청주 초미세먼지 ‘유기탄소·질산염’ 등 2차 생성 많아

미세먼지가 사회 문제가 되고 있는 가운데 청주지역의 최미세먼지 유기탄소, 질산염 등 2차 생성이 많은 것으로 나타났다.

충북보건환경연구원은 2019년 12월부터 2020년 11월까지 청주시 오송 지역을 대상으로 진행한 초미세먼지(PM-2.5) 구성 성분에 대한 분석 결과를 11일 발표했다.

이번 조사의 목적은 초미세먼지의 농도 특성을 파악하고, 배출원별 기여도 분석을 통해 초미세먼지의 조성을 분석해 주요 생성원인을 밝히기 위한 것이다.

충북보건환경연구원은 이번 조사를 위해 매월 7일간 오송읍 도시대기오염측정소에서 초미세먼지를 채취해 질산염이온(NO3-), 황산염이온(SO42-), 암모늄이온(NH4+) 등 이온 성분 8종, 유기탄소(OC) 등 탄소 2종, 철(Fe) 등 중금속 20종 등 총 30종의 성분을 분석했다. 

분석 기간 중 초미세먼지 평균 농도는 24.7 ㎍/㎥로 나타났다.

이는 2019년 충북 전체 초미세먼지 평균 농도(28 ㎍/㎥) 보다 낮은 것으로 코로나19 여파로 인한 경제활동 감소 등의 영향이 미친 것으로 추정된다.

초미세먼지 조성은 이온 성분이 49.4%로 구성비가 가장 높았으며 그 다음이 탄소 성분으로 22.9%, 중금속 성분이 1.4%를 차지하는 것으로 나타났다.

각 항목별로는 유기탄소가 20.4%로 가장 많고 질산염이온이 20.2%로 두번째로 많은 것으로 조사되었다.

유기탄소는 주로 화석연료의 연소에 의해 직접 배출되거나 대기 중 가스상물질과 광화학반응에 의해 2차적으로 생성되는 물질이다.

질산염이온은 화석연료를 사용하는 난방, 열공정산업, 자동차 등에서 배출된 질소산화물이 대기 중 화학반응에 의해 생성되는 물질로서 화석연료의 사용이 초미세먼지 발생에 크게 기여함을 알 수 있다.

이번 성분 분석 결과를 토대로 PMF 모델링을 수행해 이 지역 초미세먼지의 주요 배출원을 확인하고 각 배출원별 기여도를 추정한 결과 총 7개의 배출원이 확인됐다.

7개의 배출원 각각의 기여도는 2차질산염(33.0%) > 2차황산염(25.6%) > 생물성연소(17.5%) > 이동오염원(11.6%) > 토양(7.6%) > 폐기물소각(4.0%) > 산업관련(1.3%) 순으로 나타났다.

보건환경연구원 관계자는 “이번 연구 결과로 청주시 오송지역 초미세먼지는 대부분 2차 생성에 의한 성분인 것으로 확인됐다. 이를 저감하기 위해서는 지속적으로 추진 중인 NOx, SOx, NH3 저감 대책 및 노후경유차 조기 폐차 지원 사업을 확대·강화, 추진하고 기여도가 비교적 높은 생물성연소(노천 소각)를 방지하기 위해 수거·처리 대상에서 제외된 신규영농폐기물(타이벡, 곤포사일리지, 차광망, 부직포 등)의 공동 수거·처리시스템이 마련돼야 할 것”이라고 제안했다.