- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 고농도 미세먼지를 유발하는 국내외 오염물질 간의 악화 과정 규명 - 중국발 미세먼지 유입 시 질소산화물 배출 저감은 초미세먼지 완화에 효과적 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 환경복지연구센터 김진영 박사 연구팀은 중국발 미세먼지의 유입이 국내에서 배출된 질소산화물(NOx)과의 상호작용을 통해 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시키는 과정을 규명했다고 밝혔다. 겨울철에서 봄철에 걸쳐 종종 발생하는 고농도 초미세먼지 오염의 원인으로 국내에서 배출된 여러 미세먼지 원인 물질들과 함께, 중국발 미세먼지로 대표되는 해외 오염물질의 유입이 꾸준히 지목되고 있다. 그러나 중국발 미세먼지의 유입 시에도 수도권의 초미세먼지 농도는 단순히 중국발 미세먼지의 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. KIST 김진영 박사 연구팀은 이를 화학적으로 설명하기 위해 초미세먼지(PM2.5)를 측정일별로 해외 유입, 국내 대기 정체, 해외 유입+국내 대기 정체의 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 미세먼지의 열역학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 해외 미세먼지의 유입이 없는 대기 정체 조건에서는 34μg/m3였던 초미세먼지 농도가 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53μg/m3로 높아졌다. 거기에 국내 대기까지 정체될 경우 72μg/m3으로 가장 높은 농도를 보였다. 또한, 중국발 미세먼지의 유입이 있는 경우는 그렇지 않은 경우에 비해 초미세먼지 내의 황산염, 질산염, 암모늄 등의 2차 생성 오염물질 성분과 수분이 풍부한 것을 확인했다. 중국발 미세먼지에 포함된 황산염 및 질산염은 강한 흡습성이 있어 입자 내의 수분을 증가시킨다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되어, 자동차 배기가스 등의 질소산화물과 만나 반응하면 입자 내에 질산염이 추가적으로 생성된다. 이렇게 국내에서 증가한 질산염이 다시 수분을 흡수하고 질산염을 증가시키는 되먹임 효과로 인해 미세먼지 농도가 더욱 높아진다. 질소산화물이 미세먼지 입자 내에서 수분과 만나 질산염으로 전환되기 위해서는 대기중에 질소산화물과 암모니아가 풍부해야 한다. 대기중 암모니아 농도를 줄이면 중국발 미세먼지와 국내에서 배출된 질소산화물 간의 시너지 효과를 줄일 수 있다. 하지만 이 과정에서 오히려 초미세먼지 입자가 산성화되기 때문에 미세먼지의 인체 위해성을 더욱 높일 우려가 있다. 따라서, 국내 질소산화물 배출 저감을 통해 대기중 총 질산 성분을 줄임으로써 입자 내의 추가적인 질산염의 증가를 억제하는 방법이, 중국발 미세먼지 유입 시 수도권의 초미세먼지 오염을 완화할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. KIST 연구진은 중국발 미세먼지의 영향을 많이 받는 겨울철의 경우, 낮은 온도로 인해 질소산화물의 질산염 전환이 잘 되기 때문에, 이러한 질소산화물 배출 저감 전략이 더욱 효과적일 것으로 보았다. KIST 김진영 박사는 “이번 연구를 통해 중국발 미세먼지가 국내 자동차 및 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 함께 수도권 초미세먼지 농도를 증가시키는 복합적인 기작을 구체적으로 밝힐 수 있었다.”고 말하며 “이 연구가 향후 더욱 효과적인 수도권 초미세먼지 관리 정책에 대한 밑거름이 되기를 바란다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 보건복지부(장관 박능후) 지원으로 한국연구재단 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 및 기초연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 기상 및 대기과학 분야 국제 학술지인 「Atmospheric Chemistry and Physics」 에 6월 30일 온라인 게재되었다. * (논문명) Synergistic enhancement of urban haze by nitrate uptake into transported hygroscopic particles in the Asian continental outflow - (제 1저자) 한국과학기술연구원 서지훈 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김진영 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 국내 대기 정체 조건에서 국외 미세먼지의 장거리 유입과 국내 배출 전구물질 축적의 복합상승효과에 의한 수도권 고농도 미세먼지 발생 모식도. [그림 2] (좌) 국내 대기 정체(S)/환기(V) 및 국외 미세먼지 장거리 유입의 유(T)/무(nT) 조건에서 대기 중 질소산화물(NO2) 농도와 PM2.5 질산염(NO3-) 성분 사이의 관계 (우) 초미세먼지 입자의 산성도(pH) 및 질산염 분배율(ε(NO3-) = NO3- / [HNO3 + NO3-])

- 응용 및 기초 분야 전문가 초청 '2018 KAERI-KIST Joint Symposium' 개최 - 연료전지 분야와 중성자 연구 융합의 장, 협력연구 의제 발굴 및 추진 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 10월 30일(화) 오후 1시 30분 KIST 서울본원에서 한국원자력연구원(KAERI, 원장 하재주)과 함께 양 기관의 중성자 연구시설 활용 융합연구 활성화를 위한 제7차 KAERI-KIST 공동 심포지움을 개최하였다. 양 기관은 연구 강점을 서로 소개하고 이종 과학 간에 소통을 통해 협력연구 의제발굴 및 추진을 목표로 2011년부터 정기적으로 심포지움을 개최해왔다. 이번 심포지움은 깨끗한 에너지로 많은 관심을 받고 있는 연료전지 분야와 중성자 과학과의 융합을 주제로 하고 있다. 연료전지는 주로 수소를 에너지원으로 사용하며 수소 전기차의 핵심 부품으로 각광을 받고 있다. 연료전지의 성능 향상을 위해서는 재료 내부에서의 수소의 위치와 거동을 아는 것이 중요하다. 일반적인 방법으로는 크기가 작은 수소를 관찰하는 것이 쉽지 않으나, 중성자*는 투과력이 우수하고, 수소 관찰에 강점을 가지고 있으므로, 연료 전지 재료 개발과 원리 규명에 많이 활용되고 있다. *중성자(neutron) : 원자핵 내의 양성자와 함께 원자핵을 이루고 있는 입자의 한 종류로 전하를 띄지 않는다. 중성자과학 연구시설은 중성자를 기초과학에서 산업기술혁신에 이르기까지 다양한 과학기술 분야에 사용하는 대형 기초과학 연구시설로 주로 선진국에서만 시설을 가지고 있으며, 우리나라에서는 대전에 소재한 한국원자력연구원에 국내 유일의 중성자과학 연구시설을 보유하고 있다. 이번 심포지엄에는 KAERI에서 박승일 중성자연구센터장, 오인환 박사, 이준혁 박사, 김형섭 박사 등이 초청 강사로 나서 중성자과학 연구시설의 현황과 연료전지에 쓰이는 양성자 전도 물질의 연구 방법론 등을 소개하였다. KIST에서는 세계적으로 최고 수준의 연료전지 개발에 노하우를 갖고 있는 손지원 고온에너지연구센터장이 고체산화물 셀 관련 연구 내용을 소개하였고, 홍지현 박사가 이온 전지 전극에서의 에너지 저장 매커니즘을, 그리고 연료전지센터의 윤성필 박사가 전극재료 및 연료전지센터 연구개발 소개하였다. 양 기관 연구자들의 발표 후, 홍경태 대한금속 재료학회 회장이 중국과 일본의 재료 연구 동향을 소개하고, 중성자과학과 에너지 재료분야간의 협력의 필요성에 대해 토의하는 시간을 가졌다. 이번 KAERI-KIST 공동 심포지움을 통해 연료전지분야에서 직면한 난제를 중성자를 통해 해결할 수 있는 방안을 모색하고, 이 결과를 바탕으로 연료전지 등 신재생에너지 분야의 산업 경쟁력 확보에 양 기관이 함께 나설 것으로 기대하고 있다. KIST는 KAERI 측과 협력하여 2007년부터 중성자 극소각산란장치 개발을 시작하여, 2012년 11월 KAERI의 중성자과학 연구시설에 극소각 중성자 산란장치(KIST-USANS)개발 준공식을 가졌다. KAERI는 국내외 산학연 이용자에게 다양한 중성자 산란 장치를 개방하여 촉매, 바이오, 고분자, 전통과학, 탄소, 금속, 에너지재료 등의 마이크로-나노구조 및 매커니즘 규명에 활용하고 있다.