겨울철과 봄철 미세먼지 농도 범위에 따른 종관기상패턴 분류(SSC) 발생 빈도(위), 아래는 1988년부터 2018년까지 한반도 지역 SSC에 따른 미세먼지 농도 공간분포. 이를 통해 대륙성 온난 및 열대 기단이 고농도 미세먼지 발생에 유리한 기상 조건을 제공한다고 할 수 있음을 설명한다. /지스트 제공

차가운 공기보다 따뜻한 대륙성 공기가 한반도 주변 미세먼지 농도를 상승시키는 데 보다 큰 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.

지스트(광주과학기술원)는 지구·환경공학부 윤진호 교수 연구팀과 차세대융합기술연구원 이다솜 선임연구원,국립환경과학원 대기질예보센터, 서울기술연구원, 전남대 및 부경대, 미국 국립해양대기청(NOAA), 메릴랜드대학교 등의 공동 연구진은 계절별 기상 패턴에 따른 미세먼지의 변동성을 분류하고 그 메커니즘을 규명했다고 25일 밝혔다.

연구팀은 한반도에 영향을 끼치는 다양한 종관기상패턴 중 비교적 따뜻한 날씨를 만드는 대륙성 온난 기단(Dry Moderate: DM)과 대륙성 열대 기단(Dry Tropical: DT)이 한반도 주변 미세먼지 농도를 높이며 대기질이 악화될 수 있음을 확인했다.

대륙성 온난 기단은 온난건조한 날씨, 대륙성 열대기단은 대륙성 온난 기단보다 더 더운 날씨 조건을 유발한다.

연구팀은 1988년 이후 30여 년 동안의 종관기상패턴 분류(Spatial Synoptic Classification: SSC) 자료를 사용해 계절별 종관기상패턴과 미세먼지 농도의 관계를 체계적으로 분류했다.

그 결과 겨울철 고농도 미세먼지 사례는 고기압성 순환 발달과 북풍 계열 바람을 약화시키는 대륙성 온난 기단과 관계가 깊고 저농도 미세먼지 사례는 북풍 계열 바람을 강화시키는 대륙성 한랭 기단과 밀접한 관련이 있음을 확인했다.

반면 봄철 고농도 미세먼지 사례는 고기압성 순환 발달 및 대기안정도를 강화시키는 대륙성 온난 및 열대 기단과 관계가 있고 특히 대륙성 열대 기단은 대기안정도를 매우 강하게 발달시켜 매우 높은 농도의 미세먼지 발생과 관련이 있음을 확인했다.

윤진호 교수는 “과거 자료의 분석을 통해 날씨와 미세먼지의 관계를 체계적으로 규명했으며 특정 날씨 패턴이 어떤 이유로 겨울철과 봄철 미세먼지를 악화시키는지 확인했다”면서 “이번 연구 성과는 일상에서의 날씨 예보를 미세먼지의 농도를 예측하는 데 활용할 수 있음을 시사한다”고 말했다.

연구 결과는 대기과학 분야의 국제 저명학술지인 \'Journal of Geophysical Research: Atmosphere\'에 2022년 12월 15일 온라인으로 게재됐다.

/주성조 기자