연구배경: 산업혁명 이후 도시화 및 산업화로 인하여 이산화탄소가 증가하고 미세먼지에 대한 건강위해성이 점점 심각해졌다. 미세먼지는 천식, 심혈관질환, 폐 질환, 호흡기 질환 등의 많은 질병을 유발하는데, 세계보건기구(WHO)의 국제암연구소는 2013년 초미세먼지인 PM2.5를 1군 발암물질로 지정하였다. 국내 고농도 초미세먼지는 겨울철과 이른 봄철에 나타나며, 초미세먼지의 경우 2015년부터 2020년까지 매년 대기환경 기준을 초과하였다. 또한 매년 우리나라를 찾아오는 황사의 경우 봄철 편서풍을 타고 국내로 유입되면서 미세먼지 농도에 영향을 미친다.
연구목적: 1. 경상남도 7개 지역(창원, 진주, 김해, 하동, 거제, 양산, 사천)의 19개 관측소를 대상으로 2009년부터 2020년까지 경상남도의 미세먼지 농도의 분포 특성을 분석하여 변화를 파악하고자 하였다.
2. COVID-19의 영향으로 인한 교통량감소와 미세먼지 배출원 활동 감소가 미세먼지 농도분포에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.
3. 기후변화를 기준으로 황사 발생일수와 기류를 분석하여 황사의 변화를 파악하고자 하였다.
4. 경상남도 주민을 대상으로 미세먼지 고농도시기에 도입하는 미세먼지 계절관리제에 대한 인식을 파악하고자 하였다.
연구방법: 1. 경상남도 7개 지역을 대상으로 2009년부터 2020년까지 PM10 농도와 2015년부터 2020년까지 PM2.5 농도분포를 살펴보았다. 월평균의 경우 일평균 자료가 70% 이상 있는 경우, 연평균의 경우 월평균 자료가 70% 이상 있는 경우에 사용하였다.
2. COVID-19 시기 교통량 변화는 교통카드 빅데이터 통합정보시스템에서 제공한 2019년과 2020년의 대중교통 이용량 자료를 분석하였다. 대중교통 이용량은 수도권과, 부산/울산지역의 자료를, 시내버스 통행량은 서울과, 경남지역의 자료를 사용하였다.
3. 미세먼지 농도에 영향을 주는 황사의 발생일수는 1961년부터 2020년까지 서울시를 대상으로 수집된 기상청의 황사관측자료를 이용하여 연도별, 월별로 분석하였으며, HYSPLIT4를 이용하여 기류의 변동경향을 분석하였다.
4. 만 19세 이상의 경상남도 주민 581명을 대상으로 구조화된 설문지를 이용하여 미세먼지 계절관리제에 대한 인식을 파악하였다.
연구결과: 1. PM10과 PM2.5 연평균 농도분포는 감소하는 추세로 나타났으며, PM10의 연평균 농도분포는 대기환경기준을 충족하였고, PM2.5의 연평균 농도분포는 대기환경기준을 초과하는 것으로 나타났다. 월평균 미세먼지 농도분포의 경우, PM10은 봄철에 농도가 가장 높게 나타났고, PM2.5의 경우 겨울철에 농도가 가장 높게 나타났다.
2. COVID-19 전·후 수도권지역과 경상남도지역의 대중교통 이용량을 비교했을 때 COVID-19 이전에는 3월, 4월, 5월에 대중교통 이용량이 많았으나 COVID-19가 발생한 2020년에는 3월, 4월, 5월에 대중교통 이용량이 적게 나타났다.
3. 1961년부터 2020년까지 기후변화 전·후 황사 발생일수를 비교하였을 때, 기후변화 이전에는 황사가 90일 발생하였으며, 기후변화 이후에는 황사가 268회 발생하였다. HYSPLIT4를 이용하여 기후변화 전·후 황사발생일에 대한 기류의 역궤적을 분석한 결과 군집은 크게 4개로 나타났으며, 기후변화 이전에는 중국의 서쪽 부근인 타클라마칸에서 넘어오는 경로가 가장 많았고(32%), 기후변화 이후에는 내몽골고원을 거쳐 유입되는 경로가 가장 많이 나타났다(51%).
4. 미세먼지 농도가 높게 나타나는 12월부터 이듬해 3월 사이 시행되는 계절관리제에 대하여 경상남도 주민들을 대상으로 설문조사를 실시한 결과 응답자 중 76%가 계절관리제를 인지하지 못하고 있었다. 응답자 중 계절관리제 시행에 있어 가장 중요하다고 생각되는 방법으로 노후경유차 등 배출가스 5등급 운행 제한이 28.7%로 가장 높게 나타났다.
결론: 1. 경상남도의 미세먼지와 초미세먼지 연평균 농도분포는 점차 감소하는 추세로 나타났다. 월평균 농도분포의 경우 PM10은 5월에 가장 높고 7월에 가장 낮게 나타나 봄철 호흡기 질환에 유의해야 하며, PM2.5는 2월에 가장 높고 9월에 가장 낮게 나타나 늦겨울과 초봄의 환절기에 초미세먼지 관리에 유의해야 함을 알 수 있다.
2. COVID-19 전·후 2019년과 2020년 대중교통 이용량을 비교하였을 때 COVID-19가 발생하기 이전인 2019년에는 봄철(3~5월)에 이용량이 많았으나 2020년 이후에는 같은 기간이 가장 적게 나타나 COVID-19로 인한 교통량감소가 미세먼지 농도에 영향을 미쳤다고 볼 수 있다.
3. 기후변화 전·후 황사 발생일은 기후변화 이전 90회에서 기후변화 이후 268일로 약 3배 증가하였다. 군집분석 결과 기후변화 이전에는 중국 서쪽 타클라마칸에서 넘어오는 경로가 가장 많았지만, 기후변화 이후에는 내몽골을 거쳐 유입되는 경로가 가장 많이 나타나 황사 발원지가 동쪽으로 이동한 것을 확인하였다.
4. 미세먼지 계절관리제에 대한 설문조사 결과 대상자의 73%가 계절관리제를 모르고 있어 계절관리제에 대한 홍보가 필요하다. 또한 계절관리제 시행 시 노후경유차 등의 배출가스와 5등급 차량 운행을 주요 관리대책으로 여기고 있음에 따라 이에 대한 행정적인 관리가 요구된다.