미세먼지 통합관리 전략 수립 연구 : 미세먼지 통합관리를 위한 정책지원 자료 구축 = Constructing the Database to Support the Policies for Integrated Management of Particulate Matter Pollution

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
1. 연구의 배경 및 목적
□ 본 연구는 다양한 부문을 아우르는 ‘통합적’ 관점에서 정부 정책 발전에 필요한 기초자료를 구축할 필요성에 의해 수행됨
○ 미세먼지 배출 사각지대의 실태와 정책 개선안, 미세먼지 관련 대기오염 배출량 정보의 신뢰도 향상 및 정책 개선안, 그리고 정책 이행을 위한 소통/거버넌스 발전 등을 위한 기초자료 구축과 분석에 초점을 두었음
○ 본 보고서는 ‘미세먼지 통합관리 전략 수립 연구(2021)’의 별책부록으로서 미세먼지 사각지대의 실태조사, 미세먼지 해결을 위한 주요 전구물질의 관리 실태 분석·조사 및 개선방안 도출, 그리고 미세먼지 정책의 당사자 인식조사를 포함하고 있음. 이를 통해 종합적 미세먼지 관리대책의 개선을 위한 기초자료를 수집하고, 이를 통해 정책 제언을 위한 기반을 구축하였다는 데 의의가 있음
2. 조사 및 자료의 주요 내용
□ 본 사업은 국내 미세먼지 정책지원을 위해 다음과 같은 다각적인 조사 및 데이터를 포함하고 있음
○ 전국 비도로 부문의 미세먼지 관련 실태분석 및 정책 개선안
○ 국내 미세먼지 전구물질인 휘발성유기화합물질(VOCs) 관리·연구 현황조사 및 정책 개선안
○ 미세먼지 정책 이행 피규제자(대기오염 배출 사업장, 1~3종) 대상 인식조사
Ⅱ. 미세먼지 사각지대 배출원 기초자료 조사: 비도로 부문 관리실태 분석 및 정책 개선안
1. 조사 개요
□ 비도로 부문(철도, 선박, 농기계, 군용차량) 등의 관리실태 조사를 주요 목적으로 하고, 실태 조사 결과를 토대로 정책 개선에 대한 제안을 하고자 함
○ 수송 부문은 국내 질소산화물 배출에 큰 비중을 차지하고 있으며, 디젤 연소 등은 배출량에 비해 건강 위해성이 매우 높은 것으로 알려져 이미 계상된 단위배출량당 상대적으로 높은 건강피해비용보다 더욱 우려할 수준일 것으로 추정됨
○ 수송 부문은 도로이동오염원과 비도로이동오염원으로 구분 가능하며, 비도로이동오염원이 수송 부문에서 차지하는 미세먼지 배출비중이 작지 않음에도 불구하고 수송 부문의 미세먼지 저감 정책 및 기술 개발은 도로이동오염원 위주로 진행되어 온 한계가 있어, 본 연구에서 비도로이동오염원의 미세먼지 저감 정책 및 기술 동향을 검토하고, 해당 부문의 미세먼지 저감을 위한 정책적 시사점을 제시하고자 함
2. 비도로 부문 관리실태 분석 결과
□ 건설기계를 제외한 비도로이동오염원은 도로이동오염원인 운행차와 달리 미세먼지 저감을 위한 법적 근거, 기술 등이 마련되어 있지 않아(농업기계, 선박, 철도) 이에 대한 정책 준비가 시급함
○ 도로용 3종 건설기계 부문에는 「대기환경보전법」의 운행차 배출허용기준과 같이 저공해조치 대상을 관리할 수 있는 규제가 있지만, 나머지 부문에는 제작차 배출허용 기준만이 존재하여 폐차(폐선) 외 저공해조치를 추진하기 쉽지 않음. 또한 제작차 배출허용기준도 도로이동오염원과 달리 일부 출력에는 적용되지 않아 관리 사각지대가 존재하여 이 부분의 관리정책 수립과 이행이 필요함
○ 선박 부문에서는 「해양환경관리법」에서 신규 건조선박의 대기오염 방지를 위한 규제를 제시하고 있으며, 2021년 신설된 『항만지역 등 대기질 개선 종합계획』이 수립되어 주요 미세먼지 및 관련 대기오염물질의 관리를 위한 정책 방향과 추진과제를 제시함. 특히 선박에 적용되는 미세먼지 저감기술 개발을 진행 중이며 2023년 이후 선박의 배출가스 저감장치의 상용화가 예상됨(예: 습식 스크러버 등)
□ 노후 농업기계 등 비중이 작지 않으므로 비도로이동오염원의 미세먼지 저감을 위해서는 운행 농업기계 등의 관리가 필수적임
○ 도로이동오염원과 같이 운행차 배출허용기준을 마련하고 정기적인 배출가스검사를 통해 저공해조치 필요 대상을 선별하고 관리해야 할 필요가 있음
○ 이미 도로이동오염원의 운행차 배출가스 저감사업체계가 마련되어 있으므로 비도로 이동오염원의 저감사업 추진은 무리가 없을 것으로 판단됨
○ 부문별 저감기술 연구가 현재 활발히 추진되고 있으므로 해당 기술의 상용화에 맞추어 저감사업을 구체화해야 할 필요가 있으나, 저공해조치를 위한 법적 근거, 저감장치 인증기준 마련 등 세부사항이 적지 않다는 점도 고려할 필요가 있음
Ⅲ. 국내 휘발성유기화합물(VOCs) 관리실태 조사 및 정책제언
1. 요약 및 정책제언
□ 국내 초미세먼지의 대다수가 2차 생성이며, VOCs의 큰 기여가 과학적 사실로 밝혀졌음에도 현재 국가 VOCs의 배출량은 크게 저평가된 것으로 나타남
○ 특히 오존과 초미세먼지 기여가 큰 방향족탄화수소(C7+)는 최대 4배까지 저평가된 것으로 나타났으며, 대도시권과 주요 산업단지들에서 저평가가 상대적으로 커, 배출 목록에 대한 과학적 보완이 시급함
□ 국내 미반영(저평가)된 VOCs의 배출원 관리 강화가 매우 필요함
○ VOCs는 공정·관리상 탈루(fugitive) 형태의 배출이 많아 배출 사업장 종 지정과 무관하게 주요 산업단지 중심으로 관리할 필요성이 있으며, 다각적인 모니터링에 대한 지속적 투자와 장기적 검증이 매우 필요함. 간헐적 과대 배출 문제 및 과소 추정된 것으로 알려진 산업단지 배출 등에 대한 단속이 필요함
○ VOCs는 대기업보다는 중소사업장 중심의 관리가 부실한 것으로 나타남. 따라서 지자체 차원의 관리와 관련 역량을 강화할 필요성이 있음
○ 배출목록상의 대표적 누락 및 편차의 요인으로는 세탁업종의 변화, 생활용품, 이·미용업 배출 등 변화하는 배출형태와 업종 변화를 배출목록에 반영할 필요가 있음
○ 또한 항만의 석유제품 하역과정이 누락되었으며, 유증기 배출제어장치 의무 항만의 확대지정 및 석유제품 대상에 대한 확대지정으로 VOCs의 유출 관리를 강화할 필요가 있음
○ 생물성 연소의 정확도 개선도 필요한데, 상업용 고기구이 배출목록과 배출량에 대한 현실화가 필요함
○ 이륜차(오토바이) 사용 증가 및 레저용 이행정 엔진 사용에 의한 배출이 높은 것으로 나타나 이러한 누락 배출원에 대한 관리 강화와 이들에 대한 전기에너지화가 바람직 할 것으로 사료됨
□ 위해성을 고려한 VOCs의 관리원칙과 정책 이행이 중요함
○ 수도권 및 산업단지 중심의 배출량이 국가 대기배출목록에 비해 크게 추정되는 것은 인구가 많은 지역의 인체 위해성이 높을 수 있기 때문이며, 화학물질별로 위해관리 차원의 정책과 저감이 시급함(HAPs 관리의 중요성 강조)
○ 국외 연구 결과 디젤 기인 VOCs의 2차 생성 문제와 높은 위해성이 지적되었는데 이는 배출량과 위해도가 다를 수 있음을 시사하며, 궁극적으로 국내 대기질 정책이 농도 저감에서 물질별 위해성 저감 차원으로 발전해야 함을 암시하고 있음
○ HAPs 중심의 장기간 농도 및 인체 위해성을 모니터링한 캘리포니아주의 다중 독성 대기오염물질 노출 평가 프로그램(MATES)은 중기적 차원의 국내 대기관리의 방향성을 시사하고 있음(인체 노출 위해성 저감 중심 정책)
Ⅳ. 지자체 미세먼지 피규제자(배출 사업장) 설문조사
1. 개요
□ 미세먼지 정책의 피규제자(대기오염 배출 사업장)에 대한 설문조사를 실시함
○ 전국 대기오염 배출 사업장(1~3종) 600개소 담당자의 응답결과를 얻고 전체 약 4,000개소의 모집단 분포를 추정하여 분석하였음
- 기간은 2021년 8월~9월 말까지 약 6주간 진행(한국갤럽과 공동 작업 실시)
- 배출 사업장은 종별로 약 30% 내외 수준으로 층화변수를 구성하였으며(3종의 비율이 다소 높음)
- 문항으로는 (1) 미세먼지의 일반적인 실태와 정책에 대한 공통적 인식, (2) 사업장 미세먼지 정책에 대한 세부적 인식, (3) 사업장 현황에 대한 조사 및 의견수렴의 형태로 진행함
2. 설문조사 결과
□ 피규제자(배출 사업장)들은 규제자(공무원)에 비해 국내 미세먼지 기인요인이 많다고 생각하고 있으며, 화력발전소 및 사업장 등 점오염원 관리가 가장 효과적인 정책이라고 인지함
○ 이는 미세먼지 정책의 책임소재 유무와 현장경험 등에 기반한 것으로 추정되며 화력발전, 총량제 등 비교적 대형 사업장의 담당자로서의 인식이 투영된 것으로 사료됨
○ 특히 수도권과 전라권에서는 배출총량제 관리강화를 가장 효과적이라고 인식하고 있는 반면 경북권에서는 총량제가 효과적이라는 인식이 약 7%에 불과함. 이는 포항 등과 같은 대형 배출 사업장 등의 영향이 지배적인 원인도 있는 것으로 추정됨(기타 사업장 영향 작음)
○ 미세먼지 및 대기배출 관리 관련 법령에 대한 인지도는 대부분 높았는데, 특히 전라권의 인지도가 매우 높은 것은(＞90%) 여수산업단지 등의 자가측정 문제 및 가스 누출 등 관리 차원의 문제로 인해 해당 지역의 관리가 강화된 영향을 반영한 것으로 추정됨
□ 그러나 미세먼지 배출 저감을 위해 관련 규제의 간소화 및 정책 지원을 위한 정책 소통과 교육 등의 정부 지원이 필요한 것으로 드러남
○ 그럼에도 불구하고 일부 사업장들은 관련 법령이 복잡하여 파악하고 이행하는 데 어려움을 겪는 것으로 조사되었음. 이는 관련 법령 간의 명확화, 일원화의 이슈와 직접 연결되는 사안으로서 그 필요성을 반증하는 것임
○ 해당 사업장들은 사업장 인허가 문제의 어려움과, 배출방지시설 유지 및 관리 비용에 관련된 민원이 가장 많았음. 또한 측정값의 입력 문제 및 측정대행업체 의존 등 기술적 애로사항이 있는 것으로 드러났음
○ 사업장 담당자들은 복잡한 사업장 규제에 대한 간소화 요구가 ‘비용 지원’이나 ‘규제완화’ 요구보다 더 많아 본 연구에서 제시한 법체계의 명확화 및 일원화에 대한 필요성이 반증됨. 또한 관련 미세먼지 관리, 규제 정보의 전달과 교육 등의 당사자 지원이 매우 중요한 것으로 드러났음
□ 지자체 공무원들의 인식은 수도권과 비수도권 간의 응답에 다소 차이가 있었음
○ 미세먼지 관련 민원이 ‘많았다’라고 응답한 비율은 수도권과 충청권(중부권)이 높아서 최근 고농도 사례일수가 많은 현실과 관련성이 있는 것으로 나타남
○ 수도권은 국내 미세먼지 원인으로 자동차(이동오염원) 배출과 비도로/건설 기인 비산 먼지가 높다고 응답한 반면, 비수도권에서는 점오염원 비중이 높다고 응답하여 현실에 대한 인식이 투영된 것으로 보임
○ 점오염원의 총량관리제에 대해 수도권은 대체로 중요하고 실천 가능성도 높다고 응답한 반면, 비수도권은 실천 가능성에 대한 다양한 의견이 있어 경험에 의한 차이 등의 인식상 차이가 있는 것으로 드러남. 또한 축산 부문 저감에 대해서는 대체로 중앙값(보통)을 중심으로 다양한 의견이 존재하여 암모니아 기인 미세먼지 오염에 대한 과학적 인식 확산이 필요한 것으로 사료됨
※ 부가적으로 연구결과의 정책적 홍보와 소통을 위해 동영상 콘텐츠를 제작하였음

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Background and Aims of Research
1. Background and aims of research
□ This study was conducted on the needs to establish basic data for the development of government policies from an “integrated” perspective encompassing various sectors.
○ The main focus was the establishment and analysis of basic data for improvement in policy and reliability of information on particulate matter-related air pollution emissions and communication/governance development for policy implementation.
○ This research is an annex to a study on Intergrated Maanagement of Pariculate Matter Pollution (2021). It investigates the actual conditions of blind spots regarding particulate matter management, analyzes and investigates the management status of major precursors to solve such issues, and establishes improvement plans. It also includes a survey on the perception of the parties on the particulate matter management policy. It is meaningful in a way that basic data for improving comprehensive particulate matter management measures was collected and the foundation for policy suggestions was established.
2. Key content of surveys and data
□ This project includes the following various surveys and data to support domestic particulate matter management policies.
○ Nationwide analysis of particulate matter in the non-road sector and policy improvement
○ Research on the management, status quo, and policy improvement plans of the volatile organic compounds (VOCs), which is a precursor of domestic particulate matter
○ A perception survey on those regulated by the particulate matter management policy enforcement (air pollutant-emitting places of business, type 1-3)
Ⅱ. Basic Survey on Sources of Emission in Blind Spots of Particulate Matter Management: Analysis of the Management Status in the Non-road Sector and Policy Improvement Plans
1. Research framework
□ The main purpose is to examine the management status of the non-road sector (railroads, ships, agricultural machinery, military vehicles, etc.) and to suggest policy improvements based on the results of the survey.
○ The transportation sector accounts for a large portion of domestic nitrogen oxide emissions. While diesel combustion is known to have a very high health risk compared to other emissions, it is estimated to be more alarming than the relatively high cost of health damage per unit emission.
○ Sources of pollution in the transportation sector can be divided into road mobile sources and non-road mobile sources. Although the proportion of particulate matter emissions occupied by non-road mobile sources in the transportation sector is not minor, the development of policies and technologies to reduce particulate matter in the transportation sector is mainly focused on road mobile pollution sources. As there have been limitations, this research intends to review policies and technology trends to reduce particulate matter from non-road mobile sources, and to suggest implications for policy development for its reduction in relevant sectors.
2. Analysis result of the management status of the non-road sector
□ For non-road mobile sources of pollution, except for construction machinery, there is neither the legal basis nor technology to reduce particulate matter from in-use vehicles which is a road mobile source of pollution (agricultural machinery, ships, railways), requiring urgent policy preparation.
○ For three types of road construction machines, there are regulations to control those subject to low-emission measures as Permissible Emission Levels for In-Use Motor Vehicles in the “Clean Air Conservation Act“, but it is not easy to promote low-emission measures in other sectors other than scrapping (motor vehicles and ships) as there are emission standards for manufactured vehicles only. In addition, unlike road mobile pollutants, permissible emission levels for manufactured vehicle do not apply to cars with certain levels of horsepower, so there are blind spots in management, calling for the need to establish and implement management policies.
○ The ‘Marine Environment Management Act’ includes regulations to prevent air pollution from newly built ships, and the ‘Comprehensive Plan on the Improvement of Air Quality in Port Areas’ was established in 2021, setting major policy directions and proposing implementation tasks to manage particulate matter and related air pollutants. In particular, the development of particulate matter reduction technology for ships is in progress, and emission reduction devices for ships are expected to be commercialized after 2023 (e.g., wet scrubbers, etc.).
□ Since the proportion of old agricultural machinery is not small, it is essential to manage operational agricultural machinery to reduce particulate matter from non-road mobile pollutants.
○ It is crucial to establish emission standards for in-use vehicles, such as road mobile pollutants, and to select and manage targets to apply low-pollution measures through regular monitoring of emissions.
○ As the in-use vehicle emission reduction project system targeted at road mobile pollutants already exists, developing projects to reduce non-road mobile pollutants will not be difficult.
○ Nowadays, as research on reduction technologies by sector is being actively promoted, it is essential to specify reduction projects in line with the commercialization of technology, but it is also necessary to consider that there are many details that need consideration such as establishing the legal basis for low-pollution measures and certification standards for reduction devices.
Ⅲ. Research on the Management Status of Domestic Volatile Organic Compounds (VOCs) and Policy Suggestions
1. Summary and policy suggestions
□ Although it has been scientifically proven that the majority of ultrafine dust in Korea is the result of secondary production and that VOCs greatly contributes to it, yet the current emissions of VOCs in the country are estimated as far less than they actually are.
○ Notably, aromatic hydrocarbons (C7+), which significantly contribute to ozone and ultrafine dust, were found to be underestimated by up to four times. Since the current status of major industrial complexes in metropolitan areas is greatly underestimated, revising/improving emission lists based on science is urgent.
□ Strengthened management of the emission sources of domestically unreflected (minimized) VOCs is required.
○ VOCs are mainly emitted in the form of fugitive dust during the industrial process, so regardless of the types of the emitting workplaces, they should be managed with a focus on major industrial complexes. Also regulation is needed on intermittent excessive emissions.
○ It appears that VOCs are poorly managed by small and medium-sized businesses rather than large corporations. Therefore, strengthened management and capacity development at the local level are urgently required.
○ As factors of typical omissions and deviations in the emission list, there are changing patterns of emission and change of industries such as changes in the laundry sector, household goods, and e-beauty, and it is necessary to reflect such changes in the emission list.
○ In addition, the unloading of petroleum products in the port was left out and the outflow management of VOCs should be tightened by designating more ports subject to mandatory oil vapor emission control and expanding the range of petroleum products.
○ There is also a need to improve the accuracy of bio-combustion, and the actual emission list and emission amount in barbecue business should be reflected.
○ Emissions due to the increased use of two-wheeled vehicles (motorcycles) and recreational craft engines were found to be high. The management of these emission sources omitted from the list must be strengthened and a transition to electrical energy would be recommended.
□ Importance of implementing the management principles and policies of VOCs in consideration of risks
○ Since emissions in the metropolitan area and industrial complexes are assessed to be larger compared to the national air emission list, risk management policies and reduction for each chemical substance are urgent (highlights the importance of HAPs management).
○ International studies pointed out the problems of secondary production and high health risks regarding VOCs from diesel engines, which implies that emission amounts and the actual level of risk may not correspond; this suggests that air quality control policy should ultimately focus on reducing risks by substance, shifting from reducing concentrations.
○ California’s Multiple Toxic Air Pollutant Exposure Assessment Program (MATES), which monitored long-term concentrations and human risks centered on HAPs, proposes a direction for mid-term air management in Korea.
Ⅳ. Survey of Pollutant-emitting Places of Business in Self-governing Provinces
1. Outline
□ A survey was conducted among those regulated by the particulate matter management policy (air pollutant-emitting workplaces)
○ The response of 600 people in charge of air pollutant-emitting sites (Type 1-3) was obtained, and the distribution of the total population of about 4,000 was approximated and analyzed.
- The survey period was six weeks from August to late September, 2021 (jointly conducted with the Gallup Korea).
- Commercial sites discharging emissions constituted stratification variables at around 30% per type (the proportion of Type 3 is slightly higher).
- The questions consisted of (1) perception of the current status and policies for particulate matter, (2) detailed perception on particulate matter management policies for worksites, and (3) investigation and feedback on the situations of worksites.
2. Survey results
□ Compared to regulators (public officials), those who are regulated (discharging workplaces) consider domestic factors as large contributors to particulate matter, and they perceive that the management of point sources of pollution such as thermal power plants is the most effective policy.
○ It is estimated that this is based on whether the respondent is in a position of responsibility regarding the particulate matter management policy and one’s field experience. It is assumed that this reflects a perspective of a person in charge of a relatively large business site such as thermal power plant and air pollutant-emitting sites (Type 1-3).
○ Principally, while the reinforcement of cap-and-trade is acknowledged as most effective in the metropolitan area and Jeolla Province, only about 7% responded that this system is effective in Gyeongbuk area. It is presumed that the dominant cause of this is the influence of large emission sites such as Pohang (low impact on other business sites).
○ Most of the laws related to particulate matter and air pollutant emission management were well recognized, especially in Jeolla Province (> 90%), which is estimated to reflect the reinforced management of the area due to issues of self-measurement and gas leakage at Yeosu Industrial Complex.
□ However, in order to reduce particulate matter emissions, government assistance in the simplification of related regulations and communication and education for policy support is required.
○ Due to complex characteristics, it has been shown that some workplaces have difficulties in understanding and implementing the relevant laws and regulations. This is directly connected to the issue of clarification and unification between related laws and regulations, which proves its necessity.
○ The most common complaints were related to challenges in workplace licensing and the cost of maintaining and managing emission control facilities. In addition, technical difficulties such as input problems of measurement values and dependence on measurement agencies were also pointed out.
○ The need for clarification and unification of the legal system dealt in this study proved true as there were more requests for simplified workplace regulations than those for ‘financial support’ or ‘relaxation of regulation.’ Furthermore, it was found that support for people in charge of particulate matter management including the provision of information on relevant regulation and education is very important.
□ There was a gap in terms of the perception of local government officials between the metropolitan and non-metropolitan area
○ The metropolitan area and Chungcheong area had a high proportion of respondents who answered that they had a great number of civil complaints. It is estimated that this is due to recent cases of high particulate matter concentrations, which is directly linked to their daily life.
○ Whereas officials in the metropolitan area responded that automobile (mobile pollutant) emissions and fugitive dust from non-road sources and construction contribute greatly to domestic particulate matter, officials in the non-metropolitan regions responded that point sources of pollution make great contributions, reflecting the awareness of reality.
○ Regarding the management system of total permissible emission volume for point sources, officials in the metropolitan area generally responded that it is important and highly feasible, while officials in the non-metropolitan regions had various opinions on its feasibility, which seems to reflect the difference in perception, and experience of the respondent. In addition, as for the reduction in the livestock sector, diverse opinions were raised, yet generally they centered around the middle range, which indicates the need for raising scientific awareness on particulate matter pollution from ammonia.
※ Video clips were created based on the study results for policy promotion and communication.