연구개발

연도별 연구사업

연도별 연구사업 상세
조사 인천지역 시군구 단위 미세먼지 취약성평가 Tool 개발
작성일 2020/06/24 조회수 343

Ⅰ. 연구개요


  먼지는 입자크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분되는데, PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70㎛)보다 약 1/5 ~ 1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20 ~ 1/30 정도로 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다.

  우리나라의 경우도 2001년부터 2006년까지는 51~61㎍/㎥ 사이를 오르내렸던 우리나라 미세먼지(PM10)의 오염도는 「수도권 대기환경관리 기본계획(2005~2014년)」 등의 시행과 더불어 2007년부터 감소 추세로 돌아서고 있다. 본 과업의 대상지역인 인천광역시는 비산먼지가 전체 미세먼지의 63%를 차지하고 있으며, 비산먼지는 도로 재비산 36%, 나대지 25%, 건설공사 21%, 기타 18%가 주된 발생 원이이며, 이에 대한 중점 저감 관리가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 미세먼지 및 황사에 취약한 인구집단 중 호흡기 질환을 가진 환자들을 대상으로 그 유해성을 알아보고, 나아가 예방 및 치료 권고안에 대한 개발 및 연구를 하고자 한다.



Ⅱ. 연구의 필요성 및 목적

  '침묵의 살인자' 미세먼지로 매년 80만명 폐질환 환자가 발생하고, 경제적 손실도 12조3000억원에 달하는 등 미세먼지 탓에 매년 2만명이 조기 사망을 한다는 기사도 있다. 미세먼지로 인해 다양한 신체 부위에서 질병이 발생할 수 있으며, 독성을 가진 미세 먼지가 우리 몸속으로 들어오면 면역을 담당하는 세포가 미세 먼지를 제거하려고 하는데, 이 때 염증반응이 나타나 호흡기, 심혈관계 등을 손상시킨다.

2018년 3월 28일 질병관리본부 자료에 의하면, 미세먼지의 민감계층은 어린이, 임산부, 노약자 등 면역력이 약한 계층과 호흡기질환, 심뇌혈관질환, 천식 등 기저질환자료 분류하였으며, 민감계층에 대한 건강수칙정보 제공을 통해 사회적·경제적 피해를 감소를 위해 노력 중에 있다.



Ⅲ. 연구의 내용 및 범위

  본 연구의 비전 및 목표는 인천지역의 미세먼지에 의한 건강 취약성 평가를 통해 취약계층에게 맞춤형 정보를 제공하고, 지자체의 미세먼지 저감대책 수립을 위한 우선지역선정에 필요한 기초자료를 제공하는데 있다.

  이를 위해 본 연구에서는 기존에 인천시 및 인천시 주변 대기질 관측소를 통해 측정되는 초미세먼지 데이터를 이용하여 시군단위 지역별 연령, 성별, 공단여부, 의료기록 등 초미세먼지와 민감계층/취약지역 간의 상관관계를 빅데이터 분석을 통해 도출하고 취약성 평가 매트릭스 개발하고자 한다. 이를 통해 취약성 평가 매트릭스를 활용하여 시군단위 단위의 초미세먼지로 인한 취약지역 평가가 가능한 Tool 개발을 최종 목적으로 한다. 연구목적 달성을 위해 본 연구는 미세먼지 데이터 등 자료수집을 통한 미세먼지 취약성평가 인벤토리를 도출하고, 가중치를 고려한 위험도 평가 매트릭스를 통해 최종 미세먼지 위험도평가 Tool을 개발하는데 있다.



Ⅳ. 연구결과

  본 연구에서 인천지역 미세먼지 취약성 평가를 위해 IPCC에서 제시한 취약성 평가 인벤토리를 준용한 미세먼지 취약성 평가 인벤토리를 제시하였다. 이를 위해 2015년~2017년 기간동안의 기초데이터를 수집하였으며, 수집된 기초데이터를 바탕으로 표준지수 변환방법인 Re-scaling 방법을 적용하여 평가 지표별 대응변수 표준지수값을 산정하였다.

  미세먼지 취약성 평가지수 산정을 위해 취약성 평가 지표에 가중치를 적용하였는데, 노출지표에는 1.3 의 가중치를, 민감도 지표에는 1.0을, 적응도지표에는 0.7의 가중치를 적용하여 인천지역 행정구역별(구 단위) 미세먼지 취약성 지수를 최종 산정하였다. 지역별로 미세먼지 취약지수는 동구>남구>계양구>강화군>남동구>서구>중구>부평구>연수구 순으로 평가되었는데, 취약성 평가에 있어 노출 지표, 민감도 지표, 적응력지표를 구성하는 지표 변수의 구성에 한계점이 있는 것으로 판단되며, 특히 노출 지표의 경우, 기상변수보다 미세먼지 변수에 가중치를 높게 적용 필요가 있어, 본 연구에서 이를 반영하여 취약성 지수를 산정하였다.

  민감도 지표의 경우에는 질환사망율과 미세먼지 농도와의 상관성이 낮은 것으로 판단되며, 강화군의 경우, 미세먼지 농도 및 미세먼지 배출량값은 매년 낮게 발생하나, 질환별 사망률은 높게 나타나는 것으로 분석되어, 2015년 이전의 데이터를 바탕으로 분석해본결과 미세먼지 농도 및 배출량과 질환별 사망률의 상관성은 매우 낮은 것으로 판단된다.

  적응력 지표의 경우, 지역내총생산, 재정자립도 등과 같은 경제지표보다는 미세먼지 저감을 위한 지자체의 노력(예산 증감액 등) 등이 반영되어야 할 것으로 판단된다.

각 지표 변수에 따른 취약성을 토대로 지역별 미세먼지 저감대책 방안 수립 자료로 활용이 가능한 것으로 판단되는데, 동구의 경우 <그림 4.51>에서와 같이 노출지표가 중구 다음으로 높게 나타났음에도 불구하고, <그림 4.37>의 노출지표의 대응변수별 분포도를 살펴보면, 미세먼지 농도는 적게 나온 반면, 미세먼지 배출량이 높게 발생하는 것으로 조사되었다. 이를 통해 동구지역의 경우 미세먼지 취약성이 높게 나온 요인이 미세먼지 농도보다는 미세먼지 배출량이 원인인 것으로 판단되기 때문에 동구지역의 경우에는 미세먼지 저감을 위해 항구지역에서 운행되는 대형트럭의 운행율을 조정하거나 운행차량의 배기가스 농도에 대한 점검 등의 저감 대책을 수립할 수 있을 것으로 제시하였다.



Ⅴ. 연구결과의 활용계획

  본 연구에서 개발된 미세먼지 취약성평가 Tool을 활용하여 각 지역별 미세먼지 저감 대책수립의 기초자료로 활용이 가능하며, 특히 인천지역내 미세먼지 취약지역 및 취약인구를 대상으로 한 집중 모니터링 체계 구축 및 맞춤형 정보제공 등의 대국민서비스와 연계도 가능하다고 판단된다. 개발된 미세먼지 취약성 평가 Tool은 유관기관 등에서 활용이 가능하도록 배포하여 특정지역의 미세먼지 취약성 평가 기반 마련에 활용하도록 유도하고, 나아가 2020 인천시 미세먼지 종합대책을 수립하는데 정책지원자료로도 활용할 수 있을 것이라 사료된다.