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[단독] 중국발 미세먼지 ㄴ자 ㅅ자로 한반도 날아온다

지난 5일 고농도 미세먼지가 발생한 중국 베이징과 서울. [AP, 뉴시스]

지난 5일 고농도 미세먼지가 발생한 중국 베이징과 서울. [AP, 뉴시스]

중국발 오염물질이 국내로 들어오는 '미세먼지 도로', 즉 주요 유입 경로를 국내 연구진이 확인했다. 중국 정부가 ‘중국 책임론’을 부인하는 상황에서 이를 반박하는 중요한 자료가 될 전망이다.
  
중앙일보가 7일 입수한 ‘고농도 미세먼지 정확도 향상을 위한 개념모델 개발 연구’ 보고서에서 국립환경과학원 연구팀은 고농도 미세먼지 발생 형태를 분석한 결과 ①국외유입 ②복합형 ③대기정체 ④국지순환 등 네 가지 유형으로 분류됐다고 밝혔다. 
 
국내 고농도 초미세먼지 발생 유형. [국립환경과학원 제공]

국내 고농도 초미세먼지 발생 유형. [국립환경과학원 제공]

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이는 2015~2017년 3년간 전국 5개 권역 이상에서 ‘나쁨’ 이상의 고농도 미세먼지가 발생한 303일을 분석한 결과다.
  
네 가지 유형 중에서 가장 큰 비중을 차지한 것은 ‘복합형’이었다. 복합형은 중국발 미세먼지 등이 들어온 뒤 대기가 정체하거나, 대기가 정체된 상황에서 중국발 미세먼지가 들어온 사례였다.
 
국외유입의 경우 중국 등 동아시아 내륙에서 축적된 미세먼지가 유입 기류를 따라 국내로 이동했다. 이 경우 서해안과 수도권 등 한반도 서쪽에서부터 농도가 치솟았다. 대기정체와 국지순환은 국내 오염물질 탓에 발생했다.
  
특히 극심한 고농도 사례 대부분은 복합형으로 발생하는 것으로 조사됐다. 사상 최악의 공기 질을 기록한 최근 며칠 동안에는 중국 산둥·랴오둥 지역에서 대기오염 물질이 유입되고, 국내 정체가 반복되면서 복합형 고농도 미세먼지가 발생했다.
 
ㄴ·ㅅ 경로 따라 중국발 미세먼지 유입
지난 6일 세계 기상 정보를 시각화해 나타내는 비주얼 맵인 어스널스쿨로 확인한 한반도의 초미세먼지 대기 상황.   중국과 한반도에 걸쳐 고농도가 붉게 표시됐다. [연합뉴스]

지난 6일 세계 기상 정보를 시각화해 나타내는 비주얼 맵인 어스널스쿨로 확인한 한반도의 초미세먼지 대기 상황. 중국과 한반도에 걸쳐 고농도가 붉게 표시됐다. [연합뉴스]

이와 함께 연구진은 역궤적 분석 등을 통해 고농도 발생 시 우리나라에 영향을 주는 국외 지역을 추적했다. 
 
추적 결과 고농도가 가장 잦은 겨울철에는 중국발 미세먼지가 주로 ‘ㄴ’자형과 ‘ㅅ'자형 경로를 통해 한반도에 유입되는 것을 확인했다. 이른바 ‘중국발 미세먼지 도로’가 존재하는 것이다.
  
그래픽=박경민·심정보 기자 minn@joongang.co.kr

그래픽=박경민·심정보 기자 minn@joongang.co.kr

‘ㄴ’자형은 대륙고기압이 남쪽으로 세력을 확장한 뒤 고기압 일부가 동진하면서 오염물질이 국내에 유입되는 경우를 말한다.
 
이렇게 되면 중국 내륙을 따라 남하하면서 쌓인 미세먼지가 서풍을 따라 국내로 들어오기 때문에 고농도를 유발하게 된다.
 

그래픽=박경민·심정보 기자 minn@joongang.co.kr

그래픽=박경민·심정보 기자 minn@joongang.co.kr

‘ㅅ’자형은 베이징 등의 오염물질이 발해만 지역을 거쳐 북서 유입경로를 따라 국내로 들어오는 경우다. 
 
중국 수도권인 징진지(베이징-톈진-허베이)와 산둥반도 쪽의 오염물질이 남서풍을 타고 만주지역 쪽으로 이동한 뒤 다시 북서풍을 타고 국내로 유입되는 것이다. 
 
재작년 1월 9일에도 중국발 미세먼지가 북서풍을 타고 북한을 거쳐 서울로 유입됐다.
  
문제는 ‘ㄴ'자형과 ‘ㅅ'자형 경로를 거쳐 유입되는 기류가 중국 내에서도 대기오염도가 높거나 인구가 많이 분포하는 지역을 경유한다는 것이다. 
 
허국영 국립환경과학원 연구관은 “고농도 미세먼지가 발생하려면 우선 중국에서 미세먼지 농도가 높은 공기가 형성되고, 한반도까지 장거리 이동할 수 있는 경로가 만들어지고, 마지막으로 우리나라에서 지표면 가까이에 있는 공기와 섞여야 한다”며 “베이징과 상하이 사이에 중국 인구가 몰려 있다 보니 그 지역에서 출발하는 기류는 오염도가 높을 가능성이 크다”고 설명했다.
  
허 연구관은 “봄철이 되면 대륙고기압이 약화하고 서풍 계열이 강화하기 때문에 국외발 미세먼지의 이동 경로도 약간 변형된다”며 “지난 5일의 경우 이동성 고기압의 가장자리를 따라 곧바로 서쪽에서 동쪽으로 국외발 미세먼지가 유입된 것”이라고 설명했다.
 
“서해·북한 미세먼지 관측 구멍” 
전국적으로 미세먼지가 기승을 부리는 지난 3일 인천앞 서해 바다에서 배 한척이 항해를 하고 있다. [뉴스1]

전국적으로 미세먼지가 기승을 부리는 지난 3일 인천앞 서해 바다에서 배 한척이 항해를 하고 있다. [뉴스1]

하지만 이처럼 유입 경로를 파악해도 현재로서는 고농도 미세먼지에 대한 정확한 예보가 어려운 게 현실이다. 
 
환경과학원의 초미세먼지 예보 모델은 고농도 시 정확도가 50% 수준을 넘지 못한다. 중국발 미세먼지의 유입 경로 곳곳에 관측 구멍이 뚫려 있기 때문이다. 서해상은 물론 북한 지역 역시 미세먼지 관측의 사각지대다. 
 
환경과학원 관계자는 “고농도를 예측하고 이에 대비하려면 중국뿐 아니라 북한과도 기상관측 수치를 공유하는 등 협력을 강화해야 한다”고 말했다.
  
천권필 기자 feeling@joongang.co.kr
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