동아시아 대기오염 이동과 환경 협력

2026년 1월 서울의 초미세먼지 농도가 하루 만에 세 배로 뛰었던 날, 기상청 예보관들이 가장 먼저 확인한 것은 위성 사진 속 중국 화북평원 위를 덮은 회색 띠였다. 이런 장면은 이제 낯설지 않다. 한반도 미세먼지의 상당 부분이 국경을 넘어온다는 사실은 수치로도 드러난다. 국립환경과학원과 한중일 공동 연구진이 2019년 발표한 동북아 장거리이동 대기오염물질(LTP, Long-range Transboundary Air Pollutants) 국제공동연구 보고서에 따르면, 서울의 초미세먼지(PM2.5) 연평균 농도 중 국외 기여율은 32%로 추정됐고, 고농도 사례일에는 이 비율이 60~70%까지 치솟기도 했다.

이 문제의 뿌리는 1970~80년대 일본에서 이미 시작됐다. 일본은 자국 화력발전소와 공장에서 나온 아황산가스가 산성비로 돌아오는 경험을 하며 대기오염을 국내 문제가 아니라 지역 문제로 인식하기 시작했고, 이는 1990년대 초 동북아 지역 환경협력체 논의로 이어졌다. 1993년 한중일 3국은 산성비 모니터링 네트워크(EANET, East Asia Acid Deposition Monitoring Network)의 전신 격 협의를 시작했고, 1995년에는 환경부 장관급 회의인 한중일 환경장관회의(TEMM, Tripartite Environmental Ministers Meeting)가 출범해 지금까지 매년 개최되고 있다.

그러나 협력의 역사는 순탄치만은 않았다. 중국은 오랫동안 자국이 미세먼지의 '가해자'로 지목되는 것에 방어적인 입장을 취해왔고, LTP 보고서 초안 협상 과정에서도 기여율 수치를 둘러싼 3국 간 이견이 반복적으로 불거졌다. 실제로 2019년 보고서가 나오기까지 무려 17년이 걸렸는데, 이는 1998년 한중일 정상이 공동연구에 합의한 뒤부터 계산한 기간이다. 그 사이 중국은 급속한 산업화로 오염물질 배출량이 급증했다가, 2013년 '대기오염 방지행동계획' 시행 이후 화력발전 탈황·탈질 설비 의무화, 노후 경유차 퇴출, 허베이성 철강 생산 축소 등 강도 높은 정책을 펼치며 베이징의 PM2.5 농도를 2013년 89.5㎍/㎥에서 2023년 32㎍/㎥ 수준까지 낮췄다는 중국 생태환경부 통계도 있다.

이런 개선에도 불구하고 한국 내 논쟁은 계속된다. 일부 전문가는 국내 발생원, 특히 경유차와 석탄화력발전소, 그리고 대기 정체를 유발하는 한반도 특유의 겨울철 기압배치를 과소평가해서는 안 된다고 지적한다. 반면 환경단체들은 중국발 오염을 핑계 삼아 국내 감축 노력이 느슨해지는 것을 경계한다. 실제로는 두 요인이 맞물린다 — 국내에서 배출된 오염물질이 대기 정체 상태에서 국외 유입 물질과 뒤섞이며 농도를 증폭시키는 '복합 축적' 현상이 고농도 사례의 전형적 패턴으로 꼽힌다.

기술적 협력도 병행되고 있다. 2017년 한중 정상회담에서 합의된 '청천(晴天) 계획'은 베이징 등 중국 주요 도시에 한국의 대기오염 저감 기술을 시범 적용하는 사업이었고, 2019년에는 양국이 공동으로 미세먼지 계절관리제 정보를 공유하는 체계를 마련했다. 여기에 더해 한중일 3국은 대기질 예보 모델과 배출량 인벤토리를 상호 검증하는 실무 협의를 지속하고 있는데, 서로 다른 배출량 통계 방법론을 하나로 맞추는 작업 자체가 수년째 진행형이다.

결국 동아시아 대기오염 이동 문제는 과학적 규명과 외교적 신뢰 구축이 동시에 필요한 사안이다. 대기는 국경을 인식하지 않지만, 그 대기를 관리하는 정책은 국가 단위로 설계되고 협상된다는 근본적 비대칭이 이 문제를 유독 다루기 어렵게 만든다.

고농도 발생 및 복합 축적 원리

복합 축적은 지표면 부근의 대기 정체 상태에서 국내 배출 오염물질과 국외 유입 오염물질이 결합하여 농도가 증폭되는 대기 현상이다. 이 개념은 한반도에서 발생하는 고농도 초미세먼지(PM2.5) 발생 메커니즘을 분석하고 대기질 예보 모델을 정립하는 데 쓰인다.

복합 축적의 진행 과정은 원인, 변화, 결과 순서로 전개된다.

• 원인 단계: 국내 발생원인 경유차와 석탄화력발전소에서 오염물질이 배출된다. 한반도 특유의 겨울철 기압배치로 인해 대기 정체가 형성된다. 동시에 중국 화북평원 등 국외에서 발생한 대기오염물질이 기류를 타고 국경을 넘어 유입된다.
• 변화 단계: 대기 정체로 인해 국내 배출 물질이 대기 중에서 확산되지 못하고 지표면에 머무른다. 정체된 대기 상태에서 국외 유입 물질이 기존 오염물질과 뒤섞인다.
• 결과 단계: 혼합된 오염물질이 대기 중에 축적되면서 초미세먼지 농도가 급격히 상승한다.

국외 기여율과 관련된 연구 결과는 다음과 같다. 국립환경과학원과 한중일 공동 연구진이 2019년 발표한 동북아 장거리이동 대기오염물질(LTP) 국제공동연구 보고서에 따르면 서울의 초미세먼지 연평균 농도 중 국외 기여율은 32%로 추정됐다. 반면 고농도 사례일에는 국외 기여율이 60~70%까지 상승하는 것으로 추정됐다.

복합 축적 현상이 나타나려면 국내 오염물질 배출과 대기 정체를 유발하는 겨울철 기압배치, 그리고 국외 오염물질 유입이라는 조건이 동시에 충족되어야 한다. 다만 고농도 현상은 국내 발생 요인과 국외 유입 요인이 상호 작용하여 발생하므로 단일 배출원만을 독립적인 원인으로 분리하여 평가하기는 어려운 한계가 있다.

동북아 대기환경 협력 체계

동북아 대기환경 협력 체계는 한중일 3국이 국경을 넘어 이동하는 대기오염물질 문제에 대응하기 위해 구축한 다자간 협의체와 공동 연구 체계다. 이 체계는 동북아 지역의 오염물질 이동 경로를 과학적으로 규명하고 3국 간 환경 정책과 기술 정보를 조율하는 데 쓰인다.

동북아 환경 협력 체계의 구성 요소와 역사적 전개 순서는 다음과 같다.

• 일본의 문제 인식: 일본은 1970~80년대에 자국 화력발전소와 공장에서 배출된 아황산가스로 인해 산성비 피해를 경험했다. 일본은 대기오염을 동북아 지역 문제로 인식하고 1990년대 초 환경협력체 논의를 제안했다.
• EANET 전신 협의: 한중일 3국은 1993년에 산성비 모니터링 네트워크(EANET)의 전신 격 협의를 시작했다.
• TEMM 출범: 1995년에는 3국의 환경부 장관급 회의체인 한중일 환경장관회의(TEMM)가 출범하여 매년 정례 개최되고 있다.
• LTP 국제공동연구 보고서: 1998년 한중일 정상 간 합의로 동북아 장거리이동 대기오염물질(LTP) 공동연구가 시작됐다. 기여율 수치에 관한 3국 간 이견 협상을 거쳐 17년 만인 2019년에 공식 보고서가 발표됐다.

양자 및 3자 간 기술 협력과 정책 공조는 다음과 같이 추진되고 있다.

• 청천 계획: 2017년 한중 정상회담에서 합의된 사업으로, 베이징 등 중국 주요 도시에 한국의 대기오염 저감 기술을 시범 적용하는 사업이다.
• 계절관리제 정보 공유: 2019년에 한중 양국이 미세먼지 계절관리제 정보를 상호 공유하는 체계를 마련했다.
• 실무 협의: 한중일 3국은 대기질 예보 모델과 배출량 인벤토리를 상호 검증하는 실무 협의를 지속하고 있다.

동북아 대기환경 협력 체계가 작동하려면 과학적 데이터 규명과 국가 간 외교적 신뢰 구축이 동시에 충족되어야 한다. 그러나 3국이 사용하는 배출량 통계 방법론이 서로 달라 이를 일원화하는 작업은 수년째 진행 중인 상태로 남아 있다. 또한 대기는 국경 없이 이동하지만 정책은 개별 국가 단위로 설계되고 협상된다는 구조적 한계가 존재한다.

국가별 감축 정책 및 통계

대기오염 감축 정책은 대기오염물질 배출량을 줄이기 위해 각국 정부가 수립하고 집행하는 규제 및 관리 조치다. 이 정책은 화력발전, 제조업, 운송 부문의 오염물질 배출을 억제하여 도시 대기질을 개선하는 데 쓰인다.

중국 정부는 급속한 산업화에 따른 배출량 급증에 대응하여 2013년에 '대기오염 방지행동계획'을 시행했다. 중국 정부가 집행한 정책의 세부 구성은 다음과 같다.

• 화력발전 탈황 및 탈질 설비 의무화
• 노후 경유차 퇴출
• 허베이성 철강 생산 축소

중국 생태환경부 통계에 따르면 베이징의 PM2.5 농도는 2013년 89.5㎍/㎥에서 2023년 32㎍/㎥ 수준으로 낮아졌다.

한국 정부는 국내 발생원 관리를 위해 경유차와 석탄화력발전소 감축 정책을 추진하는 한편, 계절관리제 정보를 중국과 공유하고 있다.

각국의 감축 정책은 도시 대기질 지표를 개선하는 효과를 거둔 것으로 나타났다. 다만 정책 효과가 지속되려면 배출 시설에 대한 지속적인 설비 규제와 감축 관리가 유지되어야 한다. 또한 국외 유입 물질과 국내 배출 물질이 복합 축적되는 기상 조건에서는 단일 국가의 자체 감축 조치만으로 고농도 발생을 차단하기 어렵다는 한계가 지적된다.