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2차 미세먼지 계절관리제 시행 첫 달, 고농도 완화영향 확인

  • 작성자관리자
  • 작성일2021-01-22 10:23:00
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▷ 계절관리제 시행 전 대비 석탄발전 대기오염물질 배출량 59.8%, 자발적 감축사업장 배출량 44.8% 저감 등 국내 배출량 저감
▷ 계절관리제를 시행하지 않았을 경우 나쁨일수는 3일 증가, 시간농도는 최대 12.4㎍/㎥ 더 높았을 것으로 분석
 
환경부(장관 조명래)는 제2차 미세먼지 계절관리제(2020년 12월 1일~2021년 3월 31일) 시행 첫 달인 2020년 12월 초미세먼지 상황과 주요 이행성과에 대한 분석 결과를 공개했다.
 
미세먼지 계절관리제는 미세먼지 고농도 시기인 그해 12월부터 이듬해 3월까지 평소보다 강화된 배출 저감과 관리 조치로 고농도 미세먼지 발생의 강도와 빈도를 완화하고 국민건강 피해를 줄이기 위한 제도다. 
 
정부는 2019년 12월부터 2020년 3월까지 미세먼지 계절관리제를 처음 도입하여 시행했으며, 2020년 12월부터 2차 미세먼지 계절관리제를 시행 중이다.
 
< 2020년 12월 초미세먼지 상황 >
 
먼저, 2차 계절관리제 시행 첫 달 초미세먼지(PM2.5) 농도는 과거 대비 전반적으로 개선된 것으로 나타났다. 
 
지난해 12월 한 달간 전국의 초미세먼지 평균농도는 24㎍/㎥으로 2019년 12월 26㎍/㎥ 대비 약 8%(상세: 25.8→24.1, △1.7㎍/㎥, 6.6%) 직전 3년(2017, 2018, 2019년) 12월 평균농도 27㎍/㎥ 대비 약 11% 개선됐다.
 
또한, 전국 일평균 초미세먼지 농도 15㎍/㎥ 이하인 좋음일수는 10일로 2019년 12월 대비 4일 증가했고, 일평균 36㎍/㎥ 이상 나쁨일수는 5일로 2019년 12월 대비 2일이 감소했다. 
 
[2020년 12월 초미세먼지 농도 상황 비교]  구분: 평균농도(㎍/㎥)  3년평균: 27  지난시즌: 26  이번시즌: 24  구분: 좋음(15㎍/㎥ 이하) 일수(일)  3년평균: 7  지난시즌: 6  이번시즌: 10  구분: 나쁨(36㎍/㎥ 이상) 일수(일)  3년평균: 7  지난시즌: 7  이번시즌: 5
 
한편, 같은 기간 초미세먼지 농도에 미치는 기상의 영향은 유·불리 조건이 복합적으로 작용한 것으로 판단된다. 
 
먼저 2019년 12월 대비 평균 풍속이 증가(1.8→1.9m/s)하고 한랭건조한 대륙고기압의 강한 확장으로 대기흐름이 원활했던 점은 유리하게 작용한 것으로 보인다.
 
하지만 같은 기간 강수량이 약 70% 감소(30.3→9.2mm)하고, 동풍 일수가 감소(6→0일)한 점은 불리하게 작용한 것으로 판단된다. 
 
[12월 기상 현황 비교(전국 30개 지점 종관기상관측소 관측자료 평균)]  구분: 2017~2019년 12월 평균  평균기온(℃): 1.8  강수 일수(일): 7  월강수량(mm): 28.0  평균풍속(m/s): 2.0  동풍 일수(일): 3  구분: 2019년 12월  평균기온(℃): 3.4  강수 일수(일): 8  월강수량(mm): 30.3  평균풍속(m/s): 1.8  동풍 일수(일): 6  구분: 2020년 12월  평균기온(℃): 1.3  강수 일수(일): 4  월강수량(mm): 9.2  평균풍속(m/s): 1.9  동풍 일수(일): 0
 
 
< 주요 정책 추진 실적 >
 
2020년 12월 한 달간 추진된 2차 계절관리제 정책과제의 이행 실적을 분석한 결과, 특히 자발적 감축협약 사업장과 석탄화력발전에서 대기오염물질 배출량 감축 실적이 큰 것으로 나타났다.
 
먼저, 계절관리기간 총 324개 사업장이 참여하여 대기오염 방지시설 최적 운영 등 자발적 감축 협약 이행에 노력한 성과가 나타났다. 
 
원격굴뚝감시체계(TMS)가 부착된 137개 사업장의 자료를 분석한 결과 대기오염물질 배출 총량을 2019년 12월 대비 약 4,571톤, 계절관리제를 시행하기 전인 2018년 12월 대비 약 1만 982톤(44.8%)을 저감한 것으로 나타났다.
 
특히 석탄화력 발전은 전국의 총 60기* 중 일자별로 12기에서 최대 17기를 가동정지하고, 26기에서 46기에 대해서는 최대 발전출력을 80%로 제한하는 상한제약을 통해 감축을 실시했다.
* '21.1.1. 보령 1,2호기 영구 정지에 따라 현재는 총 58기
 
이에 따라 원격굴뚝감시체계(TMS) 자료를 분석한 결과, 2019년 12월 대비 대기오염물질 배출 총량을 약 1,836톤 저감했고, 계절관리제를 시행하기 전인 2018년 12월 대비로는 대기오염물질 배출 총량을 약 5,254(59.8%) 저감한 것으로 나타났다.
 
[석탄화력발전소 및 자발적협약 사업장 대기오염물질 배출량 비교(톤)]  구 분: 계(저감 비율)  자발적협약 사업장(137개)-'18.12월: 24,513  자발적협약 사업장(137개)-'19.12월: 18,102  자발적협약 사업장(137개)-'20.12월: 13,531  자발적협약 사업장(137개)-감축량('18년 대비): 10,982(44.8%)  석탄화력발전소(60기)-'18.12월: 8,781  석탄화력발전소(60기)-'19.12월: 5,363  석탄화력발전소(60기)-'20.12월: 3,527  석탄화력발전소(60기)-감축량('18년 대비): 5,254(59.8%)    구 분: 황산화물(SOx)  자발적협약 사업장(137개)-'18.12월: 7,682  자발적협약 사업장(137개)-'19.12월: 4,768  자발적협약 사업장(137개)-'20.12월: 3,544  자발적협약 사업장(137개)-감축량('18년 대비): 4,138  석탄화력발전소(60기)-'18.12월: 4,137  석탄화력발전소(60기)-'19.12월: 2,534  석탄화력발전소(60기)-'20.12월: 1,741  석탄화력발전소(60기)-감축량('18년 대비): 2,396    구 분: 질소산화물(NOx)  자발적협약 사업장(137개)-'18.12월: 16,311  자발적협약 사업장(137개)-'19.12월: 12,927  자발적협약 사업장(137개)-'20.12월: 9,658  자발적협약 사업장(137개)-감축량('18년 대비): 6,653  석탄화력발전소(60기)-'18.12월: 4,408  석탄화력발전소(60기)-'19.12월: 2,670  석탄화력발전소(60기)-'20.12월: 1,674  석탄화력발전소(60기)-감축량('18년 대비): 2,734    구 분: 먼지(TSP)  자발적협약 사업장(137개)-'18.12월: 520  자발적협약 사업장(137개)-'19.12월: 407  자발적협약 사업장(137개)-'20.12월: 329  자발적협약 사업장(137개)-감축량('18년 대비): 191  석탄화력발전소(60기)-'18.12월: 236  석탄화력발전소(60기)-'19.12월: 159  석탄화력발전소(60기)-'20.12월: 112  석탄화력발전소(60기)-감축량('18년 대비): 124
 
이외에도 선박 저속운항제도 운영, 노후경유차 조기폐차 등으로 2020년 12월 제2차 계절관리제 시행 한 달간 계절관리제 시행 전 대비 초미세먼지 관련 대기오염물질 배출 총량을 최대 약 3만 1,857톤*을 저감한 것으로 분석됐다. 
* 초미세먼지 직접배출 1,557톤, 황산화물 10,832톤, 질소산화물 14,302톤, 휘발성유기화합물 5,165톤
 
< 2020년 12월 초미세먼지 개선 원인분석 결과 >
 
국가미세먼지정보센터는 2020년 12월 초미세먼지 농도 개선에 기상 및 정책이 미친 영향을 정량적으로 분석하기 위해 대기질 수치 모델링을 수행했다. 
 
먼저 2019년 12월 대비 기상요인으로 인해 초미세먼지 농도가 소폭 개선되는 영향이 있었던 것으로 분석된다. 
 
국내외 배출량을 동일한 값으로 고정하고, 2019년과 2020년의 각 12월 기상 상황을 모델링에서 구현하여 비교한 결과, 2019년 12월 대비 2020년 12월 농도 개선폭(△1.7㎍/㎥, 25.8→24.1㎍/㎥)의 약 12%(△0.2㎍/㎥)가 기상영향에 따라 개선된 것으로 분석됐다. 
 
[2020년 12월 초미세먼지 농도에 대한 기상 영향 모델링 분석 결과]  '19.12월 기상 모사  '20.12월 기상 모사  '20.12 - '19.12월 차이
 
다음으로 계절관리기간 국내 배출량 감축에 의한 농도 저감 영향도 있었던 것으로 분석되었으며, 특히 나쁨일수, 시간 농도와 같은 고농도의 빈도와 강도 완화에 정책영향이 있었던 것으로 나타났다.
 
2020년 12월 기상 상황에서 계절관리기간 정책 영향에 의한 국내 배출량 변동 상황을 모델링에서 구현하여 비교한 결과 국내 배출량 감축에 따라 한 달간 초미세먼지 평균농도 감소가 약 1.1㎍/㎥로, 관측된 개선폭(1.7㎍/㎥)의 65%를 차지하는 것으로 나타났다. 
※ 계절관리기간 정책 영향이 없었을 경우, 2020년 12월 전국 평균농도가 관측된 값보다 1.1㎍/㎥ 더 높았을 것이라는 의미
 
또한 계절관리제를 시행하지 않았을 경우, 전국 일평균 초미세먼지 농도 15㎍/㎥ 이하인 좋음일수는 2일 줄고 일평균 36㎍/㎥ 이상 나쁨일수는 3일 늘었을 것이며, 순간적인 고농도 강도인 시간 농도는 최대 약 12.4㎍/㎥까지 높았을 것*으로 분석됐다. 
* 울산12.4㎍/㎥>경북9.9㎍/㎥>대구6.3㎍/㎥>강원 5.7㎍/㎥>전북 5.1㎍/㎥
(시간 농도 최대 차이 지점 기준)
 
[2020년 12월 국내매출량 감축에 따른 농도 개선 영향 모델링 결과(㎍/㎥)]  기간 평균농도 감소  일 최고농도 감소  시간 최고농도 감소
 
한편, 고농도 발생 사례에서도 고농도 완화 영향을 분석·확인할 수 있었다. 
 
초미세먼지 일평균 농도가 유사했던 2019년 12월 10일과 2020년 12월 11일 사례*를 살펴보면, 2019년 사례의 경우 수도권에 비상저감조치가 발령되었던 것에 비해 2020년 사례에서는 비상저감조치가 발령되지 않았다.
* 2019년 12월 10일 초미세먼지 일평균 농도 : 서울 72㎍/㎥, 경기 76㎍/㎥ 
2020년 12월 11일 초미세먼지 일평균 농도 : 서울 75㎍/㎥, 경기 74㎍/㎥ 
 
모델링 분석 결과 계절관리기간 정책 영향이 없었을 경우 2020년 12월 11일에 수도권에서 초미세먼지 고농도 비상저감조치가 발령될 가능성이 있었던 것으로 분석*됐다. 
* 12.11일 일평균 농도 서울/경기 관측 74.8/74.0㎍/㎥ → 계절제 미시행시 추정 76.3/75.5㎍/㎥
(비상저감조치 발령 기준 중 하나인 초미세먼지 일평균 농도 75㎍/㎥ 초과에 해당)
 
같은 날 서울은 하루 동안 시간대별로 최소 0.2㎍/㎥에서 6.2㎍/㎥, 경기는 최소 0.5㎍/㎥에서 최대 3.0㎍/㎥까지 농도가 높았을 것으로 분석됐다. 
 
[2020년 12월 11일 서울지역 초미세먼지 농도 모델링 결과(㎍/㎥)]   ※ 푸른색 : 시간대별 실측 농도 / 주황색 : 정책영향이 없었을 경우 농도 추청치
 
환경부는 이러한 정책·기상 영향 외에도 코로나19에 따른 사회·경제적 활동 감소 영향, 미세먼지 저감 외에 온실가스 배출 감축이라는 공동편익(Co-benefit) 영향 검토·산정을 추진할 계획이다. 
 
[제2차 계절관리제 첫 달(2020년 12월) 농도개선 영향 모델링 분석결과 종합]  '20.12월 관측농도  '20.12월 정책 영향
 
 
< 맺음말 >
 
김승희 환경부 대기환경정책관은 "두번째로 시행 중인 계절관리제가 사업장과 선박의 자발적인 감축, 5등급차 운행감소와 같은 국민 여러분의 참여로 소중한 성과들이 나타나고 있어 감사의 인사를 드린다"라고 밝혔다.  
 
아울러 "지난해 12월은 초미세먼지 상황이 양호하고 정책영향도 확인할 수 있었지만, 추위가 지나가고 대기정체 등이 발생하면 고농도 상황이 잦아질 수 있어 긴장의 끈을 놓을 수 없다"라며, 
 
"계절관리제 과제별 이행상황을 철저히 점검하고, 국내외 초미세먼지 상황을 예의주시하여 남은 계절관리기간 상황관리에 빈틈없이 최선을 다하겠다"라고 말했다.
 
 
붙임  제2차 계절관리제 주요 과제별 2020년 12월 이행실적.  끝.
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