미세먼지 등 대기오염에 대한 국민적 관심 증가로 정부에서는 2022년까지 국내 배출량 30% 감축을 목표로 하는 '미세먼지 관리 종합대책'을 수립(2017년)하였으며, 국제해사기구(IMO)는 선박의 대기오염물질 배출량 감소를 위한 규정을 강화는 등 대기오염물질 감축을 위한 다양한 노력이 추진되고 있다. 그러나, 부산항을 포함한 부산지역의 미세먼지 농도는 선진국 및 WHO 기준에 비해 여전히 2~3배 높은 수준으로 부산의 주요산업인 부산항을 관리 운영하는 주체인 부산항만공사는 '부산항 미세먼지 종합대책'을 수립하여 추진하고 있다. 본 논문에서는 부산항 내 운영 중인 항만 내 대기오염측정소 데이터를 포함한 항만 인근지역과 타항만의 미세먼지 농도를 분석하였으며, 부산항만공사에서 추진한 항만 하역장비 대기오염물질 배출량 조사결과와 '야드트랙터 LNG 연료전환사업', 'AMP설비 설치사업' 등 '부산항 미세먼지 종합대책'과 그 성과를 소개하고 있다.
먼지시료는 전라북도 고창군에 있는 10개 중 고등학교에서 채취하였다. 교실 내의 칠판 위, 전등 반사판 위, 게시판 위, 물품장 위에 쌓인 분진 등의 먼지와 창틀 밖 난간 등에 쌓인 먼지시료, 그리고 운동장에서 총 45개의 시료를 채취했다. 채취한 먼지 시료를 Thompson and Wood(1982)의 방법으로 화학처리 한 후 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn 등 8개의 원소를 정량 분석했다. 교실 내 먼지 시료 중에 Cd, Cu, Pb, Zn 등의 중금속 함량이 높았다. 또한 교실 외 먼지 시료 중에는 Cu, Ni, Pb, Zn의 함량이 높았다. 먼지 시료 중 Cd(4.6 ppm), Cu(124 ppm), 그리고 Zn(350 ppm) 농도는 세계 평균 지표 토양과 환경오염기준 보다 매우 높다. 이러한 경우는 전주시 중 고등학교의 먼지 시료 분석과 유사하다. 국내 선행연구와 비교했을 때 교실 내 외 환경은 Cu, Zn을 제외하고 농축이 심하다. 운동장 환경은 전주시의 교통량이 많은 주거 도로와 주 도로변, 운동장에 있는 먼지 중의 중금속 함량 보다 낮았다. 운동장 먼지 시료에서 오염지수가 1.0 이상인 중금속 오염은 1개 학교에서 나타났지만 교실 내 외 먼지 시료에서 오염지수가 1.0 이상인 중금속 오염은 7개 학교에서 나타났다. 산업화가 덜 된 농촌 지역의 학교라 할지라도 교실 내에는 중금속의 오염양상이 도시 지역의 학교와 같았다. 이는 교통량의 상대적 차이나 산업화의 정도와 관계없이 실내에서 중금속 오염이 동일하게 일어나고 있음을 보여준다.
부산항은 초미세먼지 기준으로 세계 10대 오염항만으로 보고되어, 우리나라 항만도시의 대기오염도가 심각한 수준임을 알 수 있다. 이처럼 선박, 하역장비, 대형화물차 등 항만오염배출원에서 발생하는 미세먼지는 항만지역 내외를 가리지 않고 배후도시 지역민의 삶의 질에 큰 영향을 미친다. 이외 하역장비, 대형화물차 등 항만운영으로 인해 발생하는 소음 또한 지역민 주거생활환경에 영향을 미치는 주요 요인이다. 이 연구는 부산항 신항의 배후도시인 창원시 항만배후지역(웅동생활권)의 주민이 겪고 있는 환경피해실태를 파악하고자 항만배후지역의 생활환경 중 체감오염도가 높은 미세먼지($PM_{10}$)와 소음에 대한 기초 영향조사 수행하였다. 연구결과 신항(창원) 배후지역의 미세먼지($PM_{10}$) 농도는 인근 지역인 창원시 경화동, 부산시 녹산동보다 높게 조사되었고, 경남지역 대기측정소(21개)의 평균보다 최대 $25{\mu}g/m^3$ 이상 높게 측정 되었다. 또한, 신항(창원) 배후지역의 소음도는 환경관리기준을 초과하는 것으로 조사되었다.
현실적이고 장기적인 대기환경관련 정책을 수립하기 위해서는 대기질 개선에 필요한 비용과 그에 따른 이익이 같이 예측되고 평가되어야 하는데, 대기질의 오염정도를 중장기적으로 예측하기 위해서 대기질 모델링이 사용되며 이의 주요한 입력자료는 배출량 자료이다. 한편, 현재 우리나라 수도권에서 관찰되는 대기오염의 형태가 과거와는 달리 주요 오염물질이 아황산가스 등 1차 오염물질에서 미세먼지와 오존 등으로 바뀌고 있다는 점은 주목할 만하다. 또한 미세먼지의 인체에 미치는 영향에 대한 연구들이 여러 나라에서 진행되고 있다. (중략)
대기오염물질은 배출되면 인위적으로 제거하는 과정이 용이하지 않을 뿐만 아니라 인체, 자연생태계 및 재산상에 다방면으로 피해를 주는 특성을 가지고 있다. 그중에서도 호흡성 먼지 또는 미세먼지라고 부르고 있는 PM-10은 대기 중 체류시간이 길며 인체에 대한 위해도를 갖고 있으나 최선의 대처 방법은 외출을 삼가하는 등의 미세먼지에 대한 노출을 사전에 방지 하는 방법밖에 없는 것으로 알려져 있다. 따라서 미세먼지에 대한 노출을 사전에 막고 이에 대한 대처를 위하여 미세먼지농도의 예보 및 경보 시스템 체제를 가동해야 할 필요성이 대두되고 있다. (중략)
황사는 대기오염과 관련하여 심혈관계 및 호흡기계 질환으로 인한 사망 의 증가 등의 건강 영향으로 인해 관심의 대상이 되어왔다. 그러나 최근의 황사성분을 분석한 연구결과에 따르면 실제로 황사기간 동안에 전체먼지농도 중 조대먼지농도의 비율은 증가한 반면 미세먼지농도의 비율은 감소하였고 유해한 중금속의 농도도 별다른 변화를 보이지 않거나 오히려 감소하였다. 이에 본 연구에서는 서울시의 2000년부터 2002년, 2월부터 5월까지의 황사시기를 포함한 경우와 포함하지 않은 경우를 비교하여 황사현상으로 인한 대기먼지가 총사망에 미치는 영향을 비교하였다. 분석결과에 따르면 총사망에 미치는 대기먼지의 영향은, 황사시기를 포함하여 분석한 경우보다 황사시기를 제외하고 분석한 경우에서 더 큰 건강영향을 보였다. 즉, 황사시기를 제외하고 분석한 경우에서 대기먼지가 총사망에 미치는 위험의 크기가 더 큰 것으로 나타났다. 이는 황사의 화학성분 및 황사시 사람들의 행동양식의 변화와 같은 노출의 감소로 설명될 수 있으며 이는 도시 대기오염의 건강위해성을 평가함에 있어서 황사시기를 포함하여 분석하는 경우 도시 대기오염, 특히 대기먼지의 위해도를 과소평가할 가능성이 있으며, 지금까지 제안되는 기존의 연구결과보다 실제 도시 미세먼지의 건강영향이 훨씬 더 클 수 있음을 본 연구결과가 제시하고 있다.
대기환경 개선대책으로 인해 TSP와 PM$_{10}$의 농도는 안정된 경향을 나타내고 있으나, 미세먼지(PM$_{2.5}$)와 같은 2차 대기오염물질의 오염도는 오히려 증가하고 있는 추세에 있으며, 최근 대기오염물질에 대한 관심의 증가는 2차 오염물질(Secondary air pollutants)로 분류되는 오존과 미세먼지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 이들 미세먼지는 대부분 가스상 물질로 배출된 대기오염물질이 대기중에서 광화학반응(Photochemical reaction)이나 각종 상변화를 거쳐 생성되기 때문에 그 생성기작이 복잡한 것으로 알려져 있다. (중략)략)략)
우리 나라의 도시ㆍ산업단지 지역의 대기오염은 심각한 수준으로, 특히 미세먼지로 인한 대기오염은 스모그 등 심미적인 문제뿐만 아니라 호흡성 분진으로 인한 건강 위해성 측면에서 철저한 오염원 관리가 필요하다. 현재 우리 나라의 먼지 배출량을 보면 비산먼지의 배출량이 연소과정에서 발생되는 미세먼지보다도 큰 것으로 추정되며, 특히 이 중에서 자동차의 도로주행시 발생되는 먼지가 비산먼지 발생량 중 90 %이상을 차지하고 있는 것으로 추정된다(국립환경연구원, 2002). 차량운행으로 인하여 포장도로에서 발생하는 비산먼지 배출량은 도로 표면의 단위면적 당 silt(75$\mu\textrm{m}$이하의 입자)량, 즉 silt loading에 의해 좌우되는데 silt loading은 도시ㆍ산업단지의 체계적인 개발계획 및 대기질 관리정책을 수립에 없어서는 안 될 중요한 자료이다. (중략)
최근 전 세계적으로 수송수단과 산업시설에서의 배출로 인한 대기오염의 심각성을 강조하고 있다. 특히 항만과 공항에서도 대기오염의 중요성을 인지하고 있고 지역별 대기오염물질 배출 및 대기오염도 현황을 분석하여 각 시설에서의 종합관리방안을 도출하고 있다. 2020년부터 시행되는 국제해사기구(IMO)의 선박에서 배출되는 온실가스 즉, 황성분을 포함한 연소배기가스 중 CO2, SOX,NOX, PM2.5의 배출규제에의 대응과 배출규제해역(ECA)제도 도입에 따른 업계와 정부, 학회의 대비도 빠르게 진행되고 있다. 부산항에서도 항내계류선박과 하역장비에서의 오염물질 배출을 억제하기 위한 대체전력공급(AMP, Cold Ironing)에 대해 대응하고 있다. 본 연구는 도시주민의 건강을 위협하는 미세먼지(PM2.5)의 심각성과 배출가스의 저감을 위한 방안을 소개하고 오히려 이를 해운항만에서의 4차산업 발전의 계기로 대응하도록 하는 방향을 제시하고자 하였다. 산업화 과정에서 필연적인 대기오염을 저감시키는 방안이 새로운 해양산업으로 전환하기를 기대한다.
대기 오염의 문제가 증대됨에 따라 사람들의 대기 오염에 대한 관심도 크게 증가하였다. 본 논문은 대기 오염 모니터링 시스템을 위한 모바일 어플리케이션의 설계와 구현을 제안한다. 대기 오염 모니터링 시스템은 미세 먼지 센서를 활용한 미세 먼지 실측값과 공공데이터 서버에서 제공하는 미세 먼지 데이터를 수신하여 제공하는 구조로 제안하는 어플리케이션에서는 이러한 데이터를 그래프와 지도로 나타내어 사용자들에게 정보 접근성의 편이를 제공하도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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