대기오염 원인 파악 위해 '지상에서 우주까지' 샅샅이 훑는다

한미 '아시아 대기질 공동 조사' 본격 시작…양국 첨단장비 총동원
NASA '공중 실험실'이 수도권 상공 1㎞ 아래서 '초저공 항공관측'
겨울철 대기오염 원인 규명 시 '책임론' 이어질 듯

겨울철 대기오염 원인을 규명하기 위해 한국과 미국이 손잡고 동아시아를 '지상에서 우주까지' 샅샅이 훑는다.

한국 국립환경과학원과 미국 항공우주국(NASA)은 19일부터 '아시아 대기질 공동 조사'(ASIA-AQ)를 본격적으로 수행한다고 18일 밝혔다.

이번 조사에는 두 기관 역량이 총동원된다.

또한 두 기관뿐 아니라 국립기상과학원과 고려대·연세대·한국외대·프린스턴대 등 국내외 40여개 기관과 500여명의 과학자가 참여한다.

겨울철 대기오염물질의 주범을 중국발 초미세먼지로 보는 시각이 많은데, 이번 조사에서 원인이 발표되면 파장이 클 것으로 보인다.

◇ 8년만 공동조사…아시아로 조사 범위 대폭 확대

ASIA-AQ는 과학원과 NASA가 2016년 진행한 '한미 대기질 국제 공동 조사'(KORUS-AQ)의 후속 연구라고 볼 수 있다.

앤드루 헤럽 주한미국대사관 경제공사참사관은 16일 오산 공군기지에서 열린 미디어데이 행사에서 ASIA-AQ가 조 바이든 대통령이 재작년 방한했을 때 밝힌 '한미동맹의 확장'에 해당한다고 의미를 부여했다.

ASIA-AQ와 KORUS-AQ 간 가장 큰 차이는 조사 시점이다.

KORUS-AQ는 5~6월에 실시돼 대기오염이 심하지 않을 때 수행됐다는 지적을 받기도 했는데 ASIA-AQ는 연중 대기오염이 제일 심한 2~3월에 진행된다.

두 번째 차이는 조사 범위로 KORUS-AQ는 한반도만이 대상이었지만 ASIA-AQ는 이름대로 사실상 동아시아 전역이 대상이다.

ASIA-AQ에는 필리핀, 말레이시아, 태국 등도 참여한다.

대기오염물질은 국경을 넘나든다는 점에서 ASIA-AQ를 통해 한국 겨울철 대기오염 원인이 제대로 규명될 것으로 기대된다.

아시아의 대기질을 관측하고 분석할 수 있게 된 것은 한국이 2020년 세계 최초로 정지궤도에 환경위성(GEMS)을 올려놓았기 때문이다.

GEMS 관측범위는 동서로는 일본에서 인도까지, 남북으로는 몽골 남부에서 인도네시아 수마트라까지 22개국 대기질을 관측할 수 있다.

ASIA-AQ 기간에는 일주일에 8차례 아시아 대기질을 관측한다.

GEMS를 비롯해 과학원과 NASA가 보유한 첨단장비가 ASIA-AQ에 동원된다.

GEMS가 고도 3만6천㎞ 정지궤도에서 대기질을 관측한다면 지상 대기질은 경기권대기환경연구소·백령도대기환경연구소·고려대 등 지상관측소와 NASA가 '하늘을 나는 실험실'이라고 부르는 DC-8이 측정한다.

13t의 관측장비와 45명의 승무원을 싣고 최대 12시간까지 비행할 수 있는 DC-8은 최근 필리핀과 대만에서 항공관측을 마치고 19일부터 26일까지 우리나라 상공을 초저공 비행하면서 관측을 수행할 예정이다.

DC-8은 고도 2천피트(약 0.6㎞) 이내로 비행할 예정이다.

과학원 관계자는 "항공기가 착륙을 위해 공항에 접근할 때 수준으로 서울 등 수도권 상공을 비행하게 될 것"이라고 설명했다.

4개 제트엔진이 달린 48ｍ의 대형기가 초저공 비행 시 시민이 놀랄 가능성도 있어 비행경로 근처 주민에게는 안내 문자를 발송하는 방안도 고려 중이다.

1969년 제작돼 1985년부터 NASA에서 활약한 DC-8은 ASIA-AQ 임무를 수행한 뒤 퇴역할 예정으로 알려졌다.

DC-8과 GEMS 사이에서는 NASA의 걸프스트림 비행기가 고도 10㎞ 지점에서 고해상도 원격 관측을 수행해 대기질을 파악할 예정이다.

또 국립기상과학원 관측기와 관측선은 서해상을 중심으로 온실가스를 측정한다.

관측기와 관측선 경로를 일치시켜 온실가스 연직분포를 파악할 계획이다.

'지상에서 우주까지' 관측으로 사람이 코로 들이마시는 대기오염물질과 온실가스의 양부터 대기 중 전체 오염물질의 양까지 모두 파악될 것으로 보인다.

◇ 대기오염 현황·원인 파악…세계 첫 정지궤도 환경위성 성능 검증
ASIA-AQ의 첫째 목표는 대기오염 현황과 원인의 파악이다.

장임석 국립환경과학원 연구관은 "지난 몇 년간 국민과 정부의 노력으로 '고(高)오염'의 시기는 지났지만 '중(中)오염'의 시기가 지속되고 있다"라면서 "대기질 측정을 위한 대규모 캠페인이 필요한 이유"라고 설명했다.

정확한 대기오염물질 유입경로를 알아내는 것도 주요한 목표다.

장 연구관은 "오염물질이 가스로 오는지, 에어로졸로 유입되는지, 대기 상층으로 오는지, 하층으로 들어오는지 여전히 논의가 많다"라고 말했다.

GEMS의 관측값 '검증'도 ASIA-AQ의 목표 중 하나다.

위성 관측값을 제대로 활용하려면 관측값이 실제와 일치하는지 지상관측으로 확인해야 한다.

ASIA-AQ는 GEMS와 대기오염 예측 모델들 성능을 검증하는 장이 될 것으로 예상된다.

◇ 책임론으로 이어질 '대기오염물질 기원 파악'

이번 공동조사의 결과는 큰 파장을 낳을 수 있다.

대기오염물질의 기원이 밝혀지면 '책임론'으로 이어질 수 있어서다.

앞서 2016년 KORUS-AQ에서는 서울(송파구 올림픽공원) 초미세먼지(PM2.5)는 52%는 국내에서, 48%는 국외에서 온 것으로 나타났다.

이른바 '중국발 초미세먼지'는 34%를 차지했다.

이런 결과는 미세먼지 문제와 관련해 '중국 책임론'만 앞세워 국내에서 감축 노력은 게을리한 것 아니냐는 비판으로 이어졌다.

KORUS-AQ 이후 8년간의 대기오염물질·온실가스 감축 정책·노력의 성과도 ASIA-AQ에서 확인될 전망인데, 이 역시 파장을 일으킬 수 있다.

NASA의 ASIA-AQ 책임자인 배리 래퍼 박사는 "(한국은) 대기질을 개선하기 위해 여러 목표를 설정해 이행한 것으로 안다"라면서 "ASIA-AQ에서 그 결과를 확인할 수 있을 것"이라고 말했다.

NASA는 ASIA-AQ에서 확보된 자료를 검증이 완료되면 누구나 활용할 수 있게 공개할 방침이다.

과학원과 NASA는 조사 결과를 토대로 공동으로 논문과 정책입안자용 예비종합보고서, 최종보고서 등을 내놓을 예정이다.

대기오염에 대한 과학적 해석이 담길 예비종합보고서는 내년 나올 전망이다.

/연합뉴스