대기오염 위해성 관리를 위한 정책방향 설정 연구

Title
대기오염 위해성 관리를 위한 정책방향 설정 연구
Authors
문난경
Co-Author
이영수; 하종식; 박소희; 서지현; 김순태; 장영기; 김병욱
Issue Date
2013-06-30
Publisher
환경부
Page
280 p.
URI
http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/21770
Abstract
1. 연구 배경 및 필요성 우리나라는 급속한 산업화 및 도시화에 따라 환경오염, 특히 대기오염이 심각한 수준에 이르게 되었다. 이에 경제 성장을 위한 개발에만 집중되어 있던 과거에서 벗어나 대기환경에 미치는 심각성을 인식하고, 나아가 대기오염의 개선에 대한 중요성이 부각되기 시작하였다. 아울러 점차 체계적인 계획을 바탕으로 대기오염 관리 정책을 수립해오고 있으며, 선진국 수준의 대기질을 달성하기 위한 정부의 노력과 함께 전 세계적인 환경정책 패러다임의 변화에 빠르게 발맞추어 나아가고 있다. 대기오염으로 인해 국민 건강에 미치는 영향과 이에 따른 사회적 비용은 날이 갈수록 증가할 것으로 전망되고 있다. 이에 정부는 지난 2003년 12월 「수도권대기환경개선에관한특별법」을 제정하였으며, 2005년 11월 「수도권 대기환경관리 기본계획」을 수립하였다. 그러나 PM10의 농도 개선 등의 성과를 제외하면 만족할만한 수준에는 이르지 못하고 있다. 이에 따라 2015~2024년을 대상으로 하는 ‘2단계 수도권 대기환경개선 특별대책’에 상당한 이목이 집중되고 있으며 농도 관리에 집중했던 정책 방향을 인체 위해성에 중점을 둔 방향으로 전환하여야 한다는 주장이 지속적으로 제기됨에 따라 대기질 관리에 있어 새로운 정책적 방향을 수립하고자 하는 움직임이 나타나고 있다. 이에 선진국 수준의 대기질 목표를 달성하기 위해서는 대기오염으로부터 국민 건강 피해를 예방하기 위한 다양한 정책적 연구가 필요한 시점이라 할 수 있겠다. 따라서 본 연구는 대기오염으로 인해 국민 건강에 미치는 악영향을 최소화하기 위해 대기 환경 기준 및 대기관리 정책방향을 점검하고 대기오염 위해성 관리에 중점을 두는 정책 방향을 수립하고자 하였다. 2. 대기오염 현황 및 대기질 변화 분석 □ 국내 대기오염물질 배출량 및 농도 변화 국내 대기오염물질 배출량의 장기적인 변화를 살펴보기 위하여 국립환경과학원에서 운영하는 ‘국립환경과학원 대기오염물질 배출량(http://airemiss.nier. go.kr)’ 홈페이지의 배출량 자료를 바탕으로 2003년부터 2010년까지의 국내 대기오염물질 배출량의 장기적인 변화 추세를 살펴보았다. 특히 NOx, VOC 및 PM10의 배출량에 대하여 시도별 변화를 비교 및 분석하였으며, 이를 바탕으로 보다 상세하게 연도별 각 대기오염물질에 대한 배출량 장기변화를 분석하였다. 또한 각각의 시도별 대기오염물질 배출량을 배출원 대분류로 구분하여 시도별, 연도별 배출량 변화 또한 살펴보았다. 아울러 대기오염물질의 연도별 농도변화를 각각 2001년부터 2010년에 관측된 대기 중 농도를 바탕으로 물질별 설계치(design value)를 적용하여 살펴보았다. 본 연구에서는 NO2 및 PM10은 연평균 농도로서 ‘최근 3년간 측정치의 평균’ 농도변화를 살펴보고, O3의 경우 8시간 일최고 농도를 바탕으로 95 퍼센타일 값의 최근 3년간 측정치 평균한 값으로 연도별 변화를 살펴보았다. □ 대기질 변화와 주요 대기정책 위의 과정을 통하여 파악된 주요 도시별 대기오염물질 농도변화 결과를 활용하여 주요 권역별 대기오염물질별 농도변화와 주요 대기정책과의 연관관계를 분석해 보았는데, 2005년 대기오염이 심각한 수도권지역의 대기환경을 개선하기 위한 수도권 대기환경개선에 관한 특별법이 시행된 이후 2005년과 2010년 NO2, PM10 농도를 비교해 보면 전반적으로 감소했음을 확인할 수 있었다. 대기환경개선에 관한 특별법이 시행된 이후 주요 관련 사업으로는 운행차 배출가스 저감사업, 저NOx 버너 설치 지원 사업, 제작차 배출허용기준 강화, 사업장 총량 관리제도 등이 있다. 이러한 사업의 영향으로 부산, 대구 대기환경개선 실천계획이 고시된 2003년 대비 2010년 영남권 NO2, PM10 농도 또한 개선됨을 확인할 수 있었다. 아울러 전남권 지역의 경우 2004년 광양과 여수에 대기환경개선 실천계획이 수립되었고, 이후 환경부가 전라남도와 함께 15개 사업장 대표와 향후 5년(2005~2010) 동안 이 지역 대기오염물질 배출량의 13%를 삭감하기 위한 ‘광양만권 5-13 자발적협약’을 체결한 바 있다. NO2는 앞서 언급한 대기환경개선 계획과 무관하게 점진적으로 농도가 증가함을 확인할 수 있지만, PM10의 경우 자발적 협약 체결이후 감소하는 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 앞서 살펴본 두 물질 NO2, PM10과는 달리 O3의 경우 유증기 회수장치 설치, 도료의 휘발성유기화합물(VOC) 함유기준 설정 등의 대기정책들을 시행함에도 불구하고 수도권, 영남권 및 전남권 대부분의 지역에서 2003년부터 2010년까지 전반적으로 그 농도가 증가하는 경향을 나타내었다. 이와 같이 대기오염물질의 농도변화와 대기정책이 시행된 시점과의 관계를 살펴보면 큰 흐름의 확인은 가능하지만, 특정 개별 정책의 효과로 인하여 대기질이 개선되었다고 단정 짓기는 어렵다. 그러나 지난 10년간 전반적으로 주요 대기정책 시행 이후 대기질이 개선된 것을 확인할 수 있었던 것은 매우 고무적이라 할 수 있다. 3. 대기질 변화와 지역사회 건강 대기질로 인한 건강영향의 생물학적 근거는 PM의 경우 심장 및 폐 등의 호흡기계뿐만 아니라 혈액과 뇌, 혈관계 등에도 다양한 건강상의 영향을 유발하며, O3의 경우 또한 호흡기계와 신경계뿐만 아니라 각종 감각기관에 영향을 미쳐 건강상의 문제를 발생시키게 된다. 이와 같이 대기질 변화는 지역사회의 건강에 영향을 미치게 되므로 본 장에서는 크게 ‘대기질에 의한 사망영향 관련성’, ‘대기질에 의한 조기사망(부담) 산출’ 및 ‘불확실성 평가’의 3단계로 나누어 대기질 변화에 따른 건강영향 분석을 수행하였다. □ 대기오염물질에의 단기노출로 인한 사망발생 관련성 추정 ‘대기질에 의한 사망영향 관련성’은 과거 대기질 노출로 인한 단기노출 사망영향 관련성을 평가하는 과정이다. 과거 2001년부터 2010년까지의 서울(대한민국 대표지역)에 대한 대기질 변화로 인한 사망영향 관련성을 평가하고자 하였으며, 관련성 평가는 실제 측정한 대기질 자료 및 사망발생 자료를 이용한 생태학적 연구인 시계열분석과 과거 연구결과들을 이용한 메타분석을 수행하였다. □ PM10 및 O3의 단기노출로 인한 조기사망과 조기사망부담 ‘대기질에 의한 조기사망(부담) 산출’은 첫 번째 단계에서 도출된 관련성 정도, 즉 CR함수를 이용하여 대기질의 연간 노출에 의한 연간 조기사망자수 및 부담을 산출하는 과정이다. 이때에 활용된 프로그램은 BenMAP(Benefit Mapping and Analysis Program)으로 미국 EPA에서 대기질 변화에 따른 건강상의 편익분석을 수행하기 위하여 개발한 컴퓨터 프로그램이다. 앞선 두 단계의 분석에 적용된 시공간적, 인구학적 분석범위는 다음과 같다. ­- 단기노출의 관련성 평가 ㆍ 대기오염 노출 : PM10, O3 ㆍ 건강영향 : 전체원인사망, 심혈관계 사망, 호흡기계 사망 ㆍ 인구집단 : 전체연령 집단 ㆍ 공간범위 : 서울 ㆍ 시간범위 : 2001~2010년 ­- 단기노출의 부담 평가 ㆍ 대기오염 노출 : PM10, O3 ㆍ 건강영향 : 전체원인 사망 ㆍ 인구집단 : 전체연령 집단 ㆍ 공간범위 : 수도권, 영남권, 전라남도 ㆍ 시간범위 : 2003~2010년 □ 대기질에 따른 건강부담 산출의 불확실성 평가 마지막으로 앞서 추정한 대기질에 의한 사망영향 관련성 및 조기사망(부담) 산출 결과에 대한 불확실성을 평가하는 단계이다. 본 연구에서의 불확실성 평가체계는 불확실성의 위치(location), 불확실성의 수준(level), 불확실성의 원인(nature)으로 구분된 3차원 분류체계를 기준으로 하였다. 이를 통하여 불확실성 평가를 체계적이고 시각적으로 보여주기 위한 툴(tool)로서 불확실성 매트릭스(uncertainty matrix)를 작성하였으며, 작성된 매트릭스를 활용하여 수도권 PM10 단기노출의 사망부담 불확실성을 평가해 보았다. 그 결과 문맥 상 불확실성으로는 PM의 정의 방법, 건강 악영향에 대한 정의가, 모형상 불확실성으로는 단기노출과 장기노출, 농도-반응 곡선의 모양, 기타 오염물질의 상관효과, 취약인구의 RR(Relative Risk)이, 입력자료의 불확실성으로는 노출자료 보간과 건강자료 측정이 존재함을 알 수 있었으며 매트릭스상에는 각각의 불확실성과 관련하여 본 연구의 특성을 제시하였다.

Table Of Contents

요 약 문

제1장. 서론
1.1 연구배경 및 목적
1.2 연구 내용 및 방법

제2장. 대기오염 현황 및 대기질 변화 분석
2.1 국내 대기오염물질 배출량 변화
2.1.1 시도별 대기오염물질 연간 배출량의 변화
2.1.2 연도별 시도 대기오염물질 연간 배출량의 변화
2.1.3 배출원별 시도 대기오염물질 연간 배출량의 변화
2.2 국내 대기오염물질 농도 변화
2.2.1 2003~2010년의 연평균 NO2 농도변화
2.2.2 2003~2010년의 8시간 일최고 O3 농도변화
2.2.3 2003~2010년의 PM10 농도변화
2.3 대기질 변화와 주요 대기정책
2.3.1 NOx, PM10
2.3.2 O3

제3장. 대기질 변화와 지역사회 건강
3.1 주요 대기정책의 성과와 국민건강에 미친 영향 분석
3.1.1 대기질 변화와 지역사회 건강영향의 연구절차
3.1.2 대기질로 인한 건강영향의 생물학적 근거
3.1.3 대기오염 역학에서의 단기노출 및 장기노출 영향
3.2 대기오염물질에의 단기노출로 인한 사망발생 관련성 추정
3.2.1 PM10의 사망발생 관련성
3.2.2 O3의 사망발생 관련성
3.2.3 일평균 PM10 및 일최고 O3의 단기노출에 따른 사망발생 관련성 추정결과 요약
3.3 PM10 및 O3의 단기노출로 인한 조기사망과 조기사망부담
3.3.1 Benefits Mapping and Analysis Program
3.3.2 PM10의 단기노출로 인한 조기사망자수 추정
3.3.3 O3의 단기노출로 인한 조기사망자수 추정
3.4 대기질에 따른 건강부담 산출의 불확실성 평가
3.4.1 불확실성 평가 방법
3.4.2 수도권 PM10 단기노출의 사망부담 불확실성 평가

제4장. 대기오염 위해성 관리의 해외 사례 조사
4.1 미국의 대기오염물질 위해성 관리 및 평가 접근법
4.2 미국의 기준대기오염물질 위해성 관리 사례
4.2.1 2008년 O3 대기환경기준 재검토의 일환으로 수행된 위해성 평가
4.2.2 이동 오염물질 규제 관련 위해성 평가
4.3 미국의 유해대기오염물질 위해성 관리 사례
4.3.1 2005년 전국 규모의 유해대기오염물질 위해성 평가(NATA)
4.3.2 자동차 유해대기오염물질 배출의 위해성 평가

제5장. 향후 위해성 관리를 위한 정책 추진?향 제시
5.1 기준대기오염물질의 위해성 관리 방안
5.1.1 기준대기오염물질의 위해성 관리 현황
5.1.2 위해성을 고려한 기준대기오염물질의 관리대책 마련
5.2 유해대기오염물질의 위해성 관리 방안
5.2.1 유해대기오염물질의 관리 현황
5.2.2 유해대기오염물질의 관리대책 마련
5.3 대기환경정책에의 지역사회 건강위해도 근거 활용

참고문헌

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