[특별기고] 미세먼지 계절관리제, 어떻게 평가할까

에너지경제 ekn@ekn.kr 2020.04.03 08:28:04

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김용표 교수 (이화여대 화학신소재공학과 )


지난 2019년 12월부터 올해 3월말까지 미세먼지 계절관리제가 처음 실행되었다.

그리고 올해 3월 미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법 개정안이 공포, 시행되어 계절관리제의 법적 기반도 마련되었다.

계절관리제는 배출허용기준이나 배출총량제 같은 배출 저감에 의한 연평균 농도 저감에 목적을 둔 상시 대책과, 며칠의 고농도 미세먼지 사태에 대응하는 비상저감조치에 더해서 새롭게 시행되는 대책이다. 계절관리제는 상시 대책보다 강화된 대기관리 대책을 시행하는 것이어서, 국민과 이해당사자 그리고 관리하는 정부의 부담이 커진다.

계절관리제를 계속 추진하려면 정부는 그 효과를 명확하게 보여야 한다.

서울연구원에 의하면 계절관리제의 목표는 사전에 국내 배출을 줄여 고농도 강도와 지속시간을 완화하는 것이다. 즉 평상시보다 강화된 저감 정책을 시행하여 기저(base)농도를 낮춰 (1)초미세먼지 나쁨(일평균 기준 35 ㎍/㎥ 초과) 일수 저감과 (2)동일 시기의 초미세먼지 평균농도 개선을 목표로 하는 것이다.

미세먼지특별대책위원회에서 발표한 ‘미세먼지 고농도시기(‘19.12∼20.3’) 대응 특별대책‘에서도 계절관리제의 기본 성격을 미세먼지 고농도 발생을 억제하고, 미세먼지로 인한 피해 영향을 저감하기 위한 실행계획(Action Plan)이라고 규정하고 있다.

국무조정실에서 발표한 보도자료에 의하면 계절관리제에서 실행한 주요 대책은 크게 (1) 자동차(수도권지역 배출가스 5등급 차량 운행제한, 수도권(서울, 인천, 경기)과 6개 특.광역시 공공부문 차량 2부제), (2) 사업장(사업장 미세먼지 배출에 대한 감시와 정보 공개 강화), (3) 발전 및 농업(석탄발전 가동 중단과 상한제약, 영농 부산물과 폐기물 관리 강화), (4) 국민건강 보호 (전국 유치원.학교(초.중.고.특수 포함) 교실 공기정화장치 설치와 관리 강화, 민감. 취약계층에 대한 마스크 지급과 고농도 발생 시 행동요령에 대한 교육. 홍보 시행, 실내공기질 관리실태 점검을 예년에 비해 대상 확대, (5) 미세먼지 주간예보 실시, (6) 범정부 상황관리체계 가동의 6 가지이다.

그렇다면 미세먼지 계절관리제는 성공했을까? 그 전에 성공 여부를 어떻게 평가할 수 있을까? 정책의 효과를 평가하기 위해서는 평가할 수 있는 지표가 있어야 한다.

정부에서는 배출량 저감과 농도 저감을 정책 효과로 발표하였다.

산업통상자원부에서는 지난 12∼2월 석탄발전 가동 중지와 상한제약으로 석탄발전 부문의 미세먼지 배출량은 지난해 같은 기간에 비해 약 2,011톤(39.4%) 줄어드는 효과가 있었다고 발표하였다. 국무조정실에서 올해 3월 발표한 자료에 의하면 측정 결과 ‘19.12월부터 20.2월’ 까지 전국 초미세먼지 평균농도는 전년도 동기(31 ㎍/㎥) 대비 5 ㎍/㎥(약 16%) 감소하여 26 ㎍/㎥ 였다. 좋음 일수는 2배로 증가(10 →20일)하고, 나쁨 일수는 13% 감소(24→21일)하였으며, 특히 고농도 일수는 11일에서 2일로 80% 넘게 대폭 줄었다.

모델링 결과로는 이러한 국내 대기오염물질 배출 저감 결과를 12∼1월 전국 평균농도로 환산하면, 최소 0.2 ㎍/㎥, 최대 1.0 ㎍/㎥ 감소한 것으로 나타났다.

이와 비슷한 발표가 2017년 ‘미세먼지 관리 종합대책’에서도 나왔었다. 2017년 6월에 충청남도의 노후 석탄화력발전소 4기를 가동 중단한 결과를 제시하였는데, 측정 결과는 지난 2년(‘15,’16)의 동기간 자료와 비교하면 충남지역 2017년 6월 PM 2.5 농도는 15.4%(4 ㎍/㎥) 감소하였고, 모델링 결과로는 충남지역 PM 2.5 농도는 1.1%(0.3 ㎍/㎥) 감소하였다고 한다. 먼저 산업통상자원부의 발표를 검토해 보자. 공개된 가장 최근 자료인 2016년 초미세먼지 배출량은 100,237톤이다.석탄화력발전소 가동 조정으로 2,011톤(전년도 대비 39.4%)이 저감된 것은 전체의 2% 정도이다. 이 정도면 상당히 큰 저감이다. 문제는 이 정도 저감이면 초미세먼지 농도 저감에 얼마나 기여했을지를 판단하기 힘들다는 것이다.

초미세먼지의 대부분은 기체상 대기오염물질이 대기에서 화학반응을 통해 생성된 것이어서 직접 배출되는 초미세먼지 저감이 대기 농도에 얼마나 영향을 미치는지 평가하는 것이 필 수적이다. 따라서 목표가 배출량 저감이라면 성공 여부를 판단할 수 있지만, 대기 초미세먼지 농도 저감이라면 이 발표로는 성공 여부를 판단할 수 없다.

참고로 아주대학교 김순태 교수 연구팀에서 올해 2월에 발표한 모델링 결과 논문에 의하면 전국 8기의 노후 석탄화력발전소의 가동 중단이 2017년 3∼9월 우리나라 초미세먼지 농도에 전국적으로는 0.10 ㎍/㎥, 충청남도에는 0.23 ㎍/㎥ 저감 효과를 보인 것으로 나타났다.

다음은 국무조정실 발표 자료를 검토하자. 미세먼지 관리 종합대책도 마찬가지이지만 측정 결과를 전년도 같은 기간과 비교한 것과, 산정된 배출량 변화에 따른 모델링 결과를 같이 발표하였다. 두 결과 모두 측정 결과가 모델링 결과보다 훨씬 큰 차이를 보인다. 일반인이 이해하기는 힘들다. 왜 굳이 두 결과를 같이 발표할까?

측정 결과는 기상과 외부 영향 정도가 변하기 때문에 올해와 작년 측정 결과를 단순 비교하는 것은 합리적인 비교가 아니다.

기상에서는 30년 평균과의 차이를 보여주는 경우가 있는데, 올해 초미세먼지 농도를 과거 1-3년 평균자료와 비교하는 것은 그다지 합리적이지 않다.

모델링에 사용하는 모델은 3차원 광화학 이동 모델로 기상 자료와 배출량 자료를 입력하면, 모델에서 대기오염물질의 변환, 생성, 이동, 제거 과정을 계산하여 특정 지점의 특정 시간의 대디오염물질별 농도를 예측하는 것이다. 시간 변화에 따른 배출량과 기상 인자 변화를 고려할 수 있어서 외국에서도 현상 이해, 정책 효과 분석, 예보에 쓰인다.

우리나라도 정책 효과 분석에는 모델을 활용하는 방향으로 갈 것이다.

문제는 모델링으로 계산한 계절관리제 효과가 그다지 크지 않다는 것이다. 지난 ‘19년 12월∼‘20년 2월 사이의 계절관리제 효과가 그 기간 초미세먼지 농도 26 ㎍/㎥을 기준으로 하면, 최소 0.8%, 최대 3.8% 저감 효과이고, 전년도 농도를 기준으로 하면 더 낮다.

그럼 모델링 결과는 얼마나 신뢰할 수 있는가? 여기에는 여러 변수가 있다. 우리나라와 외부 배출량 자료 신뢰도가 전문가 사이에서 가장 많이 논의되는 모델 신뢰도 제고에서의 문제이다. 2016년 KORUS-AQ나 2019년 미세먼지 범부처프로젝트 사업단에서 충청남도 대형 점오염원 상공에서 항공관측한 결과에 의하면 공식적인 배출량이 실제보다 상당히 과소평가되었을 가능성이 크다. 또 하나의 문제는 모델 자체이다. 우리가 사용하는 모델이 미국에서 개발된 것으로 동북아시아의 대기환경을 제대로 모델링할 수 있느냐는 것이다.

최근 중국의 연구 결과는 동북아시아의 초미세먼지 생성 과정은 그동안 미국이나 유럽에서 연구한 것보다 더 복잡한 것으로 나타났다.마지막으로는 모델을 운용하는 인력 문제이다.

3차원 모델을 운용하기 위해서는 다년간 훈련받은 인력이 필요한데, 우리나라는 그 인력 절대수가 부족할 뿐만 아니라 인력도 국립환경과학원 미세먼지 예보센터와 미세먼지정보센터로 나누어져 있어 제대로 된 모델링을 하기 힘들다.

쉽게 얘기하면 계절관리제가 얼마나 효과가 있었는지 국민과 이해당사자에게 과학적인 근거를 가지고 설명하기는 힘들다.

더 큰 문제는 계절관리제를 시행할 때 목표 자체가 초미세먼지 농도를 얼마나 줄이겠다는 것이 아니었다. 계절관리제의 근거인 ‘미세먼지 고농도시기(’19.12∼‘20.3) 대응 특별대책’의 비젼과 목표는 ‘미세먼지 개선-움직이는 정부, 체감하는 국민’이고, 농도를 얼마나 저감하겠다는 내용이 없다. 그러니 계절관리제의 성공 여부를 정량적으로 평가한다는 것 자체가 힘들다. 앞으로 미세먼지 계절관리제를 지속적으로 실행하기 위해서는 과학적 기반에 근거한 효과 분석이 이뤄져야만 국민과 이해당사자에게 고통 분담을 요청할 수 있을 것이다.





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