황사

 

1. 황사 개요

□ 황사의 정의

○ 몽고 및 중국대륙의 사막지대와 황하강 유역의 황토지대에서 발생한 흙먼지가 바람에 의해 떠다니거나 낙하하여 시정장애를 일으키는 현상

○ 중국은 sand storm(모래폭풍), 일본은 Kosa(高沙, 상층먼지)라는 용어 사용

□ 황사의 역사

○ 황사발생에 관한 역사적 최초 기록은 신라 아달라왕 21년(174년)에 雨土라는 표현이 등장

- 신라 자비왕 21년(478년), 효소왕 8년(700년)에 노란비와 붉은 눈이 내렸다는 기록이 있고, 백제 무왕7년(606년)에는 흙비(雨土)가 내렸다는 기록이 있음

- 고려 현종때 흙안개가 4일 동안 지속되고, 공민왕때 7일동안 눈뜨고 다닐 수 없었다는 기록이 있음

- 조선 인조 5년에 하늘에서 피비가 내려 풀잎을 붉게 물들였다는 기록

○ 기상청에서는 1954년에 황사 용어를 처음 사용

□ 황사의 발원지 및 이동경로

○ 황사의 발원지

- 중국 황하유역 및 타클라마칸 사막(위구르어로 "들어가면 나올 수 없는" 이라는 뜻, 40만km²), 몽고 고비사막(몽고어로"풀이 자라지 않는 땅"이라는 뜻, 30만km²) 등

- 최근 중국의 급속한 산업화 및 산림개발로 인해 토양유실 및 사막화가 급속히 진행되면서 황사의 발생지역과 그 양이 증가

ㆍ중국은 사막화 속도가 60년대 이전에는 1,560㎢ 이었으나, 70~80년대에는 2,100㎢, 현재 매년 2,460㎢(서울면적의 4배)로 가속화되고 있으며, 중국 전역의 가용 초지 가운데 매년 2%씩 사막화가 진행되고 있는 실정임

ㆍ몽골은 국토의 90%가 사막화 위기에 처해 있으며 과거 30년 동안 목초지 6.9만㎢가 감소하고 식물종의 수는 4분의 1로 감소

○ 황사의 이동시간 및 수송상태

- 발원지에서 배출되는 황사량을 100%라 할 때 보통 30%가 발원지부근에 재침적되고, 20%는 주변 지역으로 수송되며, 50%는 장거리 수송되어 한국, 일본, 태평양 등에 침적됨

- 발원지에서 우리나라까지 이동시간 및 이동고도는 상층기류의 속도에 따라 다르나 평균적으로 타클라마칸 사막 4~8일(고도 4~8km), 고비사막 3~5일(1~5km), 황토지대 2~4일(1~4km)

※ 우리나라는 황사 발원지인 내몽고의 고비사막으로부터 약 2,000km, 신강의 타클라마칸사막으로부터 약 5,000km 이상 떨어져 있음

　

□ 황사발생조건

○ 우리나라에 영향을 미치는 황사는 주로 봄에 발생

- 발원지가 여름에는 비가 내리고, 가을까지는 땅에 식물이 뿌리를 내리고 있으며, 겨울에는 땅이 얼어있어 모래먼지가 상대적으로 안정하지만,

- 봄에는 얼었던 건조한 토양이 녹으면서 잘 부서져 부유하기 쉬운 20㎛ 이하 크기의 모래먼지가 많이 발생하기 때문임

○ 우리나라에 황사영향을 미칠 수 있는 기상조건은 다음과 같음

- 발원지에서의 먼지 배출량이 많아야 하며

- 발원지 부근에서 강한 상승기류(강한 저기압)가 존재하고

- 발원지로부터 황사가 이동해 올 수 있도록 약 5.5km 고도의 편서풍 기류가 우리나라를 통과하고

- 상공에 부유 중인 황사가 우리나라 지표면에 낙하하려면 고기압이 위치하여 하강기류가 발생하는 등 기상조건이 구비되어야 함

2. 황사 발생현황 및 특성

□ 연도별 발생현황(서울지역)

○ 1971년 이후 2001년까지 169일 발생

○ '91~'01년간 105일('71년 이후 60%)로서, 1990년대 이후 황사발생 일수가 증가하는 추세

<서울지역의 년도별 황사발생 현황>

년도	계	'90	'91	'92	'93	'94	'95	'96	'97	'98	'99	'00	'01
일수	98	3	11	8	14	0	13	1	1	13	6	10	25
횟수	34	1	3	3	5	0	4	1	1	3	3	6	4

□ 황사의 물리·화학적 특성

○ 황사 입자의 물리적 특성

- 크기 분포

ㆍ발원지에 따라 크기가 다르나, 20㎛보다 큰 입자는 조금 상승하다가 부근에 떨어지고, 그 이하는 부유하여 상층까지 올라감

ㆍ우리나라에서 관측되는 황사의 크기는 1∼10㎛ 범위이며, 3㎛ 내외의 입자가 가장 많음

　

- 구성 성분

ㆍ사막지대에는 석영(규소) 성분이 많고, 황토지대에는 장석(알루미늄)이 주성분임

ㆍ철 성분도 많이 함유되어 있음

- 먼지오염도

ㆍ황사 발생시 먼지농도(서울, 2001, 시간최고농도 473∼999㎍/㎥)는 평상시(서울 2000년 평균 72㎍/㎥) 보다 7∼14배 높게 나타남

ㆍ황사시에는 필터에 포집한 먼지의 색깔이 황갈색으로 보이지만 평상시에는 매연 등의 영향으로 검정색으로 보임

○ 황사시 중금속 오염도

- 황사시 지방환경관리청 및 지자체에서 별도로 시료를 채취하여 실험실에서 분석

- 일반토양에 많이 함유된 철, 망간, 니켈 등 중금속도 평상시보다 높게 측정되었으나, 인체 및 환경에 유해한 납과 카드뮴 등 유해중금속의 오염도는 뚜렷한 변화를 찾기 어려움

<서울시 중금속 오염도 비교>

(단위:㎍/㎥)

구 분	납(Pb)	카드뮴(Cd)	크롬(Cr)	구리(Cu)	망간(Mn)	철(Fe)	니켈(Ni)
'00평균	0.0824	0.0018	0.0106	0.3404	0.0496	1.7309	0.0076
'00황사평균	0.1063	0.0014	0.0106	0.3138	0.2289	4.8946	0.0084
'01황사평균	0.0852	0.0019	0.0132	0.2207	0.1500	4.9029	0.0209

※ 음영부분은 토양에 다량 함유되어 있는 중금속

※ '00 평균 : 매월 측정한 중금속 측정망의 연평균치

□ 황사의 피해 및 행동요령

○ 황사의 피해

- 시정장애 : 황사는 크기가 10㎛ 이하인 입자들로 햇빛을 산란, 흡수하게 되므로 하늘이 뿌옇게 보여 시정을 악화시킴. 특히, 가시광선의 파장역인 1㎛ 이하에서 심함

- 호흡기, 눈 장애 : 황사는 미세입자(입자크기 2.5㎛ 이하)가 많기 때문에 호흡기에 침착되거나 눈에 들어가 기관지염, 천식, 안질 등의 질환을 일으킬 수 있음

- 정밀기기의 오작동 우려 : 정밀기기의 가동부에 황사가 흡입되어 오동작할 우려가 있음

- 강수 및 토양에의 영향 : 황사는 양이온성 토양금속을 많이 포함하고 있기 때문에 강수나 토양을 중화

- 기타 옷, 차량, 건물 등을 더럽히고, 식물의 잎의 기공을 막거나 잎에 쌓여 생장에 장애를 줄 수 있음

○ 황사의 이점

- 황사 속에 있는 석회 등의 알카리성 성분이 산성비를 중화하고, 토양과 호수의 산성화를 방지

※황사 중 칼슘성분 : 고비사막과 황토지역의 칼슘성분은 4~6%이며, 국내에 발생한 황사 중 칼슘성분은 2~5% 범위

- 식물과 해양 플랑크톤에 유기염류 제공

○ 황사 발생시 행동요령

- 가능한 한 외출을 삼가고, 외출 시에는 마스크 등을 착용

- 귀가 시에는 얼굴과 손발 등을 깨끗이 씻는다.

- 실내의 출입문, 창문 등을 닫고, 필요한 경우는 바람막이를 설치

- 황사가 소멸된 후에 건물이나 도로 등에 쌓인 황사는 물걸레질이나 물청소를 하여 재비산을 방지

3. 황사 대책

□ 황사대책의 접근방법

○ 황사는 SO₂ 등 장거리이동 대기오염물질과 달리 지질학·기상학적 현상에 의해 발생하는 자연적 측면이 강하여 대책수립에 한계가 있음

- 또한 황사의 원인이 되는 사막화의 확대가 가난한 지역주민의 목축, 연료벌채 등 인위적인 요인에도 크게 기인하므로 광대한 지역의 주민 생활방식을 근본적으로 개선·전환해야 하는 어려움이 있음

○ 중국과 몽골이 황사의 발원국임과 동시에 최대의 피해국으로서 국내적으로도 심각한 환경문제가 되고 있는 상태이므로 기본적으로 중국과 몽골의 사막화 방지노력이 선행되는 것이 중요하며,

- 한국과 일본 등 인접 피해국도 중국과 몽골의 사막화 방지노력이 성공할 수 있도록 기술적 지원, 국제사회의 협조요청 등 국제협력을 적극 추진할 필요가 있음

○ 아울러 황사로 인한 국민피해를 예방하고 최소화하기 위해 황사관련 조사·연구와 관측·예보기능의 강화 필요

□ 황사피해 저감을 위한 중국정부의 대책

○ 주롱지 총리의 지시에 따라 중국은 생태 환경의 악화 추세를 전환시키고, 자연환경의 회복을 실현시키고자 생태환경건설 50년계획(2000~2050년) 수립

- 경지의 초지·임야로의 복원, 황무지 조림, 양자강 상류 지역 및 황하 중·상류 지역의 천연림 보호사업, 삼북지역 건조지대의 사막화 방지사업 등을 추진(공산당, 국무원, 국가임업국 및 국가발전계획위 결정, 2000.3, 향후 10년간 125억불 투입)

○ 현재 추진하고 있는 서부지역 대개발사업에 있어 생태환경복원을 인프라의 확충과 함께 최우선적으로 추진 중

□ 일본정부의 대책

○ 일본은 지구환경기금('93년 설치), ODA 자금, 오부치기금('99.7 오부치총리 방중시 설치합의)을 활용하여 중국의 사막화 방지, 토양유실방지를 위한 조림사업을 실시하고, 중국에서 활동 중인 NGO의 녹화사업을 지원

- 신강 위구르 자치구 사막녹화사업, 내몽고 자치구지역의 사막화방지 모델사업, 고비사막지대의 사막화 방지를 위한 방풍림 조성활동 등 지원

□ 황사피해 저감을 위한 우리나라의 대책

	<황사로 인한 대기오염 저감 대책>
○ 단기적으로는 황사관련 조사·연구 및 관측·예보기능을 강화 ○ 중·장기적으로는 황사발생 및 이동경로에 대한 연구와 중국 생태복원사업·조림사업 참여를 통해 원천적인 황사저감대책 지원

<단기대책>

○ 황사발생에 관한 데이터베이스의 구축

- 황사시 인체 유해성(호흡기 질환 등) 조사 실시

- 황사 발생시 먼지 및 중금속, 다이옥신 등 유해물질 포함 정도 등

○ 기상청과 구성한 공동협의체(2001.7.2)를 통하여 황사 관련 조사·연구 및 관측·예보기능 강화

- 환경부·기상청간 황사 공동관측(3~5월) 실시

- 황사 공동관측 결과보고서 작성(12월)

<중장기 대책>

○ 한·중 환경공동위(2001.3, 제주)시 채택된 황사관련 한·중 공동연구사업 적극 추진(환경부와 기상청 공동)

- 황사 관련자료(먼지농도, 성분분석결과 등) 교환, 황사 기간 중 집중 관측 및 분석, 연구결과 세미나 개최, 황사영향 최소화방안 연구 등

○ 장거리이동 대기오염물질 공동조사사업 추진(한·중·일 3국)

- '99년부터 2004년까지 장거리이동 대기오염물질(SO₂, O₃, NOx, 먼지 등) 배출량 및 이동현황 공동조사 중

- 그동안('99.9~01.8) 한·중·일 3국의 SO₂와 NOx의 1998년도 배출량을 산출하고 기상자료를 수집하였으며, 모델링 방법에 대해 합의

- 현재는 산출된 배출량 및 기상자료를 토대(황사발생 기간 포함)로 대기오염 모델링을 실시, 실측값과 비교하는 작업을 진행하고 있음

< 한·중·일 LTP 프로젝트 단계별 추진계획>

연구단계	측 정 분 야	모 델 링 분 야
1단계 (1999.9 ∼2000.8)	- 국가별로 장거리이동 오염물질 측정소 2개 지점 선정 * 한국 측정소(제주 고산, 강화) - 장거리이동 관련 측정소 운영계획 정보 교환	- SO2와 NOx의 배출량을 1°×1°간격으로 산정 - 각국에서 이용하고 있는 대기오염 장거리이동 분석모델의 검토
2단계 (2000.9 ~2002.8)	- 국가별 장거리이동 측정소 운영 및 측정자료 제출 * 연 2회(각 10일) SO2, O3, NOx, 먼지, 기상조건 등 측정	- VOCs 배출량 산정에 관한 자료수집 및 산정방법 검토 - 1°×1°간격의 VOCs 배출량 산정 - 장거리이동 측정값과 모델링에 의한 예측결과의 비교
3단계 (2002.9 ~2004.8)	- 국가별 장거리이동 측정소 운영 및 측정자료 제출 - 모델링 분야와 협력하여 국가별로 장거리 이동되는 대기오염물질의 종류와 이동량 평가	- 황사 등 대기오염물질의 장거리이동 경로 및 이동량 평가 - 국가별 대기오염물질 배출량 감소 또는 증가에 따른 장거리이동 대기오염 영향 예측

※ LTP 프로젝트 : Joint research project on Long-range Transportation of Air Pollutants

○ 중국 서부 "생태환경복원사업" 참여·지원

- 제2차 한·중·일 환경장관회의('00.2월, 베이징)에서 사업추진 합의

- 중국이 서부 생태환경복원을 위하여 제안한 사업계획을 토대로 3국간 역할분담 등 구체적인 협력방안을 협의 중

ㆍ시범지역(내몽고 인산지역) 선정, 생태환경 원격 모니터링, 능력형성 및 교육, 황사 저감시범사업 등

○ 이와함께 한·중 정상회담('00.10.18)시 합의한 중국 서부지역 조림 지원사업(3천ha 규모) 추진 중(외교부, 산림청 주관, '01년부터 5년간 총 500만$ 지원) 한다.

자료제공 : www.thindiet.net