국립환경과학원(원장: 윤성규)은 「기상인자가 미세먼지 농도에 미치는 영향 연구」 사업을 통하여 '01～'05 기간동안 서울, 부산, 대구, 인천에 대하여 기상요소가 미세먼지 농도(PM10)에 미치는 영향을 연구한 결과를 발표하였다.

금번 연구에서는 5년 기간 동안의 PM10 농도 실측치에서 계절요인과 기상요인을 제외시킨 미세먼지 장기농도 변화를 분석하였다.

종관기상장별 기상인자와 미세먼지 농도와의 관계 분석을 통하여 미세먼지 고농도 발생조건을 도출하였다.

서울의 미세먼지 고농도 발생률(빈도)은 서풍 및 북풍 계열의 바람으로 상층(1,500 m) 풍속이 5 m/s 이하면서 하층 대기안정도 8 이상인 종관기상 조건에서 높았고, 동풍 계열의 바람으로 대기안정도와 상관없이 상층 풍속이 5 m/s 이상 조건에서 낮았다.

※ 종관기상 : 대기압 850 hPa(고도 약 1,500 m)에서의 기상

※ 하층 대기안정도 : 고도 1,500 m 이하에서 수직 운동하는 공기의 안정한 정도

4대 도시의 미세먼지 고농도 사례가 발생한 기상조건은 고기압의 영향으로 지상풍속 1.5 m/s 이하로 약하고 하층대기가 안정한 상태에서 나타났거나 이 조건에 상대습도의 증가로 수분효과가 중첩되어 나타났다.

미세먼지 농도 및 기상요소의 장기 추세 및 주기 변동을 분석한 결과 연평균 농도에 대한 계절적 요인의 영향은 12～14%, 일별 요인의 영향은 25～32% 수준으로 나타났다.

미세먼지 농도와 발생량과의 관계를 추정하기 위해 기상요소(온도, 상대습도, 풍속)의 변동을 배제한 미세먼지 농도 산출방법을 정립(KZ필터 및 중회귀분석)하여 서울시에 적용한 결과

※ KZ(Kolmogorov-Zurbenko) 필터법 : 원시시계열 자료의 장기적인 변동추세를 파악하기 위해 단기적인 변동을 배제하는 통계기법

※ 중회귀분석 : 중선형방정식을 이용하여 한개의 종속 변수와 여러 개의 독립 변수들 간의 관계를 분석하는 통계기법

'03년 3월부터 '05년 5월까지 2년여 기간 동안 기상요인과 계절요인을 배제했을때의 미세먼지 농도(황사 제외)는 약 11 ㎍/㎥ 개선된 것으로 나타났다. 이는 이 기간에 미세먼지 발생량의 감소 등에 기인한 효과로 판단되었다.

그러나, 미세먼지 농도의 장기변화를 파악하여 정책적으로 활용하기 위해서는 보다 장기간 축척된 자료에 대한 심도 있는 분석이 필요하다.

본 연구결과는 미세먼지 예보시 및 미세먼지 대기정책 수립시 기상인자의 기여도 반영 및 미세먼지 고농도 에피소드 분석시 활용될 것이다.

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