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ISSN : 1225-6692(Print)
ISSN : 2287-4518(Online)
Journal of the Korean earth science society Vol.42 No.3 pp.278-295
DOI : https://doi.org/10.5467/JKESS.2021.42.3.278

Analysis of Concentration Variations of Long-Range Transport PM10, NO2, and O3 due to COVID-19 Shutdown in East Asia in 2020

Yu-Kyung Kim, Jae-Hee Cho, Hak-Sung Kim*
Department of Earth Science Education, Korean National University of Education, Chungbuk 28173, Korea
*Corresponding author: envir007@knue.ac.kr Tel: +82-43-230-3777, Fax: +82-43-232-7176
May 6, 2021 June 16, 2021 June 27, 2021

Abstract


China’s shutdown due to COVID-19 in 2020 reduced air pollutant emissions, which is located on the windward side of South Korea. The positive temperature anomaly and negative zonal wind anomaly from northern Mongolia to South Korea through eastern China presented warm and stationary air masses during January and February 2020. Decreased concentrations of PM10, NO2, and O3 were measured at Seokmo-ri and Pado-ri, located in the central-western region of South Korea, due to decreased emissions in China from January to March 2020. After China’s shutdown from January to March 2020, in Pado-ri, the ratio of monthly average concentrations in that period with those of PM10 and O3 in the last four years decreased by approximately 0.7-4.7% and 9.2-22.8%, respectively. In January 2020, during the Lunar New Year holidays in China, concentrations of PM10, NO2, and O3 at Seokmo-ri and Pado-ri decreased just as much as it did during the same period in the last four years. However, average concentrations in January 2020 decreased before and after the Lunar New Year holidays in China when compared with those in January of the last four years. In Seokmori, ratios of actual and predicted values (Os /M) for PM10, NO2, and O3 concentrations were calculated as 70.8 to 89.7%, 70.5 to 87.1%, and 72.5 to 97.1%, respectively, during January and March 2020. Moreover, those of Pado-ri were 79.6 to 93.5%, 67.7 to 84.9%, and 83.7 to 94.6%, respectively. In January 2020, the aerosol optical depth (AOD) data showed a higher distribution than that of the last four years due to photochemical reactions in regions from northern Mongolia to eastern China and the Korean Peninsula. However, the decrease in AOD values compared with those of the last four years was attributed to the decrease in emissions of precursors that generate secondary aerosols in China during March 2020.



2020년 동아시아지역에서 COVID-19 폐쇄로 인한 장거리 이동 PM10, NO2, O3 농도 변동성 분석

김 유경, 조 재희, 김 학성*
한국교원대학교 지구과학교육과, 28173, 충북 청주시 흥덕구 강내면 태성탑연로 250

초록


2020년 중국의 COVID-19 폐쇄는 한국의 풍상측에 위치한 중국의 대기오염 배출량을 감소시켰다. 몽골 북부로 부터 중국 동부를 거쳐 한반도에 이르는 지역에서는 2020년 1~2월에 기온 아노말리가 양(+)으로 온난하였고, 2020년 1 월에는 동서류 아노말리가 음(−)으로 정체적인 특징을 보였다. 2019년 12월~2020년 3월에 한국 중부 서쪽의 석모리와 파도리에서 중국 배출량 감소의 영향에 따라 PM10, NO2, O3 농도 변동이 나타났다. 파도리에서 PM10, O3 월평균 농 도와 최근 4년의 월평균 농도의 비는 2019년 12월과 비교하여 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 2020년 1~3월에 각각 0.7~4.7%, 9.2~22.8%로 감소하였다. 2020년 1월 중국의 춘절 기간에는 석모리와 파도리에서 PM10, NO2, O3 농도가 최 근 4년의 춘절 기간과 마찬가지로 감소하였다. 그러나 2020년 1월 평균 농도가 최근 4년 1월과 비교하여 감소한 것은 중국 춘절 전후의 기간에도 배출량이 감소하였던 것과 관련 있다. 2020년 1~3월 석모리의 PM10, NO2, O3 농도의 비 (Os /M)는 각각 70.8~89.7%, 70.5~87.1%, 72.5~97.1%이었고, 파도리에서도 각각 79.6~93.5%, 67.7~84.9%, 83.7~94.6% 로 추정 월평균(M)보다 월평균(Os)이 감소하였다. 2020년 1월에 몽골 북부로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역 의 온난화로 인한 광화학 반응으로 최근 4년과 비교하여 AOD가 높게 나타났으나 2020년 3월에는 풍상측인 중국에서 2차 에어로졸을 생성하는 전구물질 배출 감소로 최근 4년과 비교하여 낮은 AOD 분포를 보였던 것으로 분석되었다.



    서 론

    복사강제력은 지구의 에너지 수지를 변화시키는 자 연 및 인위적 물질에 의한 기후변화의 물리적 요인 이다. 특히, 대기 중 에어로졸의 복사강제력은 -0.9 Wm-2로 온실가스로 인한 전 지구적인 평균 강제력을 상당 부분 상쇄할 만큼 기후변화 원인 물질로 작용 하고 있다(Wang et al., 2020). 또한, 미세먼지(PM10), 이산화질소(NO2), 오존(O3) 등의 대기오염물질은 호 흡기계 질환 유발을 넘어 사망에 이르게 할 뿐 아니 라, 건강하던 사람들도 장시간 오염 환경에 노출되면 만성질환을 얻게 된다. 이 외에도 급성 호흡기 질환 감염으로부터의 유병률과 사망률을 높이고, 다른 질 병들의 사망률도 높이는 것으로 나타났으며, 저체중 의 신생아 출산율을 높이고, 기형아의 출산과 연관되 어 있음이 기존 연구를 통해 밝혀졌다(Smith et al., 2000).

    동아시아 풍상측에 위치한 중국의 배출량은 한국뿐 아니라 일본의 대기오염물질 농도에 영향을 주고 있 다. Kim and Lee(2018)에 따르면, 이산화황(SO2)의 장거리 이동에 따른 영향 정도 분석 결과, 한국과 일 본은 중국의 영향을 많이 받고 있다. 또한, 전체 미 세먼지 농도에 대한 장거리 수송의 영향은 연평균 30% 이상일 것으로 추정된다(Park et al., 2014). 이 에 동아시아에서 대기오염 현황과 성분에 관한 연구 를 넘어, 한국의 대기 질에 대한 현장 관측을 통해 동아시아에 풍상측의 배출량 변동에 따른 풍하측의 대기오염물질 농도의 변동에 관한 연구가 국내외에서 이루어지고 있다(Seo et al., 2018). 몽골과 중국의 자 연 및 인위적 원천에서 배출되는 입자상 물질은 풍 하측에 위치한 한반도의 대기 질을 악화시킨다(Choi et al., 2014;Kim et al., 2016;Kim and Chung, 2008;Li et al., 2016;Wang et al., 2015). 자연적인 입자상 물질은 동아시아에서 종관 규모로 이동하여 고기압 전면에서 모래 입자를 운반한다(He et al., 2017, Kim and Chung 2010). 입자상 물질의 인위적 공급원은 국내적인 요인과 더불어 대도시와 산업 지 역이 밀집된 중국 동부에 있다. 서울에서 측정한 입 자상 물질의 질량 농도 중 상당 부분은 지역 배출량 이외의 지역 배출원에 의해 분명히 영향을 받고 있 다(Kim and Lee, 2018;Seo et al., 2018). 저기압 한 랭 전선의 전면이나 고기압에 의해 야기되는 정체적 인 종관 기상 조건은 한국에서 입자상 물질의 높은 질량 농도를 초래하였다.

    한국을 비롯한 전 세계에서 COVID-19 사례 급증 으로 인해 일시적인 경제적 및 사회적 폐쇄 조치가 시행되었다. 현장 측정 자료를 사용한 COVID-19 폐 쇄 초기의 분석에서는 중국, 한국, 인도, 미국 및 유 럽 등지에서 대기오염물질의 감소세를 보여주고 있다 (Chen et al., 2020;Ju et al., 2020;Sharma et al., 2020;Sicard et al., 2020;Tobías et al., 2020;Zangari et al., 2020). 본 논문에서는 COVID-19 폐 쇄로 인한 배출량 변동에 따라 대기오염물질이 장거 리 이동하여 한국의 배경적 대기오염농도의 변동에 미치는 영향을 분석하는 데 의의가 있다. COVID-19 폐쇄 기간 중국에서는 산업, 교통 및 사회 활동이 대 부분 중단되어 오염 배출 강도와 대기오염 수준을 효과적으로 감소시켰다(Xu et al., 2020;Zhang et al., 2020). 풍상측인 중국의 COVID-19 폐쇄로 풍상 측인 중국의 배출량에 변동이 발생하면서 풍하측에서 배경 대기연구 및 위성 관측, 기류 이동을 분석하여, 중국의 COVID-19 폐쇄 기간 동아시아지역에서 장거 리 이동하는 대기오염물질에 관한 연구가 시행되었다 (Griffith et al., 2020). 이에 본 연구에서는 기상요소 와 배출량의 장기 변동을 파악하여 장거리 이동하는 대기오염물질의 변동성을 분석하고자 한다.

    동아시아의 풍하측에 위치한 한국의 대기오염물질 은 지역적인 배출량의 영향과 풍상측인 중국의 배출 량 변동과 장거리 수송의 영향을 받는다. 이에 2020 년 중국에서 COVID-19로 인한 폐쇄 이후 동안 장거 리 이동하는 대기오염물질의 변동성을 다음과 같이 분석하였다. 첫째, 2019년 12월~2020년 3월에 동아 시아의 기상요소 아노말리 분석으로 한국의 PM10, NO2, O3 농도에 영향을 주는 동아시아지역의 기온, 동서류의 종관 기상 특성을 기후 값과 비교하여 분 석하였다. 둘째, 2019년 12월~2020년 3월에 인천광 역시 강화군 삼산면 석모리(이하 ‘석모리’)와 충청남 도 태안군 소원면 파도리(이하 ‘파도리’)의 PM10, NO2, O3 농도를 2015~2019년 동안의 값과 비교하여 풍상측인 중국의 COVID-19 폐쇄로 인한 배출량 변 동이 한국의 배경적 대기오염농도의 변동에 미치는 영향을 분석하였다. 셋째, 2000~2019년의 20년 동안 겨울~봄의 장기 변화 경향과 2020년 변동 특성을 비 교하고, 2020년 변동의 원인을 분석하였다. 넷째, 2019년 12월~2020년 3월에 동아시아에서 월별 AOD 를 분석하였다.

    자료 및 분석 방법

    동아시아 기온과 동서류 아노말리 분석 방법

    기상 자료 분석을 위해 2.5° ×2.5°의 해상도를 가지 는 미국 NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) NCEP (National Centers for Environmental Prediction)/NCAR (National Center for Atmospheric Research) 재분석 자료의 850 hPa 등압면의 기온과 동서류를 사용하였다. 분석 기간은 2019년 12월~2020년 3월 동안이며, 연구 지역의 아 노말리 자료를 수집하여 평균 기상 장과 지역별 특 성을 분석하였다.

    등온위 후진궤적 분석 방법

    석모리의 등온위 후진궤적(Backward trajectory) 분 석을 바탕으로 하였다. 미국 NOAA/ARL (Air Resources Laboratory) HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory) Model을 이용하였 다. 등온위 궤적은 기류가 움직인 자취를 의미하며, 등온위면을 따라 움직이는 기류의 물리적인 성질은 변하지 않는다. 또한, 등온위 궤적은 기류의 이동 경 로와 함께 단열상승과 하강에 의한 수직 운동을 나 타낼 수 있다. 본 연구에서는 72시간 간격으로 매일 09 LST 석모리(37.7054 °N, 126.2835 °E, 500 m)에 도 착하는 기류에 대해 2019년 12월~2020년 3월의 등 온위 후진궤적을 이용하여 월별 기류의 이동 경로를 분석하였다. 지상 및 위성 관측의 한계점에서 벗어나 포괄적인 대기 질 예측 및 감시를 위한 화학수송 모 델은 모델의 물리적 및 화학적 모수화의 한계와 기 상장, 배출량, 초기 및 경계 조건의 불확실성 등으로 지상 및 위성 관측과 비교하여 정확도가 낮게 평가 되는 점에 유의하여 해석할 필요가 있다.

    대기오염 자료 및 분석 방법

    본 연구에 활용된 PM10, NO2, O3 농도는 2019년 12월 1월~2020년 3월 31일 동안 국내 교외 대기 관 측망 중 한국의 서쪽 해안에 있는 석모리(37.7054 °N, 126.2835 °E)와 파도리(36.7382 °N, 126.1344 °E)에서 측 정한 일평균 자료와 월평균 자료를 사용하였다. 석모 리와 파도리는 GAW (Global Atmosphere Watch) 관 측소 설치 기준인 대규모 오염원에서 멀리 떨어진 지역으로 화산과 산불 등의 자연적 오염이 자주 발 생하지 않고, 관측소를 중심으로 100 km 이내에 50 년 동안 토지 사용 변동이 없는 조건을 만족한다(de Koning et al., 1978). 또한, 서쪽 해안에 위치하여 편 서풍에 의해 중국으로부터 유입되는 대기오염물질의 농도를 분석하기 적합하다(Fig. 1). 2019년 12월 ~2020년 3월의 월별 농도(O)에 대한 2016~2019년의 4년 동안 평균 농도(Oaug)의 농도비(R)을 구하였다(1). 최근 4년 대비 2019년 12월과 2020년 1~3월의 농도 비(R)를 비교하여 중국의 COVID-19의 폐쇄 전후 한 국의 대기오염물질 변동을 분석하였다.

    R = O O a u g × 100
    (1)

    2015~2019년 동안의 중국 춘절과 달리 2020년 춘 절은 연휴 기간이 1월이었다. 2020년 1~3월의 변동 의 원인과 춘절 연휴의 상관관계에 대해 분석하고자, 2020년과 2016~2019년 동안 춘절 연휴 기간 사이의 PM10, NO2, O3 농도 차를 비교하였다. Oi는 일별 원시 자료, O는 원시 자료의 월평균, σ는 원시 자료 의 표준편차이며, 은 O±1σ 범위 내에 해당하는 값만을 평균한 값이다(2). 2020년의 PM10, NO2, O3 농도 변동을 2000~2019년 20년 동안의 경향과 비교 하여 분석하였다. 또한, 2016~2019년의 4년 동안 PM10, NO2, O3 농도의 경향과 2020년의 농도 변동 특성은 2016~2019년의 4년 동안 이변적인 사례를 제외한 농도(Os)을 구하여 비교하였다.

    O s ¯ = i n O i n ( , O σ O i O + σ )
    (2)

    2015~2019년의 4년 동안 Os 의 변동 경향을 반영 한 추정 월평균과 2020년 월별 농도의 비율을 R'으 로 구하였다(3). 추정 월평균을 M, 월별 농도를 O로 하여 2020년의 변동을 분석하였다.

    R = O M × 100
    (3)

    위성 AOD 자료 및 분석 방법

    동아시아지역에서 대기 에어로졸의 변동을 분석하 기 위해 Terra/Aqua 위성에 탑재된 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 센 서의 AOD (Aerosol Optical Depth) 자료를 활용하였 다. NASA (National Aeronautics and Space Administration)에서 운영하는 Giovanni (Geospatial Interactive Online Visualization and Analysis Infrastructure)에서 2016~2019년 4년 동안의 자료를 수집하였다. 분석 대상 지역은 32~42 °N, 113~125 °E 범위로 에어로졸의 자연적 및 인위적 발생원 모두를 포함하고 있다. 이를 통해 2020년의 배출량 및 기상 요인의 변동에 따른 AOD의 변동을 분석하였다.

    연구결과 및 논의

    2019년 12월~2020년 3월에 동아시아의 기상요 소 분석

    기온의 아노말리 분석

    한국의 PM10, NO2, O3 농도 분포에 영향을 주는 동아시아지역의 종관 기상 특성을 기후 값과 비교하 여 분석하였다. Figure 2는 2019년 12월~2020년 3월 에 동아시아지역에서 850 hPa 등압면의 월평균 기온 아노말리를 분석한 것이다. 2019년 12월에는 중국의 서부지역에 -5 o C의 음의 아노말리가 나타났으나 몽골 과 중국 동부지역으로부터 한반도에 이르는 지역에서 는 +1~2 o C의 양의 아노말리를 나타내었다. 일반적으 로 겨울철 시베리아 고기압은 몽골로부터 중국 동부 를 거쳐 한반도에 영향을 미치므로 중국 서부지역의 기온 아노말리 변동이 한반도에 미치는 영향은 크지 않다. 2020년 1~2월에는 몽골 북부로부터 중국 동부 와 한반도에 이르는 지역에 +3~5 o C의 양의 아노말리 를 나타내었다. 2020년 1월에는 시베리아 지역에서 차고 건조한 고기압이 발달하지 못하고, 극 소용돌이 가 예년과 비교하여 강해져 제트기류가 북상하면서 몽골과 중국 동북부 지방을 중심으로 기온 아노말리 값이 +5 o C 이상으로 높은 고온 현상이 나타났다. 또 한, 2020년 2월에도 1월과 비슷하게 몽골 북부로부 터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역에 +1~4 o C의 양의 기온 아노말리를 나타내었다. 몽골로부터 중국 동부와 한반도로 이어지는 지역의 2020년 1~2월 기 온 분포는 2019년 12월과 비교하여 평년보다 높아져 있었다.

    일반적으로 미세먼지, NOx, VOC는 대기 혼합고 및 대기 안정도 변화에 민감하게 반응한다(Lee et al., 2019). 기온역전 및 열섬 현상 등에 의해 대기오 염물질의 확산이 원활하지 못하고 축적되면 농도가 증가한다(Borge et al., 2019;Hou and Wu, 2016). 그러므로 동아시아지역에서 대기가 정체적이고 안정 한 구조를 보일 때 대기오염물질이 고농도를 나타낸 다(Zhao et al., 2016). 특히, 2019년 겨울철 온난한 기단의 영향으로 중국 동부지역으로부터 한반도에 이 르는 지역에 광역적인 미세먼지 고농도 사례가 발생 하여 1월 12~14일, 2월 19~24일, 27일 미세먼지 저 감 조치가 발령되었다. 따라서 2020년 1~2월에는 동 아시아지역에 양의 기온 아노말리로 인하여 대기오염 물질의 고농도 특징을 나타낼 수 있는 종관 기상 상 황이었다. 2020년 3월에는 2020년 1~2월에 양의 기 온 아노말리를 나타내었던 기단이 남동쪽으로 이동하 여 몽골로부터 중국 동부지역과 한반도에 이르는 지 역에서는 기온이 평년과 큰 차이가 없었다. 따라서 2019년 12월과 더불어 2020년 3월의 동아시아지역의 기온 아노말리는 2020년 1~2월의 정체적이고 온난한 기단의 영향이 나타나지 않았다.

    동서류의 아노말리 분석

    2019년 12월~2020년 3월에 동아시아지역의 월평균 동서류의 아노말리를 분석하였다. 한반도는 동아시아 지역의 풍하측에 있으므로 풍상측에 위치한 몽골로부 터 중국 동부를 거쳐 서풍 기류의 영향을 받게 된다. Figure 3은 2019년 12월~2020년 3월에 동아시아지역 에서 850 hPa 등압면의 월평균 동서류 아노말리 분 석이다. 2019년 12월에는 일본 북해도 인근 오호츠 크해를 중심에서 동서류가 양의 아노말리 값을 가졌 고, 남해와 일본, 북태평양을 중심으로 동서류 아노 말리는 음의 값을 가졌다. 한반도에 영향을 미치는 중국 동부지역부터의 동서류의 아노말리 값은 평년과 차이가 없었다. 2020년 1월, 북태평양을 중심으로 동 서류 아노말리가 +5 ms−1 이상, 몽골과 중국 북부지역 에서도 동서류 아노말리가 +1~3 ms−1의 양의 아노말 리가 나타났다. 몽골 남부로부터 중국 동부, 그리고 한반도에 이르는 지역에 동서류는 −1~3 ms−1의 음의 아노말리가 나타났다. 2020년 2월에는 한반도에 직접 종관적 영향을 미치기에는 거리가 먼 몽골 동북부지 역에서 중국 북부지역까지 −1~3 ms−1 , 고비사막과 중 국내륙을 중심으로 동서류는 +1~2 ms−1의 양의 아노 말리가 나타났다. 그러나 연구 지역인 중국 동부지역 과 한국의 중부지역은 평년과 차이가 없었다. 2020년 3월에는 산둥반도에서 서해와 황해도, 한국의 중부지 역에선 1~2 ms−1의 양의 아노말리가 나타났다.

    2019년 12월~2020년 3월 중 2020년 1월에는 몽골 로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역의 동서류 가 평년보다 작았다. 일반적으로 풍하측에서 지표면 풍속이 감소할수록 대기오염물질 소산과 확산이 어려 워 대기오염물질 농도가 증가한다. 특히, 서울의 3월 평균 풍속이 2.7 ms−1이나 2017년 3월에는 풍속이 2.4 ms−1로 약해져 초미세먼지 누적 평균 농도는 풍속 이 3.1 ms−1인 2015년 33.5 μg m−3에서 2017년 33.5 μg m−3 로 상승하였고, 초미세먼지가 ‘나쁨’인 일수도 2015년 4일에서 2017년 14일로 증가하는 등 풍속의 감소가 대기 질 여건을 악화시켰다. 그러나 동서류의 풍속이 증가하면, 대기오염물질의 확산이 잘 이루어 지면서 농도의 감소 경향이 더 뚜렷하게 나타난다. 2020년 1월에 몽골과 중국 북부지역에서 나타나는 양의 동서류 아노말리는 풍상측에서 대기오염물질의 장거리 수송을 유도하며, 몽골 남부로부터 중국 동부, 그리고 한반도에 이르는 지역에서 나타나는 음의 동 서류 아노말리는 풍하측에서 소산과 확산을 방해하여 대기 질을 악화시켰다. 동아시아 지표 근처에서 풍속 의 감소가 2000년 이후 지속해서 나타나고 있으며, 이는 고농도 미세먼지가 한반도에 정체될 가능성이 커짐을 시사한다(Seo et al., 2018;Jeon et al., 2019). 최근의 동아시아지역에서 기온 증가와 풍속 감소의 경향이 뚜렷하게 나타나면서, 2019년 12월~2020년 3 월의 연구 기간 중 2020년 1월에는 평년과 비교하여 동서류가 감소한 변동이 나타나고 있었다.

    등온위 후진궤적 분석

    동아시아에서 2019년 12월~2020년 3월에 한국 서 쪽에 있는 인천 강화군 석모리에 유입되는 기류의 이동 특성을 분석하였다. 인천 강화군 석모리는 한국 중부지역의 서쪽 해안가에 있는 환경부 교외 대기 측정망의 지점이다. 중국으로부터 장거리를 이동하는 대기오염농도를 측정할 수 있는 특징을 갖고 있다. Figure 4는 인천 강화군 석모리 지역의 대기경계층에 해당하는 500 m 고도에 매일 09 LST를 기준으로 과 거 72시간 동안 기류의 등온위 후진궤적을 월별로 나타낸 것이다. 2019년 12월에 중국 동부의 우한을 포함하는 지역으로부터 베이징, 산둥반도 북쪽, 그리 고 서해를 가로질러 인천 강화군 석모리에 기류가 유입하고 있었다. 그러나 2020년 1월에는 2019년 12 월과 비교하여 기류가 한반도 북서쪽인 몽골 동부로 부터 중국 동부의 산둥반도를 거쳐 유입되는 특징을 보였다. 그러나 2020년 2월에 1월과 달리 기류가 한 반도 북쪽의 만주 지역으로부터 발원되어 중국 동부 지역을 거쳐 한반도에 유입되는 정체적인 흐름을 보 였다. 2020년 3월에 몽골 동부지역으로부터 한반도 북쪽을 거쳐 인천 강화군 석모리에 직접 유입하였다. 대기 중의 오염물질 농도에 영향을 주는 다양한 요 인 중 혼합층은 오염원의 수직적인 확산과 관계있다. 2019년 12월~2020년 3월에 1 km 미만으로 낮게 유 지되는 혼합층의 고도는 대기오염물질을 정체시켜 장 거리 수송이 가능한 조건을 만들었다. 맑은 날 일사 에 의해 지표면이 가열되면 대류가 발생하여 연직 방향으로 공기가 혼합되어 혼합층 내에서는 대기와 지표면 간의 에너지 교환이 일어나고 오염원의 확산 이 일어난다. 이러한 혼합층의 고도가 낮아지면 대기 중 확산 효과가 줄어 환경용량이 감소하고 대기 오 염도는 증가시키는 조건을 만족한다.

    2019년 12월에는 등온위 후진궤적의 분석에 의하 면 중국 동부지역에서 한반도로 오염물질이 수송되어 국지적으로 고농도 미세먼지 사례가 발생할 가능성이 컸다. 2020년 1월에는 시베리아 기단의 영향으로 한 반도에 주로 북서기류가 나타났는데, Fig. 3의 동서 류 아노말리 분석과 일치하게 한반도에 정체적이고 안정적으로 대기오염물질을 증가시킬 수 있는 종관 기상 상황이었다. 혼합층의 낮은 고도와 약한 풍속 조건은 에어로졸 입자의 2차 생성과 대기오염물질의 축적을 촉진하는데 적절한 조건으로 한반도에 대기가 정체된 연무 현상의 주요 원인으로 판단된다.

    2019년 12월~2020년 3월에 한국의 배경적 대 기오염농도 분석

    동아시아지역에서는 COVID-19로 인한 폐쇄 기간 이 발생하였다. COVID-19 발원지인 중국 우한 지역 에서는 2020년 1월 23일 폐쇄가 시작되었으며, 그 외 중국 지역에서는 2월 2일부터 폐쇄가 이루어졌다. 따라서, 한국의 배경적 대기오염농도는 2019년 12월 과 비교하여 2020년 1월 이후에 상대적으로 적어진 중국의 배출량 변동의 영향을 받을 수 있다. 2019년 12월~2020년 3월에 한국의 서쪽 해안가에 있는 인천 광역시 강화군 삼산면 석모리(이하 석모리), 충청남도 태안군 소원면 파도리(이하 파도리)의 PM10 NO2, O3 농도의 정량적 변동을 분석하였다.

    월평균 농도 비교

    2019년 12월~2020년 3월에 석모리와 파도리의 월 평균 PM10, NO2, O3 농도를 이전 4년인 2015~2019 년 동안과 비교하였다. 대기오염농도의 10년 이상 장 기간 변화 경향에는 중국의 배출량 변동 및 수송 강 도의 변동에 따른 요인이 영향을 미칠 수 있으므로 변동 요인을 제거하고자 최근 4년과 비교하여 분석 하였다. Table 1은 2019년 12월~2020년 3월에 석모 리와 파도리에서 측정한 PM10, NO2, O3 월평균 농 도와 이전 4년 동안인 2015~2019년 동안의 월평균 농도비(R)를 나타낸 것이다. 전체적으로 2019년 12월 ~2020년 3월에 석모리와 파도리에서 측정한 PM10, NO2, O3 월평균 농도비(R)가 2015~2019년 동안과 비교하여 낮은 비를 보였다. 본 분석에서는 중국에서 COVID-19 폐쇄가 이루어지기 전인 2019년 12월의 PM10, NO2, O3 월평균 농도비(R)와 비교하여 2020 년 1~3월의 농도비(R)를 분석하였다. 석모리와 파도 리의 PM10 월평균 질량 농도비(R)는 2019년 12월과 비교하여 2020년 1~2월에 약 3.1~9.1% 감소하였다. COVID-19 폐쇄 이전인 2019년 12월과 COVID-19 폐쇄 이후인 2020년 1~3월의 3개월 동안의 석모리와 파도리에서 PM10 질량 농도의 감소량을 비교할 때, 석모리와 파도리에서 COVID-19 폐쇄 이후가 폐쇄 이전보다 감소한 것으로 나타났다. 2020년 2월에는 중국 동부로부터 한반도에 이르는 지역의 동서류는 평년과 차이가 없었으나 1월에는 동서류가 약해졌고 1~2월 모두 기온 증가의 영향으로 PM10 에어로졸의 증가가 예상되었다. 그러나 고체 입자의 측정을 나타 내는 PM10 질량 농도는 감소의 변동을 보였다.

    석모리의 NO2 월평균 농도비(R)는 2019년 12월과 비교하여 2020년 1~2월에 약 −23.4%의 변동이 나타 났다. 중국의 COVID-19 폐쇄 이전인 2019년 12월과 비교하여 폐쇄 이후인 2020년 1~3월의 3개월 동안 NO2 농도가 감소한 것으로 나타났다. 2020년 1~3월의 NO2 농도 변동이 이전 4년인 2016~2019년과 비교하 여 57.7~75.0% 수준으로 감소한 것으로 분석된다. 일 반적으로 고온 연소과정에서 생성된 질소가 대기 중 으로 배출되고 산화되어 형성된 질소산화물(NOX)이 2020년 1~2월에 기온이 양의 아노말리로 인해 고농도 로 나타날 것으로 예측하였으나 감소의 변동이 발생 했다. 기온이 상승하면 대기의 혼합층이 상승하여 확 산과 희석이 잘 되어 대기 중에 부유하는 에어로졸의 농도가 감소한다(Lee et al., 2019). NO2는 2차 생성 PM10 에어로졸을 비롯하여 O3 생성에 이바지한다. 석모리와 파도리의 O3 월평균 농도비(R)는 2019년 12 월과 비교하여 2020년 1~2월에 약 3.9~22.8% 감소하 였다. 따라서 NO2의 농도 감소가 O3의 생성반응을 감 소시켰던 것으로 분석된다. 2020년 1~2월에 온난현상 으로 대기가 정체하고, 광화학 반응이 활성화되어 O3 농도가 높아질 것으로 예상하였다. 그러나 중국 동부 로부터 한반도에 이르는 지역이 온난했음에도 불구하 고 O3 생성의 전조 물질인 NO2의 농도 감소가 O3 농 도 감소에 영향을 미쳤던 것으로 분석된다.

    중국의 춘절(1월 22~29일) 기간의 PM10, NO2, O3 농도 비교

    2020년 1월 중에 춘절 연휴 기간이 있었다. 일반적 으로 중국의 춘절 연휴 기간 7일 동안 대부분의 산 업시설이 가동을 중지하여 대기오염물질의 배출이 감 소하는 것으로 알려져 있다(Lai and Brimblecombe, 2017;Tan et al., 2009). 따라서 춘절 연휴 기간이 시 작되면서 대기오염물질의 배출이 감소하지만, 연휴 기간이 끝나면 대기 오염물질의 배출이 다시 증가하 는 패턴을 보였다(Brimblecombe and Lai, 2020). 한 편, 2016년 중국의 춘절 연휴 기간은 2월 6~11일인 6일 동안이며, 2017년은 1월 27일~2월 2일, 총 7일 동안이었다. 2018년은 2월 15~21일인 7일 동안이었 으며, 2019년은 2월 4~10일인 7일 동안이었다. 2016 ~2019년의 4년 동안 중국의 춘절 연휴 기간이 대부 분 2월이었던 것과 달리 2020년 중국의 춘절 연휴 기간은 1월 22~29일, 총 8일이 모두 1월에 포함되어 있었다.

    동아시아에서 2020년 1월 중국의 춘절 연휴 기간 석모리에 유입되는 기류의 이동 특성을 분석하였다. Figure 5는 석모리 지역의 대기경계층에 해당하는 500 m 고도에 1월 22~29일의 매일 09 LST를 기준 으로 과거 72시간 동안 기류의 등온위 후진궤적을 나타낸 것이다. 시베리아 고기압의 영향으로 러시아, 몽골, 중국 북부지역을 거쳐 국내로 기류가 유입되었 다. Figure 4의 2020년 1월에 등온위 후진궤적의 특 징과는 달리 중국의 춘절 연휴 동안은 몽골 동부로 부터 석모리로 배경 기류가 직접 유입되는 특징을 보여, 고농도 사례가 발생할 수 있는 조건은 아니었 다. 2020년 1월과 비교하여 높게 유지되는 혼합층과 이동 과정 중 감소하는 상대습도는 대기 확산을 원 활하게 하는 요인이 되었다. 따라서 춘절 연휴 동안 석모리에 유입하는 기류는 배경적 기류의 특징을 나 타내고 있었다.

    2020년 1월에 석모리와 파도리의 PM10, NO2, O3 농도 변동을 2016~2019년 4년 춘절 기간 평균 농도 와 비교하였다. Table 2는 PM10 농도의 차이를 비교 한 결과 석모리에서 1.5 μg m−3 , 파도리에서 0.1 μg m−3이 증가한 것으로 나타났다. NO2 관측 농도의 차 이는 석모리에서 0.7×10−3 ppm이 감소하였고, 파도리 에서 3.0×10−3 ppm이 증가한 것으로 나타났다. O3 관측 농도의 차이는 석모리에서 5.8×10−3 ppm, 파도 리에서 10.4×10−3 ppm이 감소한 것으로 나타났다. 2020년 1월 춘절 동안 석모리와 파도리의 PM10, NO2, O3 농도 변동에 뚜렷한 변동 특성이 나타나지 않았다. 그러나 2020년 1월에 한국의 석모리와 파도 리에서 측정한 PM10, NO2, O3 농도의 변동량이 최 근 4년과 비교하여 감소를 나타낸 것은 춘절 연휴를 포함한 1월 전체 기간에 중국의 대기오염 배출이 다 른 해와 같이 증가하지 않았음을 나타낸 것으로 분 석된다.

    2000~2019년의 20년 동안 겨울-봄의 장기 변화 경향을 고려한 2020년 변동 특성 분석

    중국은 최근 십여 년간 빠른 경제성장과 도시화 진행으로 인해 대기오염 배출량이 증대되고 있다 (Michael et al., 2015). 이에 따라 이변적인 대기오염 사례가 여러 차례 발생하였으나 중국 정부에서는 미 세먼지 오염이 가장 심각했던 2013년 이후로 대기오 염방지 행동계획을 수립하고, 관련 법령 개정에 따른 강력한 대기오염 저감 정책을 시행하였다(Jin et al., 2016;Li et al., 2017). 국내외에서 시행되는 미세먼 지 배출량 감소 정책의 시행으로 1999~2014년 동안 서울에서 관측한 PM10 연평균 농도는 점차 감소하 고 있다(Kim and Lee, 2018). 국내외의 배출량 감소 와 더불어 동아시아의 온난화에 따라 중국 동부로부 터 한반도로 대기오염 수송의 강도가 약해지고 있다 는 연구가 제시되고 있다(Cho, 2020;Kim and Cho, 2019). 따라서 2000~2019년 동안 석모리와 파도리에 서 측정한 PM10, NO2, O3 농도의 변화 경향을 고려 하여 2019년 12월~2020년 3월의 변동을 분석하였다.

    PM10 질량 농도 변동의 분석

    Figure 6은 2000~2020년 12~3월에 석모리와 파도 리의 월평균 PM10 질량 농도를 나타낸 것이다. 더불 어 장기 변화 경향의 영향을 제거하고자 최근 2016~ 2019년의 4년 동안 연도별 PM10 질량 농도 변동을 분석하였다. 석모리와 파도리가 한국 중부 서쪽 해안 가에 있으나 측정소 주변 지역의 배출량을 완전히 무시할 수 없으므로 지역적 배출량 변동과 이변적 사례를 제거하기 위해 원시 자료의 월평균 PM10 농 도(Oaug)와 표준편차(σ)를 산출하고 O±1σ 범위 내 (68%)에 해당하는 값만을 다시 평균하여 Os 로 나타 내었다. 2000~2020년 12~3월에 석모리와 파도리의 월별 PM10 질량 농도는 국내외 미세먼지 배출량 감 소 정책의 시행과 수송 요인에 의해 연도별 변동성 이 나타나나, 전체적으로 감소의 경향이 분석된다. 2016~2019년 동안 석모리와 파도리에서 Os 는 2019 년 12월과 2020년 3월에 변동이 뚜렷하지 않았으나, 2020년 1~2월에는 감소의 변동이 뚜렷하였다.

    Table 3은 2015~2019년의 4년 동안 석모리와 파도 리에서 Os 의 변동 경향을 반영한 추정 월평균과 2020년 월별 농도의 비율을 R'로 구하여 비교한 것 이다. 석모리에서 PM10 R'는 중국의 COVID-19 폐 쇄 전인 12월에 농도가 추정 월평균의 103.6%이었 다. 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 1~3월에 PM10 R'는 각각 74.2%, 70.8%, 89.7%로 감소의 변동이 크 게 나타났다. 파도리에서 PM10 R'는 중국의 COVID-19 폐쇄 전인 12월에 농도가 추정 월평균의 116.2%이었다. 파도리 역시 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 1~3월의 3개월 동안 PM10 R'값은 각각 79.6, 80.0, 93.5%로 감소의 변동이 크게 나타났다.

    이산화질소(NO2) 농도 변동의 분석

    동아시아지역에서 질소산화물(NOX)의 농도는 2005 년보다 2014년 중국 중북부 지역 산업도시 지역을 중심으로 높게 나타난다. 그러나 중국 베이징, 상하 이, 홍콩 등 대도시에서는 미세먼지 저감 정책을 통 해 질소산화물의 농도가 그 지역에 국한되어 감소하 였고, 서울에서도 동일하게 나타났다(Duncan et al., 2016). Figure 7은 2000~2020년 12~3월에 석모리와 파도리의 월평균 NO2 농도를 나타낸 것이다. 더불어 장기 변화 경향의 영향을 제거하고자 최근 2016~ 2019년의 4년 동안의 연도별 PM10 질량 농도 변동 을 분석하였다. 여기에서는 측정소 주변 지역의 배출 량 변동과 이변적 사례를 제거하기 위해 원시 자료 의 월평균 NO2 농도(Oaug)와 표준편차(σ)를 산출한 다음 O± 1σ 범위 내(68%)에 해당하는 값만을 다시 평균한 값인 Os 을 나타낸 것이다. 2000~2020년 12~3월에 석모리와 파도리의 월별 NO2 농도는 국내 외 미세먼지 배출량 감소 정책의 시행과 수송 요인 에 의해 연도별 변동성이 나타나나, 2019년 12월 ~2020년 2월에 감소의 경향이 나타나고 있다. 2016~ 2019년 동안 석모리와 파도리에서 Os 는 2019년 12 월은 감소의 변동이 뚜렷하게 나타났다. 2020년 2월 에는 석모리에서는 변동이 뚜렷하지 않았지만, 2020 년 1월과 3월에는 증가의 변동이 나타났다. 2020년 1~2월에는 파도리에서 감소의 변동이 뚜렷하게 나타 났지만 2020년 3월에는 증가의 변동이 나타났다.

    Table 3은 2015~2019년의 4년 동안 석모리와 파도 리에서 Os 의 변동 경향을 반영한 추정 월평균과 2020년 월별 농도의 비율을 R'으로 구하여 비교하였 다. 석모리에서 NO2R'은 중국의 COVID-19 폐쇄 전인 12월 농도는 추정 월평균의 163.9%이었다. 중 국의 COVID-19 폐쇄 이후인 1, 3월에는 NO2R'은 각각 70.5%, 87.1%로 감소의 변동이 크게 나타났다. 파도리에서 NO2R'은 중국의 COVID-19 폐쇄 전인 12월의 농도가 추정 월평균의 62.9%, 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 1~3월의 3개월 동안 PM10 R'값은 각각 67.7%, 73.9%, 84.9%로 감소의 변동이 크게 나타났다. 초미세먼지(PM2.5) 질량과 화학성분 농도의 변동 추이를 분석한 결과 한국 배경 지역의 PM2.5의 황산염 농도와 중국의 황산화물 배출량 변 화 추이가 비슷한 경향을 보인다(Jeon et al., 2018). 이는 중국의 대기오염물질 배출량이 한국의 대기 환 경에도 영향을 미친다는 것을 뜻한다. 평년보다 기온 이 높아 고농도의 기상 조건임에도 Os 의 경향과 비 교하여 감소한 것은 한국의 대기 환경에 영향을 미 치는 중국의 대기오염물질 배출량이 감소한 것으로 분석하였다.

    오존(O3) 농도 변동의 분석

    Figure 8은 2000~2020년 12~3월에 석모리와 파도 리의 월평균 O3 농도를 나타낸 것이다. 더불어 장기 변화 경향의 영향을 제거하고자 최근 2016~2019년의 4년 동안의 연도별 O3 질량 농도 변동을 분석하였다. 여기에서는 측정소 주변 지역의 배출량 변동과 이변 적 사례를 제거하기 위해 원시 자료의 월평균 O3 농 도(Oaug)와 표준편차(σ)를 산출한 다음 O±1σ 범위 내(68%)에 해당하는 값만을 다시 평균한 값인 Os 을 나타낸 것이다. 2000~2020년 12~3월에 월별 O3 농 도는 지역에 따라 차이를 보였다. 2019년 12월에는 석모리에서 감소하는 경향이 나타났지만, 2020년 1~3월에는 석모리에서 증가하는 경향이 나타나고 있 다. 2019년 12월~2020년 3월에는 파도리에서 증가하 는 경향이 나타났다. 2016~2019년 동안 석모리에서 Os 는 12월과 2~3월에 증가의 변동이 뚜렷하게 나타 났다. 2016~2019년 동안 1월에는 석모리에서 감소하 는 변동이 나타났다. 2019년 1월~2020년 3월에 파도 리에서 증가의 변동이 나타났다.

    Table 3은 2015~2019년의 4년 동안 석모리와 파도 리에서 Os 의 변동 경향을 반영한 추정 월평균과 2020년 월별 농도의 비율을 R'로 구하여 비교하였다. 석모리에서 O3R'은 2019년 12월~2020년 3월에는 O3R'은 각각 87.9, 97.1, 72.5, 89.3%로 감소의 변동 이 나타났다. 파도리에서 O3R'은 2019년 12월~2020 년 3월에는 O3R'은 각각 91.9, 87.5, 94.6, 83.7%로 감소의 변동이 나타났다. O3는 전구물질인 NOX와 VOC의 광화학적 반응으로 형성되며, 인접한 배출원 에 의한 영향뿐만 아니라 장거리 이동에 의한 영향 이 나타날 수 있다(Itahashi et al., 2013;2015). O3는 전구물질, 중간물질 또는 생성된 O3 자체가 지역적 규모에서 장거리 이동할 수 있는 것으로 알려져 있 다(Ni et al., 2018). 또한, 강한 풍속은 O3의 생성에 필요한 전구물질의 농도를 낮추고, 광화학 반응을 방 해하여 풍속과 O3의 농도는 음의 상관관계를 갖는다 (Warmiński and Bęś, 2018). Figure 3에 따르면, 2020년 1월에는 연구 지역에서 동서류는 음의 아노 말리가 나타나 O3의 농도가 높아질 수 있는 종관적 조건이었다. 그러나 서해안의 해안가에 위치하여 국 내 배출량의 영향이 적은 석모리와 파도리에서 COVID- 19 폐쇄 이후인 2020년 1월의 관측값이 Os 의 변화 경향과 비교하여 감소한 것은 중국에서 COVID-19 폐쇄 기간에 이동 제한에 따른 화석연료 사용 감소에 따라 전구물질 감소가 원인이 된 것으로 분석된다.

    2019년 12월~2020년 3월에 동아시아지역의 월별 AOD 분석

    2020년 중국의 COVID-19 폐쇄 기간 배출량 감소 에 따라 중국 동부로부터 한반도에 이르는 지역의 대기 중 에어로졸 분포를 Terra 위성 MODIS 센서의 AOD 자료로 분석하였다. Figure 9는 2019년 12월 ~2020년 3월에 동아시아지역의 월평균 AOD와 2015 ~2019년 동안 월평균 AOD의 차이를 나타낸 것이다. 2019년 12월과 2015~2018년의 4년 동안 12월의 동 아시아지역의 AOD 차이를 공간 분석한 결과, 2019 년 12월에 중국 동부, 남부지역의 대도시에서 AOD 가 증가한 것으로 나타났다. 산둥반도와 같은 위도 (34~38 °N)에 해당하는 서해 및 국내 중부지역도 AOD 증가한 것으로 나타났다. 동서류가 베이징에서 산둥반도를 거쳐 한국으로 유입된 것을 볼 때, 국내 중부지역 AOD가 증가한 것은 중국 동부와 남부지역 에서 유입된 대기오염물질의 영향이라고 분석할 수 있다. 중국 동부와 남부지역과 같이 인구 밀집 지역 에서 발생하는 황산화물과 같은 인위적 에어로졸의 영향을 받는다(Jiang et al., 2017).

    2020년 1월과 2016~2019년의 4년 동안 1월의 동 아시아지역의 AOD 차이에서는 중국 동부지역(32~ 40 °N, 115~125 °E)에서 +0.5 이상 양의 값이 나타났 다. 이 외에도 동아시아 전체에서 양의 값이 나타났 다. 2020년 2월과 2016~2019년의 4년 동안 2월의 동아시아지역의 AOD 차이에서는 중국 북부지역 전 체와 동부 지역(38~42 °N, 115~125 °E)의 대도시에서 양의 값이 나타났으며, 중국 남부 지역(30~34 °N)에서 는 음의 값이 나타났다. 2020년 1~2월에 대기가 안 정되어 대기오염물질의 소산과 통풍이 원활하지 않아 대기 중 오염물질이 축적되었고, 광화학 반응에 의한 흡습성 에어로졸의 증가로 AOD가 양의 분포를 나타 낸 것으로 분석된다. 일반적으로 인위적 오염 입자의 영향으로 미세 에어로졸값이 크게 나타난다(Kim and Chung, 2007;Kim et al., 2012). 겨울철 얼어있었던 땅이 녹으면서 건조한 흙먼지가 날려 부유먼지 양이 증가하고, 중국, 몽골 등으로부터 황사의 영향을 받 아 봄철 AOD가 증가한다(Li et al., 2021). 2020년 3 월과 2016~2019년의 4년 동안 3월의 동아시아지역 의 AOD 차이는 동아시아 전체에서 음의 값이 나타 난 것은 2020년 1~2월에 온난한 기온이었던 영향으 로 해빙 과정에서 흙먼지 발생량이 감소하였고, 2020 년 국내 황사 관측일 수가 없었던 점과 중국의 COVID-19 폐쇄 기간 이후로 동아시아에서 배출량 변동의 영향과 황사의 영향으로 분석된다.

    결 론

    동아시아의 풍하측에 위치한 한국의 대기오염물질 농도는 국내외 배출량의 변동과 수송에 의한 영향을 받는다. 2020년 1월 22일 우한을 시작으로 전역으로 확대된 중국의 COVID-19 폐쇄는 한국의 풍상측에 위치한 중국의 대기오염 배출량을 감소시켰다. 따라 서 2019년 12월~2020년 3월에 한국 중부 서쪽의 석 모리와 파도리에서 중국 배출량 감소의 영향을 PM10, NO2, O3의 농도를 통해 변동을 분석하였다.

    2020년 1~2월에는 몽골 북부로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역에 양의 기온 아노말리로 인하 여 온난한 대기 상황이었다. 또한, 2020년 1월에는 몽골로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역의 동 서류 아노말리가 음으로 정체적인 특징을 보였다. 2019년 12월~2020년 3월에 월평균 PM10, NO2, O3 농도와 최근 4년의 월평균 농도비는 중국의 COVID- 19 폐쇄 기간 이전인 12월과 비교하여 폐쇄 기간 이 후인 1~3월에 파도리에서 모두 낮게 나타났다. 2020 년 1월 중국의 춘절 연휴 기간에는 이전 4년인 2016~2019년 춘절 기간과 차이가 없었지만, 2020년 1월 평균 PM10, NO2, O3 농도가 감소한 것은 중국 의 배출량 감소로 분석된다.

    중국의 COVID-19 폐쇄로 인하여 PM10, NO2, O3 농도 변동에 대한 장기간 국내외 배출량 변화 경향 과 수송에 의한 영향을 제거하여 분석하였다. 2015~ 2019년 12~3월에 원시 PM10, NO2, O3 자료의 월평 균(Oaug)에서 ±1σ 이외를 제거한 Os 로 추정 월평균 을 산출하였다. 2020년 1~2월에는 2차 PM10 에어로 졸과 O3 등의 생성반응이 촉진될 수 있는 온난한 기 상 조건이었다. 그러나 중국 COVID-19로 인한 배출 량의 감소가 반영된 결과로 2020년 1~3월의 PM10, NO2, O3 관측값과 추정 월평균의 농도비(R')는 석모 리는 97.1, 72.5, 89.3%, 파도리에서 87.5, 94.6, 83.7%로 모두 감소하였다. 2020년 1월에 월평균 AOD를 최근 4년과 비교한 결과, 2020년 1월의 온난 현상에 의해 흡습성 에어로졸 농도의 증가로 동아시 아에서 높은 AOD 분포를 보였다. 그러나 2020년 3 월의 낮은 AOD 분포는 풍상측인 중국의 전구물질 배출량 감소 변동으로 동아시아에 전체적으로 AOD 감소의 영향을 미친 것으로 분석된다.

    중국의 2020년 COVID-19 폐쇄는 국외 유입에 의 한 국내 대기 질의 영향에 관한 연구에서 재현되기 어려운 일상생활의 정지사례로 ‘실험 조건’의 의미가 있다. 2020년 동아시아에서 COVID-19 폐쇄로 인한 중국의 대기오염 배출량 감소는 한국의 대기 중 오 염물질의 농도 감소에 영향을 미치고 있음을 정량적 으로 분석하였다. 동아시아지역에서 한국, 중국의 대 기오염 문제는 서로 밀접한 연관성을 갖기에 중장기 적 연구와 더불어 주변 국가의 대기오염 개선 정책 에 관심을 두고, 상호효과적인 대기오염 정책을 마련 할 수 있도록 협력하는 것이 필요하다.

    사 사

    본 논문은 김유경의 2021년 석사학위 논문의 데이 터를 발췌, 재구성하였습니다.

    Figure

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    Map of East Asia including the study area.

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    Monthly air temperature anomalies at 850 hPa in the East Asian region from December 2019 to March 2020 (a: Dec 2019, b: Jan 2020, c: Feb 2020, and d: Mar 2020)

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    Monthly zonal wind anomalies at 850 hPa in the East Asian region from December 2019 to March 2020 (a: Dec 2019, b: Jan 2020, c: Feb 2020, and d: Mar 2020)

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    Three-day backward isentropic trajectories arriving on Seokmo-ri at 500 m from December 2019 to March 2020 (a: Dec 2019, b: Jan 2020, c: Feb 2020, and d: Mar 2020)

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    NOAA HYSPLIT MODEL Backward trajectories in Chinese New Year holiday periods during Jan 22-29, 2020.

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    Monthly PM10 concentration variability from 2000 to 2020 and last 4 years (a: Dec, b: Jan, c: Feb, d: Mar)

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    Monthly NO2 concentration variability from 2000 to 2020 and last 4 years (a: Dec, b: Jan, c: Feb, d: Mar)

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    Monthly O3 concentration variability from 2000 to 2020 and last 4 years (a: Dec, b: Jan, c: Feb, d: Mar)

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    Monthly AOD differences between 2020 and the last four years of 2016~2020 in East Asia (a: Dec in 2019, b: Jan, c: Feb, d: Mar)

    Table

    Monthly ratios of PM10, NO2, and O3 concentrations at Seokmo-ri (SM) and Pado-ri (PD) in South Korea

    Differences of PM10, NO2 and O3 concentrations for Chinese New Year holiday periods between 2020 and the last four years of 2016~2019 at Seokmo-ri (SM) and Pado-ri (PD) in South Korea

    Monthly ratios of PM10, NO2, and O3 concentrations measured in 2020 compared with the last four years of 2016~2019 at Seokmo-ri (SM) and Pado-ri (PD) in South Korea

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