2021년 한 미 벨기에 미세먼지 규명 사전 조사 본격화 한다!!

한-미-벨기에 미세먼지 규명 사전조사, 2021년부터 본격화
출처: 환경부

◇ 국립환경과학원-미국 항공우주국-벨기에 우주연구소, 서산지역 대상으로 지상·항공·위성 총동원 3달간 사전조사
 ◇ 2021년부터 2024년까지 충남 전역 및 수도권으로 조사 확대 ‘제2차 아시아 대기질 국제 공동조사’ 본격화

□ 환경부(장관 조명래)와 국립환경과학원(원장 장윤석)은 국내 미세먼지 원인규명을 위한 ‘한국-미국-벨기에 연구소 간 공동연구 사전조사’가 서산지역을 대상으로 올해 10월부터 12월까지 3개월간 진행 중이라고 밝혔다.

 ○ 아울러 2021년부터 2024년까지 독일 등 여러 국가의 연구소가 참여하는 ‘제2차 아시아 대기질 국제 공동조사’가 본격적으로 시작한다고 덧붙였다.
  ※ 제2차 아시아 대기질 국제 공동조사: 2020년 2월 세계 최초로 발사에 성공한 정지궤도 환경위성의 관측자료 검증을 위한 국제 연구로 지난 2015~2016년 진행하였던 제1차 한-미 대기질 국제공동조사를 확대한 것. 국립환경과학원을 중심으로 서울대, 고려대, 연세대, 울산과기대, 부산대, 부경대 연구진이 참여하며, 해외에서는 미국 항공우주국(NASA), 벨기에 우주연구소, 독일 막스플랑크연구소와 브레멘대학, 일본 해양지구연구소 등의 연구진이 참여   

□ ‘한국-미국-벨기에 연구소 간 공동연구 사전조사’는 국립환경과학원 및 국내 대학, 미국 항공우주국(NASA), 벨기에 우주연구소가 ‘제2차 아시아 대기질 국제 공동조사’에 앞서 사전에 진행하는 공동연구다.  

 ○ 충남 서산 지역을 대상으로 지상과 항공, 위성까지 모든 대기오염물질 관측장비가 총동원되어 조사 중이다.

 ○ 서산시에 소재한 국립환경과학원 충청권 대기환경연구소를 전초기지로 삼아 자체 대기오염측정망을 비롯해 국내 참여대학과 미국 항공우주국, 벨기에 우주연구소 장비를 활용하여 지상원격탐사, 항공관측 및 정지궤도 환경위성 관측 등을 펼치고 있다.

 ○ 조사항목은 정지궤도 환경위성의 관측항목과 동일한 이산화질소(NO2), 오존(O3), 에어로졸(Aerosol) 등이며, 지상에서 상층까지 이산화질소와 오존의 연직 분포도를 관측하고 있다.

 ○ 중점 조사지역은 정지궤도 환경위성의 최소 관측영역(범위)에 맞춰 충청권 대기환경연구소, 서산시청, 대산 석유화학단지 등이며, 서산시의 적극적인 지원으로 조사가 원활하게 진행되고 있다.

 ○ 사전조사가 끝나면 내년부터 ‘제2차 아시아 대기질 국제 공동조사’가 충남 전 지역과 수도권을 대상으로 확대되며 2024년 말에 공동조사 결과 보고서가 나올 예정이다.

□ 한편, 장윤석 국립환경과학원장과 맹정호 서산시장은 12월 14일 충청권 대기환경연구소를 방문하여 연구진에게 입체적이고 종합적인 조사를 주문하고 협력 방안을 논의할 예정이다. 

 ○ 특히, 이번 조사를 통해 서산지역의 겨울철 미세먼지 등 대기오염 특성을 과학적으로 분석함으로써 앞으로 지역맞춤형 대기질 개선대책 수립·추진이 가능해질 것으로 기대된다.

□ 장윤석 국립환경과학원장은 “국내외 전문가의 집단지성과 지상· 항공·위성 등 최첨단 장비를 이용하여 서산시 등 충남지역의 대기질 특성에 대한 입체적이고 종합적인 분석 결과를 도출하여 충남지역 대기질 개선대책 추진을 지원하겠다”라고 밝혔다.

 ○ 맹정호 서산시장은 “서산시에는 대기오염물질 다량 배출원이 위치하고 있어 대기질 개선이 시급한 지역이다”라며, “환경부와 적극적 협력관계를 구축하여 조속한 대기질 개선에 최선을 다하겠다”라고 말했다.

 환경위성 활용 제2차 아시아 대기질 국제공동조사 계획

□ 배경 및 목적

 ㅇ 세계최초 정지궤도 환경위성은 광역 대기환경의 실시간 관측이 가능하나 과학적 검증 필요
 ㅇ 또한, 미세먼지 발생의 과학적 규명과 환경위성 자료의 검증을 위한 아시아 대기질 국제공동조사 연구를 추진


□ 추진개요(사전조사 2회 및 본조사 1회 : 총 연구기간 `20~24)

 ㅇ 사전조사 대상 기간 : ’20.10.30∼12.18
 ㅇ 지상원격 및 항공 관측 동시 수행

□ 관측 기반

 ㅇ 충청권 대기환경연구소(충청남도 서산)

   - 국제 대기질 공동조사와 권역별 미세먼지 연구와 연계하기 위해 충청권 대기환경연구소를 베이스캠프로 활용

   - 픽셀(3.5 × 8 km, 7 × 8 km)로 산출되는 정지궤도 환경위성의 검증을 위해 지상원격탐사 장비를 충청권 대기환경연구소 및 주변 관공서에 설치하여 관측 수행

□ 관측 장비 및 항목

 ㅇ [장비] ① 지상원격탐사 초분광 장비, 라이다, ② 대기오염물질 항공 직접 측정

 ㅇ [항목] 정지궤도 환경위성 관측항목(NO2, SO2, HCHO, O3, Aerosol) 농도, 에어로졸 연직 분포 등

□ 사전조사 참여 기관

 ㅇ (국내) 연세대, 서울대, 울산과기대, 부산대, 부경대학교, 고려대

 ㅇ (국외) 미국 나사(NASA*) 벨기에 비라(BIRA**)
   * National Aeronautics and Space Administration : 미국 항공우주국
   ** Belgian Institute for Space Aeronomy : 벨기에 우주 연구소

정지궤도 환경위성 개발사업 현황


○ (추진목적) 아시아 기후변화유발물질 및 대기오염물질 배출·이동 입체적 감시
○ (사업내용) ① 정지궤도 환경위성 탑재체 개발1), ② 자료처리 기술 개발2), ③ 국가환경위성센터 건립              
○ (기간/예산) 총 9년(‘12~’20년) / 총 1,525억 원3)
  ※예비타당성 평가 등 실제사업의 추진은 `08년부터 시작

 1) 탑재체 개발 : 주관기관(한국항공우주연구원) 선정·출연협약 체결
 2) 자료처리 기술개발 : 환경정책기반공공기술개발사업(한국환경산업기술원)으로 수행
 3) 예산(1,525억) : 탑재체(1,239억, 81%), 자료처리 기술개발(116억, 8%), 위성센터(170억, 11%) 

□ 배경 및 목적
 ㅇ 국민건강 보호를 위해 동아시아 기후변화유발물질 및 대기오염물질 배출·이동 상시 감시를 위한 정지궤도 환경위성 개발사업 추진
    ※ 법적근거 : ｢대기환경보전법｣ 제3조의2(환경위성 관측망의 구축․운영 등)

 ㅇ (기대효과) 기후변화 유발물질 감시, 대기오염물질(미세먼지 등) 예보 정확도 향상, 실시간 장거리이동 및 배출 감시 등

□ 업무 추진 경과

  ① (탑재체) 제작 및 성능･특성 분석 시험(`16.10∼), 선적 전 검토회의 및 납품(`18.2), 위성체-탑재체 조립 및 성능시험(~`19.8), 위성 공개(’19.12)

  ② (자료처리 기술) 산출 항목별 자료처리 기술※ 원형 개발(개선)(`12.3~`20.12) 
    ※ 자료처리 기술 : 위성에서 보낸 분광정보를 오염물질 농도 수치로 변환하는 기술

  ③ (지상국) 국가환경위성센터 완공(`16.10~`18.2), 위성자료 수신․처리․배포 등 지상국 임무수행을 위한 전산시스템 구축 및 시험운영(`16~`20.하반기) 

□ 향후 계획
 ㅇ 위성 환경변화에 따른 자료처리 기술 개선, 자료처리 시스템 안정화(~`20.12) 
 ㅇ 위성 영상 첫 공개(`20.11) 및 대국민 자료 제공서비스(`21~)
 ㅇ 위성 자료처리 및 활용 기술 개선(`21~`30)



 질의/응답


 1. 정지궤도 환경위성이란?


 ○ 환경부에서는 기후변화 및 대기오염물질의 원인 규명 계획을 위해 ‘환경위성을 이용한 기후변화 및 대기오염물질 감시 계획’을 2009년 수립하였으며, 해당 계획을 기반으로 정지궤도 환경위성(GEMS, Geostationary Environment Monitoring Spectrometer) 개발을 추진하여 왔습니다.

 ○ 지상에서 약 3만 6000㎞ 떨어진 우주에서 지구의 자전 속도와 동일한 속도로 회전하면서 하루 평균 8회, 매 시간 한반도 주변 동아시아 영역의 미세먼지 및 대기오염물질의 시간별 이동 경향 및 지역별 분포 정보를 제공할 예정입니다.




  2. 대기질 국제공동조사 결과는 언제 공개되나요?


 ○ 본 연구는 `20, `21년 겨울철의 사전 조사와 22년 10월~`23년 6월까지의 본 조사로 나누어 추진되고 있습니다. `20년 사전조사는 충남 서산 지역을 중심으로 추진하고 있습니다. 

 ○ 금번 사전 조사 결과는 미국 나사와 벨기에 우주연구소 등과 함께 `21년 상반기 데이터워크숍을 통해 검증하고, `21년 하반기까지 보고서를 작성하여 공개할 예정입니다. 

  (관련글 출처: 환경부 보도자료 12월 13일자)