나 지방교부세의 보통세 비율을 확대 하며 대기환경 관리를 추진하는 것을 검토할 필요가 있음

❏ 중국의 사례

ㅇ 중국 탄소중립 및 청정대기 동시관리 노선(’21년)

- 중국은 기존의 대기정책에 탄소중립 정책을 연계하여 1) 에너지 및 산업구조 개선, 2) 친환경 교통구조의 전환을 골자로 탄소중립과 대기오염 저감을 동시에 달성하고 자 정책을 추진하고 있음.

∙ 국가전략 규획 수립 시 기후대응 및 대기오염 방지 업무를 종합하여 제정

∙ 관할 행정구역의 사회경제 발전단계, 산업구조, 자원상황을 고려하여 목표를 설정

∙ CO2 배출량의 생태환경영향 평가, 환경보호세를 주체로 자원세, 차량 및 선박 보유, 구매, 소비세 등을 보조하는 녹색 세수 및 가격 정책을 구축

∙ 전국 지급 이상 도시의 탄소배출 최고치 달성을 위한 연도별 목표 제시와 지방도시 의 초미세먼지 및 이산화탄소 배출량 동시저감 효과의 평가 추진

Ⅲ. 국내외 연구성과 및 정책 시사점

❏ 미세먼지 관련 국내외 연구성과

ㅇ 한미 공동 대기질 조사사업(KORUS-AQ, ’16년 5~6월 실시) 이후 많은 과학적 연구 결과, 우리나라의 미세먼지와 오존은 방향족 탄화수소(C7+)에 의한 2차 생성이 큰 것으로 나타남

- 국내 초미세먼지 및 오존 오염의 저감을 위해서는 NOx뿐 아니라 휘발성 유기화합 물, 특히 방향족 탄화수소(C7+)의 계획적인 저감이 매우 중요함

- 방향족 탄화수소(C7+)의 특정 배출원에 대한 개선된 정보는 효과적인 대기오염 제어를 위해서 매우 필요함

- 국내 산업 부문의 VOCs의 배출량은 크게 저평가되어 있으므로 개선이 시급함 - 정책 지원을 위해서는 다양한 (대기화학수송) 모델 등을 활용하여 과학적 사실에

대한 객관적 결과를 도출하고 활용해야 함

ㅇ 우리나라는 초미세먼지 중 약 75% 정도가 2차 생성에 기인하고 있으며, 유기물질 및 SOx, NOx 기원이 매우 큰 것으로 나타남. 질산염은 수도권에서 높게 나타났는데, 미세먼지 정책 및 탄소중립 정책으로 가장 큰 감축을 달성해야 할 필요성이 있음 ㅇ 우리나라는 오존의 고농도가 최근 들어 더욱 빈번히 관측되고 있다. 오존은 이미 동북아에서 가장 중요한 대기질 이슈로 부상하였으며, 이에 대한 VOCs 관리가 매우 중요한 사항으로 인식되고 있음. VOCs는 수도권에서도 높아 초미세먼지 2차 생성에 도 기여하는 것으로 확인됨. 따라서 수도권의 NOx 및 VOCs의 동시저감이 매우

필요한 상황임

ㅇ 최근 관측자료의 상관성 분석 결과, 수도권의 암모니아에 의한 초미세먼지 생성 기여 가 가장 큰 것으로 추정되며(3~6월), 수도권 지역의 축산업 분뇨관리로 인한 암모니 아 발생 저감이 미세먼지 저감에 직접적 기여가 클 것으로 판단됨.

❏ 대기오염 저감기술 개발 및 정책 제언

ㅇ 대기오염 저감기술의 개발 필요성이 현재 높으며, 본격적 탄소중립시대 이전에 주요 한 기술 수요가 지속될 것으로 전망됨

- 중기적으로는 발전 부문의 경우, LNG 복합화력은 NOx, TSP, CO 저감효율이 높은 기술개발이 필요함. 이는 도심지역 대기질 개선의 편익을 도모할 수 있음 - 질소산화물은 SCR 방법, VOCs는 축열식(RTO) 방법, CO는 상온 촉매 산화법이

현재 비용 대비 효율적인 기술인 것으로 판단되며, 이러한 현실 속에 기술개발의 선택과 적용이 필요한 상황임

- 도시지역의 도로 지하화가 확대됨에 따라서 지하 환기구 시스템의 정화장치 개발과 적용이 필요함

- 실내공기질 개선(특히, 역사 혹은 빌딩 등)을 위해 유효한 기술들을 결합하는 것이 유리한데(예: 필터식, 촉매식, 습식), 하이브리드식 기술이 개발, 적용될 필요가 있음 - 저감기술 개발을 촉진하기 위한 실내공기질 기준 및 관련 시설의 배출효용 기준에

대해 주기적인 검토와 개선이 필요함(혹은 이런 의사결정을 위한 정부 차원의 의사 결정 기구가 필요함)

Ⅳ. 미세먼지 고농도 지자체 분석

❏ 강원지역의 미세먼지 특성과 실태

ㅇ 강원지역은 상대적으로 타 지역에 비해 배출량이 적은 편이며(초미세먼지 전국 기여 도 ~5%) 주로 시멘트 산업 등의 질소산화물 배출 비중이 높다. NOx의 상위 배출지역 은 동해, 강릉, 삼척, 영월 등으로, 주로 시멘트 및 석탄발전에 배출이 집중되어 있다.

- SOx 배출량은 삼척과 영월군에 집중되어 있는데, 역시 석탄발전과 일부 시멘트 등 산업 활동 영향이 있음

ㅇ 강원지역의 초미세먼지 농도는 춘천, 강릉은 전국 평균과 유사하나 원주는 수도권에 비해 높은데, 이는 수도권 대기오염이 지역적으로 정체되어 생기는 효과로 판단됨 - 따라서 강원지역에서 원주시는 향후 대기관리권역에 포함하여 정책 적용이 필요할

것으로 판단됨

❏ 호남지역의 미세먼지 특성과 실태

ㅇ 호남지역은 현재 광주, 나주, 목포, 영암, 순천, 광양, 여수 등이 남부권에 속해 있으나 군산, 전주 등 전라북도 지역은 중부권에 속해 있는 상황임

ㅇ 호남지역은 산업 부문이 초미세먼지의 약 80%, NOx의 약 66%를 차지하고 있음 ㅇ 호남지역의 경우 초미세먼지 농도 영향은 이차 황산염이 가장 크고(28%), 이차 질산 염(25%)이 그 다음 순서인데, 이는 여수, 산업, 광양 등 주요 산업단지의 영향이 가장 큼. 그 다음이 수송(19.5%), 생물성 연소(13%)임

ㅇ 호남지역 상위 4개 NOx 배출지역은 전남 여수, 전남 광양, 전북 군산 및 전북 전주시 임. 전남지역과 달리 전북 군산은 항만 등 비도로, 도로, 발전, 산업 영향이 복합적으 로 나타나며 전북 전주는 주로 도로 부문의 영향이 큼

- 초미세먼지 배출기준으로 여수 지역은 산업·발전보다 항만으로서의 비도로 기여가 더 큰 것으로 조사됨. 반면 전남 광양은 제철소 영향으로 대부분이 산업 부문에서 배출되고 있어 대조적임(~95%)

Ⅴ. 미세먼지 통합관리 전략 수립 연구의 종합 결과 및 정책 제언

❏ 연구 분야의 개요

ㅇ 지난 5년간(’18~’22년)의 부문별 연구에 대한 종합 결론은 제5장에서 성과 요약과 정책 제언으로 대신하였으며, 본 연구사업의 연구주제를 <그림 1>에 정리하였음

자료: 저자 작성.

<그림 1> ‘미세먼지 통합관리 전략 수립 연구’ 연차별 연구 주제

주제어: (초)미세먼지, 통합관리 전략, 대기질 정책, 정책 평가

요 약 ···ⅰ

제1장 서 론 ···1

1. 연구의 배경 및 목적 ···1

2. 연구의 내용 및 수행체계 ···6

3. 과제의 기대효과 및 정책 기여 ···7

제2장 미세먼지 현황 및 사례 분석 ···8

1. 최근 우리나라 미세먼지 오염의 특성 ···8

2. 우리나라 미세먼지 정책 현황 ···15

3. 국내 미세먼지 정책 관련 법·제도 분석(지자체 역할 강화) ···21

4. 중국 미세먼지 정책 사례 ···22

제3장 미세먼지 관련 연구 동향 및 결과 ···24

1. 국내외 주요 연구성과 ···24

2. 국내 주요 대기오염 저감기술 동향 ···28

제4장 미세먼지 고농도 지자체 분석(강원·호남지역) ···54

1. 강원지역의 미세먼지 실태 ···54

2. 강원지역의 대기오염물질 배출 주요 원인 ···57

3. 호남지역의 미세먼지 실태 ···74

4. 호남지역의 대기오염물질 배출 주요 원인 ···76

5. 호남지역의 대기오염물질 배출원 및 고농도·기여도 분석 ···97

2. 국내외 미세먼지 관련 주요 정책 변화 ···162

3. 국내외 과학적 연구 결과와 정책 시사점 ···164

4. 전국 배출원, 배출량의 기여도 및 농도 기여도 ···165

5. 주요 미세먼지 정책에 대한 비용-효과 분석 ···177

6. 수송 부문의 대응 및 개선 방향 ···181

7. 휘발성 유기화합물(VOCs) 관리 실태 및 개선 방향 ···188

8. 우심지역 및 민감계층 노출 분석 및 정책 개선 방향 ···201

9. 미세먼지 당사자의 인식조사와 소통 개선 방향 ···210

10. 종합 결론 및 정책 제언(제도 측면) ···216

참고문헌 ···227

Executive Summary ···235

<표 1-1> 본 과제의 전체 연구내용(’18~’22년) ···3

<표 1-2> 5차 연도(’22년)의 주요 연구내용 ···5

<표 2-1> 최근 3년 및 2021년 12월~2022년 3월 전국 평균 PM2.5 농도 비교 ···17

<표 3-1> 수도권 지역 PM10, PM2.5, NH3, NO2, SO2의 중장기적 상관관계(’15~’17년) ···27

<표 3-2> 대기오염물질 특성 비교 ···29

<표 3-3> 질소산화물 저감기술 ···33

<표 3-4> 가스터빈 발전부하에 따른 배출가스 및 SCR 촉매 성능 ···39

<표 3-5> 질소산화물 제거를 위한 SCR 촉매의 저온효율 향상 기술 ···40

<표 3-6> 환기설계 허용기준 ···44

<표 3-7> 터널 오염물질 정화시스템 관련 기술 ···45

<표 3-8> 실내 대기오염물질 제어기술의 특징 ···46

<표 3-9> 오염물질 제거를 위한 상온 산화 촉매 적용 기술 ···49

<표 4-1> 미세먼지 예보등급(’22년 기준) ···55

<표 4-2> 월별 강원지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···56

<표 4-3> 연도별 강원지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···57

<표 4-4> 부문별 배출원 분석을 위한 배출원 분류방법 ···58

<표 4-5> 강원지역 대기오염물질별·부문별 배출량(’19년) ···60

<표 4-6> 월별 호남지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···75

<표 4-7> 연도별 호남지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···76

<표 4-8> 호남지역 대기오염물질별·부문별 배출량(’19년) ···78

<표 4-9> 광주광역시 대기오염물질별·부문별 배출량(’19년) ···81

<표 4-10> 전라북도 대기오염물질별·부문별 배출량(’19년) ···84

<표 4-11> 전라남도 대기오염물질별·부문별 배출량(’19년) ···87

<표 4-12> 전남의 대기오염측정망 현황 ···97

<표 4-15> 최근 5년간(’16~’20년) 광주의 측정지점별 대기환경기준 초과 횟수 ···109

<표 4-16> 최근 5년간(’16~’20년) 전남의 측정지점별 대기환경기준 초과 횟수 ···111

<표 4-17> 광주와 전남의 배출량 기준 PM2.5/PM10 비율 변화(’11~’19년) ···116

<표 4-18> 전국의 배출원별 PM10, PM2.5 배출량 및 배출 기여율 ···117

<표 4-19> 광주의 배출원별 PM10, PM2.5 배출량 및 배출 기여율 ···119

<표 4-20> 전남의 배출원별 PM10, PM2.5 배출량 및 배출 기여율 ···121

<표 4-21> 최근 10년간(’10~’19년) 시·군·구별 PM10 및 PM2.5 배출량 ···123

<표 4-22> 전국의 배출원별 NOx, SOx 배출량 및 배출 기여율 ···129

<표 4-23> 광주의 배출원별 NOx, SOx 배출량 및 배출 기여율 ···130

<표 4-24> 전남의 배출원별 NOx, SOx 배출량 및 배출 기여율 ···131

<표 4-25> 최근 10년간(’10~’19년) 시·군·구별 NOx 및 SOx 배출량 ···132

<표 4-26> 전국의 배출원별 VOCs, NH3 배출량 및 배출 기여율 ···139

<표 4-27> 광주의 배출원별 VOCs, NH3 배출량 및 배출 기여율 ···140

<표 4-28> 전남의 배출원별 VOCs, NH3 배출량 및 배출 기여율 ···141

<표 4-29> 최근 10년간(’10~’19년) 시·군·구별 VOCs 및 NH3 배출량 ···142

<표 4-30> 광양국가산단 인근 지역 초미세먼지에 포함된 원소 성분 ···159

<표 5-1> 농도 저감 측면의 정책 비용-효과 순서 ···178

<표 5-2> 최종 유효 표본 ···181

<표 5-3> 수송 부문 미세먼지 저감정책 ···183

<표 5-4> 이동오염원 배출허용기준 현황 ···185

<표 5-5> 수송 부문 미세먼지 저감대책 ···186

<표 5-6> 수송 부문 온실가스 저감대책 ···186

<표 5-7> 2019~2022년 미세먼지 당사자 설문조사 개요 ···210

<그림 1-1> 본 연구의 ‘통합관리’ 의미의 도식 ···3

<그림 1-2> 본 연구의 주요 내용 및 목표 ···4

<그림 1-3> 종합적인 과제 추진전략 ···7

<그림 2-1> 서울시 월평균 초미세먼지 농도 비교 ···10

<그림 2-2> 서울시 고농도 시기(12~3월) 월평균 농도 비교 ···10

<그림 2-3> 전국 산불 발생 횟수 ···11

<그림 2-4> 연도별 산불 발생 횟수 ···12

<그림 2-5> 연도별 산불 발생 횟수와 피해면적 증가세 ···12

<그림 2-6> 2022년 3월 4일 경상북도 울진군 산불 발생 시 PM 농도 변화 ···14

<그림 2-7> 주요 미세먼지 관련 정책 현황(’16년 이후) ···15

<그림 2-8> 중국의 탄소중립 및 청정대기 동시저감 목표 ···23

<그림 3-1> VOCs가 관여하는 초미세먼지 생성 메커니즘 ···25

<그림 3-2> CrIS 위성자료에 나타난 수도권 지역의 암모니아 지표 농도 현황(’15~’17년 연평균) ···27

<그림 3-3> 연간 국내 대기오염물질 배출량 ···29

<그림 3-4> 초미세먼지로 인한 인체 영향 ···30

<그림 3-5> 발전원별 오염물질 배출계수 ···35

<그림 3-6> LNG 복합화력발전소 가동초기 일산화탄소 농도 ···36

<그림 3-7> LNG 복합화력발전소의 배열회수보일러 개략도 ···37

<그림 3-8> LNG 복합화력발전소 황연저감시스템 개략도 ···38

<그림 3-9> SCR 촉매의 반응온도에 따른 NOx 전환율 ···40

<그림 3-10> 서울시 지하도로망 구축 계획 ···42

<그림 3-11> 부산시 지하도로망 구축 계획 ···43

<그림 3-12> 서부간선도로 및 제물포 지하도로 환기구 위치 ···44

<그림 3-15> 미세먼지 및 오염물질 제거를 위한 하이브리드 시스템(예시) ···51

<그림 4-1> 월별 강원지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···56

<그림 4-2> 연도별 강원지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’19년) ···56

<그림 4-3> 강원지역 대기오염물질별·부문별 배출량 ···59

<그림 4-4> NH3 배출량 상위 3개 기초지자체 ···62

<그림 4-5> NOx 배출량 상위 4개 기초지자체 ···64

<그림 4-6> PM2.5 배출량 상위 3개 기초지자체 ···66

<그림 4-7> SOx 배출량 상위 3개 기초지자체 ···68

<그림 4-8> TSP 배출량 상위 3개 기초지자체 ···70

<그림 4-9> VOCs 배출량 상위 3개 기초지자체 ···72

<그림 4-10> 월별 호남지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···74

<그림 4-11> 연도별 호남지역 PM2.5 ‘나쁨’·‘매우나쁨’ 일수(’15~’20년) ···75

<그림 4-12> 호남지역 대기오염물질별·부문별 배출량 ···77

<그림 4-13> 광주광역시 대기오염물질별·부문별 배출량 ···80

<그림 4-14> 전라북도 대기오염물질별·부문별 배출량 ···83

<그림 4-15> 전라남도 대기오염물질별·부문별 배출량 ···86

<그림 4-16> NH3 배출량 상위 5개 기초지자체 ···89

<그림 4-17> NOx 배출량 상위 5개 기초지자체 ···91

<그림 4-18> PM2.5 배출량 상위 3개 기초지자체 ···92

<그림 4-19> SOx 배출량 상위 3개 기초지자체 ···93

<그림 4-20> TSP 배출량 상위 3개 기초지자체 ···94

<그림 4-21> VOCs 배출량 상위 5개 기초지자체 ···96

<그림 4-22> 광주와 전남의 미세먼지(PM10) 농도 현황 ···100

<그림 4-23> 광주와 전남의 미세먼지(PM2.5) 농도 현황 ···101

<그림 4-24> 최근 5년간(’17~’21년) 광주와 전남의 월평균 미세먼지(PM10) 농도 현황 ···102

<그림 4-25> 최근 5년간(’17~’21년) 광주와 전남의 계절별 미세먼지(PM10) 농도 현황 ···103

<그림 4-28> 최근 5년간(’16~’20년) 광주의 대기환경기준 초과 횟수 현황 ···108

<그림 4-29> 최근 5년간(’16~’20년) 전남의 대기환경기준 초과 횟수 현황 ···110

<그림 4-30> 시·도별 PM10 및 PM2.5 배출량(’19년 기준) ···113

<그림 4-31> 광주의 PM10 및 PM2.5 배출량 변화 추이(’10~’19년) ···114

<그림 4-32> 전남의 PM10 및 PM2.5 배출량 변화 추이(’10~’19년) ···115

<그림 4-33> 시·도별 NOx 및 SOx 배출량(’19년 기준) ···125

<그림 4-34> 광주의 NOx 및 SOx 배출량 변화 추이(’10~’19년) ···126

<그림 4-35> 전남의 NOx 및 SOx 배출량 변화 추이(’10~’19년) ···128

<그림 4-36> 시·도별 VOCs 및 NH3 배출량(’19년 기준) ···135

<그림 4-37> 광주의 VOCs 및 NH3 배출량 변화 추이(’10~’19년) ···137

<그림 4-38> 전남의 VOCs 및 NH3 배출량 변화 추이(’10~’19년) ···138

<그림 4-39> 광주시 PM2.5 고농도 현상 시 주요 화학성분들의 평균 농도 변화(’15년 10월) ···145

<그림 4-40> 광주시 PM2.5 고농도 기간 중 MODIS 위성 영상과 공기 역궤적 해설 결과 ·· 146

<그림 4-41> 광주시 PM2.5 고농도 기간 중 유기탄소(EC)에 대한 SO42-와 NO3-의 농도비 변화 ···147

<그림 4-42> 광주시 미세먼지 고농도 기간 중 PM10, PM2.5, 블랙카본 및 주요 기상변수들의 변화 ···148

<그림 4-43> 광주시 미세먼지 고농도 현상 시 주요 화학성분들의 질량 크기 분포(’18년 11월) ···150

<그림 4-44> 2019년 호남권 대기환경연구소의 PMF 모델링에 의한 오염원 프로파일 ···151

<그림 4-45> 전남 시·군별 PM2.5 농도에 대한 국외 영향의 기여농도 ···152

<그림 4-46> 전남 시·군별 PM2.5 농도에 대한 국내 영향의 기여농도 ···153

<그림 4-47> 전남 시·군별 PM2.5 농도에 대한 국내 기여농도의 월별 변화 ···153

<그림 4-48> 성분별 PM2.5 농도에 대한 기여도(공간적 분포) ···154

<그림 4-49> 여수와 광양의 PM2.5를 구성하는 화학성분 비율 ···155

<그림 4-52> CFP 모델에 의한 여수의 PM2.5 오염원 공간 분석 ···157

<그림 4-53> CFP 모델에 의한 광양의 PM2.5 오염원 공간 분석 ···158

<그림 4-54> 광양국가산단 주변 지역의 계절별 원소 농도 변화 ···160

<그림 5-1> 초미세먼지 및 전구물질에 대한 배출원별 배출량 기여도 ···166

<그림 5-2> 지역별 초미세먼지 및 전구물질 배출량 기여도 ···167

<그림 5-3> 전국 연평균 PM2.5 농도 중 국내 기여분에 대한 배출원별 기여도 ···168

<그림 5-4> 전국 연평균 PM2.5 농도 중 국내 기여분에 대한 지역별 기여도 ···169

<그림 5-5> 전국 연평균 PM2.5 농도 중 배출원별 기여 상위 5개 배출원에 대한 지역별 기여도 ···171

<그림 5-6> 광역지자체 간 연평균 PM2.5 농도 기여도 매트릭스 ···175

<그림 5-7> 전 부문 PM2.5 농도 비용 대비 효과 분석 결과 ···179

<그림 5-8> 전 부문 TSP 비용 대비 효과 분석 결과 ···179

<그림 5-9> 전 부문 PM2.5 비용 대비 효과 분석 결과 ···180

<그림 5-10> 전 부문 NOx 비용 대비 효과 분석 결과 ···180

<그림 5-11> 미세먼지 사각지대 기초자료 조사 응답자 특성 ···182

<그림 5-12> 일평균 PM2.5 농도가 35μg/m³ 이상인 날의 월별 횟수 ···202

<그림 5-13> 2016년 충청남도 대기오염물질 배출량 ···204

<그림 5-14> 2016년 충청북도 대기오염물질 배출량 ···205

<그림 5-15> 2016년 대전 및 세종 대기오염물질 배출량 ···206

<그림 5-16> 영남지역 월평균 PM2.5 농도(’15~’19년) ···207

<그림 5-17> 영남지역 대기오염물질별·부문별 배출량 ···208

제1장

서 론

1. 연구의 배경 및 목적

우리나라는 2010년대 국외 요인 등과 함께 초미세먼지(PM2.5)가 사회적 문제로 대두되었 고, 정부 차원의 초미세먼지의 제도적 관리가 다소 늦었으나, 2014년 이후 초미세먼지를 포함한 미세먼지를 개선하기 위한 정부의 노력이 지속되고 있다. 2018년 대기환경기준의 강화와 2019년 미세먼지 8법¹⁾의 제·개정 등 관련 법령이 빠른 속도로 강화되었으며, 추가 경정예산 편성에 의한 재정투자 강화, 국가기후환경회의 운영, 미세먼지 특별대책위원회의 설치·운영이 추진되었다(심창섭 외, 2021a, p.1). 이러한 정책 목표를 갖고 2019년 법정계 획인 󰡔미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)󰡕을 추진하게 되었으며, 미세먼지와 전구물질 을 포함한 저감 목표를 제시하는 등 구체적, 포괄적 정책 수립과 이행이 본격적으로 시작되 었다. 또한 고농도 시기의 강화된 미세먼지 배출규제와 관리 강화를 포함하는 󰡔미세먼지 고농도 시기(’19.12~’20.3) 대응 특별대책󰡕을 추진하여 처음으로 석탄화력발전의 가동제 한과 고배출 차량의 운행 등을 통제하는 한시적 조건으로 강력한 대책을 2019년 12월 이후 매년 시행하고 있다(이하, 미세먼지 계절관리제). 미세먼지 관리정책은 2020년 ｢대기관리 권역의 대기환경개선에 관한 특별법｣(이하, ｢대기관리권역법｣) 시행으로 중앙정부뿐 아니 라 지방정부에서의 대기오염 관리 차원의 지자체 권한 부여와 성과 평가 등을 통해 지자체 의 관리목표와 이행을 위한 제도적 기반을 마련하게 되었다(심창섭 외, 2021a, p.1).

1) 2019년 3월 13일 제367회 국회 본회의에서 의결된 미세먼지 관련 8개 법안으로, ｢재난 및 안전관리기본법｣

개정안, ｢학교보건법｣ 개정안, ｢액화석유가스의 안전관리 및 사업법｣ 개정안, ｢항만지역 등 대기질 개선에 관한 특별법｣ 제정안, ｢실내공기질 관리법｣ 개정안, ｢대기관리권역의 대기환경개선에 관한 특별법｣ 제정안,

｢대기환경보전법｣ 개정안, ｢미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법｣ 일부개정법률안을 가리킨다.

본 과제 ‘미세먼지 통합관리 전략 수립 연구’는 본래 정부가 미세먼지 관리를 위한 국가적 노력을 집중하기 이전에 미세먼지 관리에 대한 개선방안을 지원하기 위하여 기획·추진되었 다. 즉, 본 연구는 당초 환경부의 󰡔대기환경개선 10개년 종합계획(2006-2015)󰡕과 󰡔제2차 수도권 대기환경관리 기본계획(2015-2024)󰡕 등 기존 정책의 한계를 개선하고, 향후 추진 될 가능성이 높은 미세먼지 관리 관련 정책의 제도적, 과학적 지원을 위한 다양한 자료 분석 과 제공을 목표로 하였다. 그러나 2018년 이후 초미세먼지 이슈가 점점 주요 사회 문제로 대두됨에 따라 정부의 미세먼지 정책 추진이 빠른 속도로 확대·강화되었고, 관련 대응을 위한 연구개발과 예산 투자 등이 큰 폭으로 증가하면서, 본 과제의 당초 기획 내용이 학계와 타 유관기관들에 의해 연구되어 그 성과의 대부분이 신속히 정책화되었다.

따라서 본 연구는 미세먼지 관련 법제도가 시행된 이후 현시점(’20~’22년)의 정책적 필요 성에 따라 당초 연구내용을 일부 보완하고 구체화하였다. 다양한 부문의 정책 현안 분석과 관련 정책 지원, 세부 정책 발굴을 목표로 연구 내용이 일부 수정되었다. 본 과제에서 다룬 주요 연구내용(’18~’22년)은 <표 1-1>과 같다.

지난 보고서(심창섭 외, 2021a, p.2)에서 이미 서술한 바와 같이 본 과제 제목의 ‘통합관 리’의 의미는 ‘미세먼지의 부문별, 지역별 배출원과 농도 기여, 지역별 사회적 피해비용을 고려하고, 환경, 보건, 경제, 사회(취약계층, 당사자 인식) 등 다양한 분야와 가치를 포괄적 으로 고려하여(‘수평적 통합’) 미세먼지 정책의 수립과 이행을 지원하고자 하는 것’으로 정 의될 수 있다(심창섭 외, 2021a, 그림 1-1 참조).

주제 세부 연구내용

1. 국내외 미세먼지 농도 실태 1.1 국내 미세먼지 농도 현황 및 추이(’18~’22년) 1.2 중국 등 국외 농도 특성 및 추이(’18년) 2. 국내외 미세먼지 관리정책

분석·평가

2.1 국내 부처별 및 중앙·지방정부 정책 현황 분석(’18~’22년) 2.2 국외 미세먼지 정책 현황 및 현안문제 등 분석(’19~’22년)

3. 국내 미세먼지 관리정책 지원을 위한 분석 및 평가

3.1 배출원별 배출량, 농도 및 위해도 기여도 평가(’18~’20년) 3.2 주요 정책에 대한 농도 개선효과 분석(’18~’19년) 3.3 국내 주요 배출원·물질별 건강피해비용 산정(’20년) 3.4 국내 주요 정책의 비용편익 분석(’21~’22년) 3.5 수송 부문의 정책 실태 분석 및 개선방안(’18~’21년) 3.6 주요 오염물질 실태 및 개선방안(’21~’22년)

3.7 우심(고농도)지역 및 민감계층 분석 및 정책 제안(’19~’22년) 3.8 미세먼지 관리개선을 위한 법제도 분석 및 개선안(’21~’22년) 4. 미세먼지의 과학적 결과의

정책 연계방안

4.1 과학기술적 성과의 미세먼지 정책 연계방안 도출(’19~’22년) 4.2 환경산업 연계 및 정책 제언(’22년)

5. 미세먼지 국민·전문가·

당사자 인식조사

5.1 미세먼지 관련 일반 국민 및 전문가 인식조사(’18~’19년) 5.2 지자체 정책 담당자(공무원) 인식조사(’20년)

5.3 정책 피규제자(사업장) 인식조사(’21년) 5.4 종합평가 및 정책 소통방안(’22년)

<표 1-1> 본 과제의 전체 연구내용(’18~’22년)

자료: 저자 작성(심창섭 외, 2021a, p.4). ²⁾

자료: 저자 작성(심창섭 외, 2021a, p.2).

<그림 1-1> 본 연구의 ‘통합관리’ 의미의 도식

2) 5개년 과제 전체 내용에 대한 사항으로, 전년도 보고서 내용과 동일.

자료: 저자 작성(심창섭 외, 2021a, p.6).

<그림 1-2> 본 연구의 주요 내용 및 목표

본 과제의 마지막 연차인 5차 연도 연구에서는 기존의 방향에 맞춰 정책연구 지원을 위한 자료 분석과 논의를 중심으로 한 ‘연구사업’과, 정책 지원을 위한 자료의 생산, 수집, 구축을 중심으로 한 ‘조사사업’으로 구분하여 연구·조사 결과를 수록·발간하게 되었다.

연구사업의 내용은 다음과 같다. 2022년 현재 국내 미세먼지의 실태와 국내 미세먼지 정책 현황을 분석 및 논의하고, 국외 미세먼지 관련 정책 동향을 조사하였다. 또한 미세먼지 물질별 주요 정책에 대한 비용-효과 분석을 수행하였다(별책부록에 상세 내용). 지역 차원의 연구에서는 면적에 비해 제한된 공간에서 대기배출이 발생하는 강원지역과 호남지역에 대 한 미세먼지 실태와 배출 특성 등을 분석하고 정책 방향에 대하여 논의하였다(표 1-2 참조).

조사사업은 정책 지원을 위한 자료 구축 및 분석을 위주로 수행하였다. 미세먼지 주요 정책에 대한 비용-효과 분석을 통해 정책 투자비용 대비 농도 및 배출량 저감효과를 산정하 였으며(수송, 생활, 발전 부문 중심), 코로나19 이후 미세먼지 전반에 대한 국민들의 인식변 화에 대한 여론조사를 실시하고 그 결과를 논의하였다. 또한 2019년도의 인식변화와의 차

이점과 미세먼지 및 정부 정책에 대한 세부 인식을 파악하고자 초점집단면접(focus group interview)을 수행하여 정책 소통을 위한 기초자료를 수집하였다(표 1-2 참조). 이러한 조 사사업은 자료의 다양성 및 분량을 감안하여 별도의 DB로 구축하였으며 별책부록 형태로 출간하였다. 마지막으로 지난 5년간(’18~’22년)의 주요 연구 성과를 마지막에 요약하여 정 책 반영을 위한 제언을 기술하였다.

주제 연구내용 참여 연구진

1. 미세먼지 실태 및 대응 정책 현황

- 최근 미세먼지 실태 및 정책 현황 분석 - 미세먼지 관리 종합계획 평가 등 - 국외 미세먼지 관련 주요 정책사례 조사 - 중국의 사례

KEI 대기환경연구실

(연구)

2. 미세먼지 국내외 연구성과 및 저감기술 분석

- 미세먼지 관련 주요 연구성과 분석 - 대기오염물질 주요 저감기술 및 적용 방안

KEI 대기환경연구실

(연구) 3. 미세먼지 고농도 지역

분석 및 정책 지원 자료 구축

- 미세먼지 우심지역의 원인과 대응방향(강원·호남) - 주요 미세먼지 정책 비용-효과 분석 실시

KEI 대기환경연구실·

경희대학교 (연구 및 조사) 4. 미세먼지 정책 관련

당사자 인식조사

- 포스트 코로나 시대의 대국민 미세먼지 인식조사 - 미세먼지 정책 세부 인식에 대한 FGI

KEI 대기환경연구실·

한국리서치 (조사) 5. 본 과제의 연구성과 종합

및 정책 제언

- 5년간의 주요 연구성과(’18~’22년)와 종합 정책 제언 대기환경연구실

<표 1-2> 5차 연도(’22년)의 주요 연구내용

자료: 저자 작성.

2. 연구의 내용 및 수행체계

지난 연차 보고서에서도 기술한 바와 같이(심창섭 외, 2021a, p.7), 본 연구에서는 앞서 설명한 미세먼지 ‘통합관리’ 전략 수립 차원에서 현재 정부가 추진하는 정책 혹은 추가 니즈 가 필요한 정책에 대한 지원과 정책 개선·발전을 위한 기초자료의 생산 및 분석·평가 등을 포함하는 분석과 조사를 수행하였다.

이를 위해 본 과제는 <그림 1-3>과 같이 다각적인 연구방법론을 적용하였다. 국가 및 지역 차원의 주요 미세먼지 배출원의 물질별 배출량 및 초미세먼지 농도 기여도를 산출하기 위해 대기화학-수송 모형을 구축하여 모의하였으며, 광역지자체뿐 아니라 필요시 기초지자 체 간 상호 기여를 파악할 수 있도록 활용하였다. 전국 및 지자체의 미세먼지 실태 및 원인 분석을 위하여 국가 초미세먼지 농도 측정자료 및 기상자료, 환경부의 대기오염물질 배출량 통계자료(CAPSS)를 포함한 관련 정부 통계자료 등을 종합적으로 분석하였다. 또한 미세먼 지 정책 담당자들의 소통 및 거버넌스 발전을 위한 당사자(일반 국민, 지자체 공무원, 피규 제자-배출 사업장 등) 인식조사 및 초점집단면접 분석 등 사회학적 접근 방법도 포괄적으로 적용하였으며, 미세먼지 관련 법제도, 국내외 정책, 지자체와 관련 분야의 다양한 전문가의 지식과 의견을 수렴하였다(심창섭 외, 2021a, p.9).

또한 관련 정책 지원을 위한 다양한 자료의 생산과 분석 결과를 DB 형태로 구축하여 정책 및 과학적(전문적) 근거로 활용할 수 있도록 하였으며, 그간의 연구성과를 중심으로 미세먼지 관리 이슈에 관해 대중과 소통할 수 있도록 미세먼지와 관련 정책에 대하여 동영 상 콘텐츠로 제작하였다(심창섭 외, 2021a, p.8).

자료: 저자 작성(심창섭 외, 2021a, p.9).

<그림 1-3> 종합적인 과제 추진전략

3. 과제의 기대효과 및 정책 기여

본 연구의 결과는 다각적 차원의 미세먼지 관련 국내 정책발전을 위해 기여하는 것을 목표 로 하였다. 먼저 미세먼지 정책의 이행에 대한 다년간의 다양한 당사자 인식 분석을 통해 당사자 인식을 반영한 미세먼지 정책 추진의 근거를 마련할 수 있으며, 향후 󰡔미세먼지 관리 종합계획(2025-2029)󰡕 등 주요 국가정책과 권역별 대기관리 정책 등 지역 차원의 미세먼지 관련 정책과 법제도의 개선을 위한 참고자료로 활용할 수 있다. 또한 본 연구에서 다루고 있는 지역 차원 대기오염 배출원의 정량적 기여도와 미세먼지 농도 기여도, 상대적 미세먼지 고농도 지역 분석 및 고농도 노출 인구 분석은 국가 및 지자체 차원의 미세먼지 정책에 시사점 을 제공할 수 있다(심창섭 외, 2021a). 또한 미세먼지 정책에 대한 비용-효과 분석은 일부 주요 정책에 대한 정책 효율성의 근거를 제시함으로써 정책 이행의 실효성과 지속성을 제공하 는 데 기여할 수 있다. 따라서 본 연구를 통해 현재 정부의 󰡔미세먼지 관리 종합계획 (2020-2024)󰡕에 세부적 시사점을 제공하고, 차기 󰡔미세먼지 관리 종합계획(2025-2029)󰡕의 정책발전에도 직간접적으로 기여할 수 있다(심창섭 외, 2021a).

제2장

미세먼지 현황 및 사례 분석

1. 최근 우리나라 미세먼지 오염의 특성

가. 코로나19 발생 전후 미세먼지 변화

우리나라는 2015년 전국적으로 초미세먼지를 관측하기 시작한 이래 매년 정체 혹은 소폭 의 감소 추이를 보이다가 2020년 전국 연평균 초미세먼지 농도가 19μg/m³로 역대 최저치 를 기록하였다(그림 2-1 참조). 일반적으로 고농도 시기인 계절관리제 기간(12~3월)은 2019년 이전에는 평균 초미세먼지 농도가 약 30~33μg/m³ 수준으로 현 대기환경기준의 약 2배를 상회하는 정도였으나, 제1차 계절관리제 기간(’19년 12월~’20년 3월)에는 초미 세먼지 평균 농도가 25μg/m³로 크게 개선되었다. 또한 초미세먼지 등급 ‘나쁨’ 이상 일수 (36μg/m³ 이상)는 2020년 기준 총 27일로 2019년보다 20일이 감소하여 관측 이래 최소 치를 보였으며, ‘매우나쁨’인 날(76μg/m³ 이상)은 관측되지 않았다.³⁾ 이는 전례 없던 코로 나19로 인한 국내외 사회경제 활동 감소 이외에도 유리한 기상조건과 계절관리제의 정책효 과가 일부 반영된 것으로 설명되고 있다.⁴⁾ 이러한 외부적 영향은 국내 미세먼지 대책에 대한 평가를 어렵게 하는 원인이 되고 있다.

특히, 2020년 2월과 3월 중순까지 중국에서 코로나19 확산 방지를 위한 봉쇄조치를 단 행하여 인근 지역에서 경제사회 활동이 광범위하게 위축되어 초미세먼지가 7~14μg/m³ 감소한 것으로 추정되고 있으며(He, Pan, and Tanaka, 2020, p.1), 우리나라는 서울의

3) 환경부 보도자료(2021.1.4).

4) 환경부 보도자료(2020.5.12).

경우 2020년 3월 중국의 봉쇄조치 영향에 국내에서 이루어진 초유의 고강도 사회적 거리두 기 조치가 더해져 2019년 3월 대비 초미세먼지 농도가 무려 44%나 감소하였다(-20μ g/m³). 이것은 우리나라의 초미세먼지 관리에 있어서 국내 기여분이 적지 않다는 사실을 방증하는 것이기도 하다(심창섭 외, 2021c, p.3). 2020년 이후 현재까지의 기상조건도 2019년에 비해 다소 유리하게 작용한 것으로 확인되었다. 2020년 전국 평균 강수량은 약 1,588mm로 2019년에 비해 34.1% 증가하였으며, 대기 정체 일수도 전년도에 비해 소폭 개선(4.3%)된 것으로 확인되었다.⁵⁾

2021년에도 경제사회 활동이 2020년 코로나19 이전으로 완전히 회복되었다고 볼 수 없으나, 2020년 2~3월과 같은 전례 없는 고강도 이동 제한이 없고 백신 접종 등으로 경제 가 서서히 회복된 상황에서의 미세먼지 농도 추이를 살펴볼 필요가 있다. 그러나 2022년 중국 대도시의 ‘제로 코로나 정책’으로 인한 주요 도시의 부분적 봉쇄조치가 국내의 미세먼 지에 긍정적으로 작용했을 가능성도 있다.

국내 전국 연평균 초미세먼지는 농도 관측을 시작한 2015년 이래 2021년에 가장 낮은 18μg/m³을 기록하였으며 초미세먼지 ‘좋음’(15μg/m³ 이하) 일수는 183일로 2020년 153 일 대비 약 20% 증가했으며, 2015년 63일에 비해 약 190% 증가했다.

- 전국 연평균 농도(μg/m³): 26(’15년) → 25(’17년) → 23(’19년) → 19(’20년) → 18(’21년) - 서울 연평균 농도(μg/m³): 23(’15년) → 25(’17년) → 25(’19년) → 21(’20년) → 20(’21년)

<그림 2-1>은 서울지역의 2019년부터 2022년 6월까지의 월평균 초미세먼지 농도를 비 교한 것이다.

2020년 이후는 코로나19의 영향이 있으나 2022년 1월과 4월을 제외하고 농도는 유사하 거나 개선된 모습을 보인다. 이러한 개선효과는 미세먼지 저감을 위한 정책의 효과인 것으 로 판단된다. 또한 서울시 연평균 농도는 2019년 25μg/m³ → 2020년 21μg/m³ → 2021 년 20μg/m³ → 2022년(10월 10일까지) 18μg/m³로 점차 개선되는 추세이다.

5) 환경부 보도자료(2021.1.4).

자료: 에어 코리아, “시도별 대기정보(PM2.5)”, 검색일: 2022.10.11의 자료를 바탕으로 저자 재작성.

<그림 2-1> 서울시 월평균 초미세먼지 농도 비교

자료: 에어 코리아, “시도별 대기정보(PM2.5)”, 검색일: 2022.7.1의 자료를 바탕으로 저자 재작성.

<그림 2-2> 서울시 고농도 시기(12~3월) 월평균 농도 비교

나. 산불 발생과 미세먼지 영향

1) 산불 발생 현황

2021년 보고서에서 언급되었듯 해외 사례 중 미국 캘리포니아주 최근 사례를 보면, 초미 세먼지 평균 농도가 미국 환경기준을 만족시켰음에도 불구하고 기후변화의 영향으로 산불 이 대형화되고 자주 발생함에 따라 월 단위 미세먼지 영향이 증가하고 일시적 고농도에 노출되는 사례가 나타나고 있다. 이와 같이 기후변화로 인한 가뭄 심화에 따른 산불(wild fire) 횟수의 증가는 초미세먼지 농도 및 건강위해성에 영향을 끼치고 있다. 국내에서도 금년 초 오랜 가뭄 끝에 대형 산불이 발생하였는데, 우리나라에 대해서도 기존의 산불 발생 현황과 농도와의 상관관계를 비교하고자 하였다.

자료: 산림청(2022.9.28), “산불발생통계”, 검색일: 2022.10.8. 데이터 기반으로 저자 작성.

<그림 2-3> 전국 산불 발생 횟수

국내 전국 산불 발생 횟수는 3월(1,239회) ＞ 4월(1,055회) ＞ 2월(705회)의 순서로 늦겨 울-봄철에 산불 발생이 집중되고 있다. 지역별 산불 발생 횟수는 경기(1,063회) ＞ 경북 (849회) ＞ 강원(744회) ＞ 경남(428회)의 순서로 경기, 강원, 영남지역에 집중되는 경향이 있으며, 전국 산불 피해면적은 4월(5,180ha) ＞ 2월(1,490ha) ＞ 3월(1,114ha)순으로 겨 울-봄철에 피해가 집중되었다. 지역별 산불 피해면적은 강원(4,007ha) ＞ 경북(3,163ha)

＞ 울산(547ha)순으로 강원, 영남지역에 집중되며, 발생 횟수와 차이가 있는 것으로 보아 강원, 경북에 대규모 산불이 발생하는 경향이 있는 것으로 판단된다.

자료: 산림청(2022), pp.138-139. 내용 기반으로 저자 작성.

<그림 2-4> 연도별 산불 발생 횟수

자료: 산림청(2021), p.138.

<그림 2-5> 연도별 산불 발생 횟수와 피해면적 증가세

2022년 2월까지의 산불 발생 횟수는 총 228회로, 이는 2012년 전체 산불 발생 횟수보다 많아 증가세를 보이고 있으며, 2022년 3월 강원도 지역의 대규모 산불 발생으로(울진 등) 볼 때 피해 규모와 그 횟수가 향후 기후변화 양상에 따라 증가할 가능성이 있다(’20년까지 산불 빈도와 면적은 증가 추세임). 본 연구에서 관측자료에 의한 산불 발생과 미세먼지 농도 간 상관성을 분석함으로써 기후변화로 인한 강수패턴 이상에 의한 산불-미세먼지 악순환이 존재하는지와, 이러한 관련성이 존재하는 경우 산림-대기질 정책의 연계방안을 논의할 수 있다.

자료: 에어 코리아, “미세먼지 세부 측정정보”, 검색일: 2022.8.6의 자료를 바탕으로 저자 작성.

<그림 2-6> 2022년 3월 4일 경상북도 울진군 산불 발생 시 PM 농도 변화

2022년 산불 중 3월 4일에 발생한 경상북도 울진군의 산불로 인해 미세먼지 농도가 일평균 PM10 기준 최대 약 3~5배 초과, 일평균 PM2.5 기준 최대 약 5~10배 초과한 것으로 나타났다. 이 밖에도 최근 10년간 최대 피해면적 상위 5건에 대한 월 단위의 시간별 미세먼지 농도 증감을 분석하였는데, 대체로 산불 발생지역 및 관측소의 위치, 기상영향(풍향 및 풍속), 그리고 산불의 세기 등에 따라 편차가 존재했으나(예: 강원도 산불 등) 일 단위의 미세먼지 농도 영향이 있는 것으로 나타났다.

지역적으로는 동해안 등 해안가보다는 내륙 산림 등에서 발생하는 산불에 의해 해당 지역 의 미세먼지 증가가 더 컸다. 그러나 미세먼지의 건강영향을 논하기 위해서는 월 단위 수준 이상의 농도 영향이 파악되어야 하나, 월 단위 이상의 장기적 자료 분석 결과, 중장기적인 산불 빈도 혹은 피해면적의 미세먼지 평균 농도 간에 통계적으로 유의미한 상관성을 찾기는 어려웠다. 따라서 현재까지 분석 결과로는 국내 산불 발생이 월 단위 이상의 미세먼지에 영향을 준다고 판단하기는 어렵다.

그러나 향후 기후변화에 의한 영향으로 단기적 고농도나 일정 기간 이상의 미세먼지 영향 으로 건강영향을 줄 가능성을 배제할 수 없으므로, 이에 대한 연구와 산불 피해 방지 대책을 대기정책과 연계할 필요성이 있다. 특히, 비해안가 중심의 산불 확산 방지 대책[임도, 저수 지, 소방시설(헬기) 등]과 주민대피 지원 등의 재난대책 이행이 필요하다.

2. 우리나라 미세먼지 정책 현황

자료: 심창섭 외(2021c), p.4.

<그림 2-7> 주요 미세먼지 관련 정책 현황(’16년 이후)

우리나라는 2020년 4월, 기존 시행 중이었던 󰡔제2차 수도권 대기환경관리 기본계획 변 경계획(2015-2024)󰡕을 전국적으로 확대하기 위해 중부권, 남부권, 동남권의 ‘대기환경관 리 기본계획(2020-2024)’을 발표하였다. 이를 통해 미세먼지 관리권역을 확장하고, 광역 시·도 단위의 특성을 반영한 대기오염물질 관리에 박차를 가했다. 지역 단위의 계획 이외에 도 실내공기질 법정계획인 󰡔실내공기질 관리 기본계획(2020-2024)󰡕을 수립함으로써 실내 공기질 관리 준수에 대한 체계를 마련하고 기반을 강화하고자 하였다(심창섭 외, 2021a).

가. 정책 기반 강화 관련

1) 계절관리제의 지속 강화

미세먼지 고농도 시기인 2020년 12월부터 이듬해 3월까지 ‘제2차 미세먼지 계절관리제’

를 시행함으로써, 지난 제1차 계절관리제 기간(’19년 12월~’20년 3월)과 달리 기상 조건, 국외 영향 등이 모두 불리하게 작용했음에도 불구하고 평균 농도의 감소는 물론 ‘좋음’ 일수 및 ‘나쁨’ 일수가 개선되는 효과⁶⁾가 있었다. 제2차 계절관리제 기간에 PM2.5 전국 평균 농도는 24.3μg/m³를 기록하여 최근 3년 평균 29.1μg/m³ 대비 16% 개선되었다. 지역별 로는 수도권, 충청권 및 강원도 지역의 개선 폭⁷⁾이 큰 것으로 드러났다(심창섭 외, 2021a ).⁸⁾

환경부는 제2차 계절관리제의 시행이 물질별로 PM2.5 직접 배출량 6,237톤, SOx 42,184톤, NOx 52,834톤, VOCs 20,705톤을 감축하는 효과가 있었다고 밝혔다. 지역별 로는 발전·산업 배출원이 밀집된 경상북도, 충청남도 등에서 개선효과가 큰 것으로 드러났 다(환경부 보도자료, 2021.5.25, pp.3-4). 따라서 환경부는 계절관리제의 정책효과를 다시 금 확인하고 이번 결과와 평가를 통해 개선 및 보완 과정을 거쳐 제3차 계절관리제의 시행계 획을 수립하고 이행하였다(심창섭 외, 2021a). 제3차 계절관리제는 공공 및 대형 사업장 등의 자발적 감축 기간 확대(10월~), 지역별 첨단감시반 및 가동단속반 운영, 수도권 차량

6) ‘좋음’ 35일, ‘나쁨’ 20일을 기록. 수치 분석 결과, 제2차 계절관리제가 시행되지 않았다면 ‘좋음’ 일수는 10일 감소하고, ‘나쁨’ 일수는 4일 증가했을 것이라고 예상.

7) 충북 8.8 ＞ 대전 7.7 ＞ 강원 7.5 ＞ 세종 5.6 ＞ 경기 5.3 ＞ 전국 4.8μg/m³. 8) 환경부 보도자료(2021.5.25).

대상 확대, 선박의 저속운항 참여율 제고 등을 주요 골자로 한다.⁹⁾

2021년 12월부터 이듬해 3월까지 제3차 미세먼지 계절관리제를 시행함으로써, 지난 제2 차 계절관리제 기간(’20년 12월~’21년 3월)과 비교하여 다소 불리한 기상 여건에도 불구하 고, 저감정책의 효과와 국외 영향 감소로 전국 초미세먼지 평균 농도가 감소하고, ‘좋음’

일수 및 ‘나쁨’ 일수 또한 개선되는 효과가 있었다. 전국 초미세먼지 평균 농도는 23.3μg/m³ 로 전년 같은 기간 평균 농도 24.3μg/m³ 대비 약 4% 감소하였을 뿐만 아니라 ‘나쁨’ 일수는 20일에서 18일로 2일 감소하고, ‘좋음’ 일수는 35일에서 40일로 5일 증가하였다.¹⁰⁾

구분 ’18년 12월

~’19년 3월

’19년 12월

~’20년 3월

’20년 12월

~’21년 3월

3년 평균 (’18~’21년)

’21년 12월

~’22년 3월 PM2.5 평균 [μg/m³] 33.4 24.5 24.3 26.9 23.3

‘좋음’ 일수(15μg/m³ 이하) 13 28 35 25.3 40

‘나쁨’ 일수(35μg/m³ 초과) 35 22 20 25.7 18

<표 2-1> 최근 3년 및 2021년 12월~2022년 3월 전국 평균 PM2.5 농도 비교

자료: 환경부 보도자료(2021.6.2), p.2.

2019년에 제1차 미세먼지 계절관리제를 시행하기 시작한 이래로 제2차, 제3차 미세먼지 계절관리제를 통한 지속적인 개선으로 정책의 효과성이 확인되고 있음에도 불구하고, 우리 나라의 미세먼지 농도는 여전히 국내 대기환경기준(15μg/m³) 및 세계보건기구 권고기준(5 μg/m³)에 미달하는 실정이다. 따라서 2022년 12월부터 시행되는 제4차 미세먼지 계절관 리제에서는 기존 제도의 적용 대상 확대, 정책의 제도화를 통한 이행력 제고, 위법행위 처벌 강화 등을 통해 기존 이행과제의 실효성을 높일 예정이다.

가) 도로 수송 부문

제4차 미세먼지 계절관리제에서는 기존에 수도권을 중심으로 한 5등급 차량 운행제한 을 4등급 차량까지 확대하는 제도를 마련하고, 전국 6개 특별·광역시의 5등급 운행제한을

9) 환경부 보도자료(2022.6.2).

10) 환경부 보도자료(2022.6.2).

시행함으로써 노후 고배출차의 저공해 기반을 확대할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 노후 차 운행제한을 위한 지자체 역할 강화를 위해 운행제한 조례 마련 및 단속실적 우수 등 저공해화 의지가 높은 지자체에 친환경차 국고보조금을 우선 배정하는 제도를 마련하였 으며, 이 외에도 대중교통비 소득공제율 확대, 자동차 주행거리 감축을 위한 자동차 마일 리지의 계절관리제 혜택 확대, 공영주차장의 주차료 할증, 불법 고배출 및 공회전 집중 단속을 시행할 예정이다.

나) 비도로 수송 부문

제4차 계절관리제에서는 한정된 공사장 및 건설기계에 적용되고 있는 노후 건설기계 사 용제한의 대상을 확대¹¹⁾하고, 관급·민간 공사장 모두 노후 건설기계 사용제한을 계약조건 으로 명시하도록 함으로써 기존 제도의 이행 의무를 강화하였다. 이와 더불어 환경영향평가 대상 민간사업장에 대한 친환경 건설기계 의무화, 시도별 1개소 이상의 대규모 공사장에

‘친환경공사장’ 운영 및 대규모 공사장 내 상시모니터링 시스템(IoT) 설치 운영을 시행할 예정이다.

항만 미세먼지 감축 제도의 경우, 저속운항해역을 기존에 설정된 4개 항만 외 국내 전체 국가관리무역항 14개 항만으로 확대하고 컨테이너선, 자동차운반선, LNG 운반선 등에 한 정되었던 대상 선종 범위를 일반화물선 등으로 확대하였다. 또한 국내 선박 배출규제해역을 확대하고 감시체계 마련을 추진하며, 이·접안용 예인선의 관리체계를 강화하였다.

다) 사업장 부문

전 사업장의 자발적인 감축 강화를 위하여 오염물질 배출량 상위 업종 사업장에 배출허용 총량의 계절관리제 할당계수(낮은 값) 적용, 사업장별 목표배출량 및 가동률 현실화, 초과배 출부담금 및 기본부담금 10% 상향 부과 등을 통해 대형 사업장(1~3종)의 자발적 감축을 제도화하였으며, 중소형 사업장의 자발적 감축 협약을 위한 협약, 소규모 사업장의 방지시 설 보조금 우선 지원 및 융자지원, 성능검사제도 도입 및 IoT 설치 의무화 병행 등의 사후관

11) 100억 원 이상 관급공사장, 덤프트럭 등 5종 수준의 건설기계에서 10억 원 이상 관급공사장 및 100억 원 이상 민간공사장, 2005년 이하 전 기종 건설기계로 적용 대상 확대.

리 강화 등이 시행된다. 이와 같은 사업장의 자발적 감축 강화 노력을 지자체 대기관리 시행 실적에 반영하거나 지자체별 사업장 협약 실적을 고려하여 해당 지자체의 국고보조금을 우선 지원하는 등의 수단을 통해 지자체의 역할을 강화할 예정이다.

기존의 지역별 사업장 불법배출 첨단감시단 및 기동단속반을 지속적으로 운영함과 더불 어 상시 점검 효과 제고를 위하여 ‘안전신문고’ 고농도 위반 신고를 반영하는 방안을 중장기 적으로 검토하고, 사업장의 환경신용평가 제도를 준비 중이다.

라) 발전 부문

전력수급의 안정성을 전제로 최대한으로 석탄발전 가동을 중지하고 최대출력 80%의 상한 제약을 실시하며, 발전소의 집진·탈황·탈질 설비 등 환경설비에 투자를 지속하고 고농도 기 간에 저유황탄 사용을 독려할 계획이다. 또한 석탄발전소 가동의 축소를 위해 지자체별 겨울 철 석탄발전 감축 규모를 파악하고 발전사별 상한 제약 담당자 책임 관리제를 시행한다.

전력수요 관리제도의 경우, 기존과 동일하게 공공기관 대상 겨울철 에너지 수요관리 이행실 태 점검 대상을 확대하고, 비대면 캠페인 및 홍보를 통해 전국 주요 상권 등 민간 대상의 참여를 유도할 계획이다.

마) 생활 부문

폐비닐·폐농약병 등 영농폐기물의 지상 방치 금지, 매립 및 소각 금지 등의 의무사항과 이를 준수하지 않는 경우 직불금을 감액하는 방침 등을 통해 기본직불금과 영농폐기물 적정 처리 연계를 강화하여 영농폐기물 처리 강화를 제도화하였다. 또한 농촌 불법소각 방지에 관한 지자체의 책임 강화를 위한 방안으로 지자체별 영농폐기물 연차별 이행실태 실적에 따른 농촌 폐비닐 수거보상금 및 공동집하장 확충 지원사업의 국고보조금 차등 지급 등이 시행된다.

지자체별 미세먼지 집중 도로 및 도로 재비산 집중 청소기간을 지정하고 운영을 점검하는 제도 마련을 통해, 도로 미세먼지 제거를 위한 지자체 도로청소를 제도화하였다. 지자체별 미세먼지 집중 도로 중 주요 고밀 주거지역의 IoT 농도측정기 설치를 통한 이행성과 모니터 링 강화, 고정식 저감장치 확대, 친환경 청소차 구매 의무화 등의 근본적인 대책을 추진하

며, 비산먼지 다배출 사업장 및 대규모 상업시설의 경우에는 교통영향평가 및 환경영향평가 등의 인허가 시에 도로 미세먼지 청소차 운영을 의무화하는 제도를 마련하였다.

다중이용시설 점검 및 공기질 집중관리를 위해 조리 초미세먼지(조리흄) 실태 점검, 대형 음식점 및 조리시설의 매연 저감시설 의무화 제도를 마련하고 학교 급식소 후드 개선사업 등을 추가로 확대하여 추진할 예정이다.

2) 신정부의 미세먼지 정책 추가 개선 사항의 국정과제 반영(’22~’27년)

2022년 5월, 신정부가 출범함에 따라 미세먼지 정책의 추가 개선을 신정부의 주요 국정 과제 중 하나로 제시하게 되었다(‘미세먼지 걱정 없는 푸른 하늘’). 여기서는 2021년 대비 초미세먼지 농도를 30% 개선하는 것을 주요 목표로 하고 있으며(’27년 전국 초미세먼지 평균 농도 13μg/m³ 달성), 이를 달성하기 위한 주요 정책 방안은 아래와 같이 제시되었다.

- 대기관리권역의 확대 및 대기권역의 사업장 총량제 강화

- 무공해차 목표 상향 추진(’35년 무공해차 전환) 및 차량 등급제 강화 - 전원믹스 중 화석연료발전 비중 40% 축소(’27년)

- 조기폐차 확대(4등급 차량 적용) 및 소형차의 온실가스 기준 강화

- 고농도 미세먼지 대응 강화(계절관리제의 확대 강화, 예보 능력 강화, 석탄발전 감축 확대, 5등급제 차량통행 제한을 6대 광역지자체로 확대)

- 대기오염 저감을 위해 국제기구 등을 활용한 국제 협력 강화(양자, 다자 협력 강화) - 실내공기질 관리 강화(’24년 40μg/m³ 달성)

이러한 국정과제의 대기환경 부문을 이행하고 탄소중립 정책과 정합성 있는 대기질 개선 을 추구하는 동시에 WHO 등 국제기구의 미세먼지 기준 강화 등 국제 동향을 고려하여 환경부는 대기환경개선 종합계획의 재수립 (󰡔제3차 대기환경개선 종합계획(2023-2032)󰡕) 을 추진하고 있다.