미세먼지 유발 주범 '이산화질소'...환경위성으로 실시간 관측

이재은 기자 / 기사승인 : 2022-12-19 17:06:49
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오존·초미세먼지 생성 원인물질 '이산화질소'
세계 첫 '정지궤도 환경위성' 천리안2B호 송출
▲환경위성 천리안 2B호 (사진=해양수산부)


우리나라 환경위성이 초미세먼지 유발 주범 '이산화질소' 농도를 실시간으로 공개한다.

19일 환경부 소속 국립환경과학원에 따르면 오는 20일부터 환경위성센터 누리집에서 '지상 이산화질소 추정농도 영상'을 통해 지상 대기오염도를 실시간으로 파악할 수 있게 된다.

이번에 공개되는 영상은 △에어로졸(대기 중 떠다니는 고체 또는 액체상의 입자상 물질의 총칭) 이동량 △지상 미세먼지 추정농도 및 지상 초미세먼지 추정농도 △이산화황 이동량 △지상 이산화질소 추정농도에 이은 5번째 '환경위성 활용산출물'이다.

영상을 송출하는 환경위성 천리안 2B호는 '정지궤도 환경위성'이다. 정지궤도 환경위성은 위성의 궤도주기와 지구 자전주기가 동일하다. 따라서 지구에서 볼 때 항상 같은 자리에 위치하기 때문에 동일 지역을 연속해서 관측할 수 있다. 게다가 천리안 2B호는 정지궤도 위성 가운데 세계 최초로 미세먼지 등 대기오염 유발 물질을 상시 관측할 수 있는 초분광 '환경탑재체'를 장착하고 있다.

이번에 관측하는 '이산화질소'는 대표적인 대기오염물질 중의 하나다. 자동차 등 내연기관과 고온의 산업 연소시설 등에서 주로 발생하는 이산화질소는 오존과 초미세먼지 생성의 원인물질이자 반응성 기체다.

기상, 굴뚝 배출 등 상황에 따라 대기 전체층 농도와 지상 농도 간의 차이가 있을 수 있어 인체에 직접 영향을 미치는 지상에서의 농도를 알기 위해서는 다양한 자료와 인공지능 기법을 융합하여 한 차례 가공하는 과정이 필요하다. 기존의 위성 관측자료에 지상에서의 이산화질소 농도 추정 결과까지 더해진다면 지상과 대기 전체층의 공간 분포 비교도 가능하다.

▲2022년 11월 기준 환경위성 이산화질소 관측자료(대기전체층)와 지상 농도 간 비교 (자료=환경부)


국립환경과학원 연구진은 지상 이산화질소 추정농도 산정기법이 이산화질소의 공간 분포뿐 아니라 주요 도시에서의 시간별 변화까지도 매우 유사하게 산출하는 것을 확인했다.

특히 서울과 같이 자동차 등 지상에서의 이동오염원 배출이 우세해 대기전체층 농도와 지상의 농도가 비교적 유사한 분포를 보이는 경우뿐만 아니라, 울산과 같이 굴뚝 등 산업시설 배출이 포함되어 대기전체층 농도가 지상에서의 농도와 다른 일 변화를 보이는 경우에도 지상 이산화질소 추정농도는 지상 관측농도와 매우 유사하게 산출됐다.

▲2021년 1월 기준 서울과 울산에서의 환경위성 관측자료와 지상 농도 간 비교. 연두색 선이 위성 관측자료, 파란색 선이 지상 추정농도, 노란색 선이 지상관측자료다. (자료=환경부)


김동진 국립환경과학원장은 "위성으로부터 산출된 지상 이산화질소 농도는 현재의 지상관측을 보완한 것으로 지상 관측지점이 없는 곳에서의 이산화질소 농도 분포도 한 눈에 볼 수 있는 장점이 있다"며 "이번에 공개되는 영상은 지상에서 배출되는 대기오염물질의 농도 감시와 분석에 유용한 정보가 될 것"이라고 밝혔다.

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