대기오염물질 농도에 따른 천식 응급환자 수 예측 연구

이한주,지민규,김원일 서비스사이언스학회 2023 서비스연구 Vol.13 No.1

산업이 발전하면서 대기오염물질에 대한 관심도는 높아졌다. 대기오염물질은 환경오염, 지구 온난화 등 다양한 분야에 영향을 미쳤다. 그 중 환경성 질환은 대기오염물질에 의해 영향을 받은 분야 중 하나이다. 대기오염물질은 분자의 크기가 작아 인체의 피부나 호흡기를 통해 영향을 미칠 수 있다. 이러한 점 때문에 대기오염물질과 환경성 질환에 대한 연구가 다양하게 진행됐다. 환경성 질환의 일환인 천식은 증상이 심해져 천식발작을 일으킬 경우 생명에 위협을 줄 수 있고 성인 천식의 경우 한번 발병을 하면 완치가 어렵다. 천식을 악화시키는 요인에는 황사, 대기오염이 포함된다. 전 세계적으로 천식은 유병률이 증가하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 대기오염물질이 천식 환자의 응급실 입원 건수와 어떤 상관관계를 가지는지 연구하고 상관관계가 높은 대기오염물질을 이용하여 미래의 천식 환자 수를 예측했다. 대기오염물질은 아황산가스, 일산화탄소, 오존, 이산화질소와 미세먼지, 5가지 대기오염물질의 농도를 이용하고 환경성 질환은 천식 환자의 응급실 입원 건수 데이터를 이용하였다. 대기오염물질과 천식의 응급환자 수에 대한 데이터는 2013년 1월1일 부터 2017년 12월 31일 까지 총 5년 치의 데이터를 이용하였다. 모델은 Informer와 LTSF-Linear의 두 가지 모델을 이용하여 예측을 진행하였고 모델의 성능을 측정하기 위해 MAE, MAPE, RMSE 의 성능지표를 이용했다. 천식의 응급환자 수 예측은 응급환자 수를 포함하여 예측을 진행한 경우와 포함하지 않고 진행한 두 가지 경우 모두 진행하여 결과를 비교했다. 본 논문은 Informer와 LTSF-Linear 모델을 이용한 천식 응급환자 수의 예측에 모델의 성능을 향상 시키는 대기 오염물질을 제시한다.

2016년 콤바인 수확작업 대기오염물질 배출량 분석

한규강 ( Gyu Gang Han ),김성민 ( Seong Min Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

목적 우리나라 농업에서 매우 큰 비중을 차지하는 작물은 쌀이다. 벼농사에서 여러 가지 단계 중 많은 시간이 필요로 하는 일 중 하나는 수확작업이다. 콤바인이 발생시키는 대기오염물질은 크게 두가지로 볼 수 있다. 비도로이동오염원으로 내연기관에서 배출되는 대기오염물질과 수확작업시 발생되는 비산먼지가 있다. 본 연구에서는 2016년 기관출력을 기준으로 3개 그룹의 콤바인의 곡류 수확작업에서 발생되는 대기오염물질의 총량과 대기오염물질별로 산출하여 분석하고자 한다. 방법 통계청에서 발행한 농작물생산조사서를 바탕으로 2016년 전국 곡류재배면적과 생산량 관련 자료를 수집하였으며, 국립환경과학원에서 제시한 내연기관 및 농업활동 배출계수, 평균정격출력과 국립농업과학원에서 발행한 2015년 농업기계 이용실태 조사서에서 벼 작물의 콤바인 연간사용시간을 수집하여 대기오염 물질을 분석하였다. 결과 대기오염물질 산정에 사용된 콤바인의 평균 출력은 27.2kw이나 농업기계보유대수 분포에 비례하여 기관출력으로 나누면 3조 이하, 4조, 5조 이상으로 나눌 수 있으며, 출력은 각각 30.9kw, 43.2kw, 70.2kw이다. 기관출력에 따라 구분하여 산정하면 평균 출력에서 산정한 배출량에 비해 약 67% 이상의 대기오염물질이 증가하였다. 기관출력에 따라 배출되는 대기 오염물질 배출량은 738Mg이며, 미곡과 맥류에서 발생하는 대기오염물질 비율은 93%, 7%이다. 대부분의 콤바인 기관 대기오염물질은 벼수확 시에 발생한다는 것을 알 수 있다. 수확작업 비산먼지 발생비율은 미곡, 맥류 각각 94%, 6%이다. 미곡과 맥류 모두 비산먼지는 대부분 논에서 발생하나 맥류의 경우 미곡에 비해 밭에서 발생되는 비율이 약 16% 더 크다. 결론 본 연구에서는 수확작업에서 콤바인에 의해 발생되는 대기오염물질을 산정하고 분석하였다. 평균출력에 의해 산정된 대기오염물질 배출량보다 기관출력에 따라 구분한 배출량은 67%이상 증가한 양을 보인다. 콤바인이 대형화 되는 추세이기 때문에 예전의 평균 출력에서 기관출력에 따른 방식으로 바꿀 필요가 있다. 수확작업 비산먼지 발생량 역시 맥류보다 미곡을 수확할 때 많이 발생한다. 콤바인의 대기오염물질를 파악할 때 내연기관에서 배출되는 대기오염물질 뿐만 아니라 수확작업에서 발생되는 비산먼지를 포함하여 분석하여야 한다는 것을 알 수 있다.

LNG 열병합발전시설의 대기오염물질 관리 개선방안 연구

김유미,최현진,서지현,이선민,박광희,신문식 한국환경정책평가연구원 2020 기본연구보고서 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 □ 『제9차 전력수급기본계획』 초안의 핵심 사항 중 하나는 석탄 사용을 줄이고 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)로 대체하는 사항임. 이는 미세먼지와 온실가스 문제 해결에 고무적일 수 있으나 여전히 화석연료(LNG) 사용에 따른 대기질 영향을 간과할 수 없으며 이에 면밀한 대기오염물질 관리가 필요함 ㅇ 최근 기체연료 발전시설에 대한 질소산화물 배출허용기준이 강화되었으나 암모니아, 먼지, 일산화탄소, 미연탄화수소 등 질소산화물 외 배출되는 물질에 대한 관리가 미흡함이 지적되고 있음 ㅇ 특히 LNG 열병합발전시설의 경우 신도시 개발과 함께 추진되고 있으며, 열 수요지 인근에 위치하는 특성상 대기오염물질 노출에 따른 대기오염물질 관리가 중요하다고 볼 수 있음 □ 본 연구에서는 LNG 발전시설의 확대에 있어 노출 영향이 클 것으로 예상되는 LNG 열병합발전시설의 대기오염물질에 대한 관리에 대한 개선방안을 수립하고자 함 ㅇ 이에 LNG 열병합발전시설의 기초 현황 및 노출인구 현황분석을 실시하고, 대안 검토를 통하여 대기오염물질 영향을 최소화하는 방안을 제시하고자 함 ㅇ 또한 LNG 열병합발전시설의 대기오염물질 관리 개선방안을 도출하기 위하여 저감시설의 개발 방향과 제도적 개선점을 제시하고자 함 Ⅱ. LNG 열병합발전시설의 현황 1. LNG 열병합발전시설의 기초 현황 □ 2018년 국내 발전설비 현황에서 LNG 열병합발전시설(구역전기 제외)은 전체 전력설비의 약 6.1%를 차지함. 총 38개의 LNG 열병합발전시설(구역전기 포함) 중 대부분이 수도권에 집중된 것으로 확인됨 ㅇ 가장 많은 LNG 열병합발전시설이 위치한 지자체는 경기도이며 총 설치 전기 및 설치 열용량 역시 가장 높았음 □ LNG 열병합발전시설 중 구역전기사업 대상 사업장 내 평균 34MW와 140Gcal/h의 전기와 열용량이 설치되어 있고, 발전사업의 경우 대상 사업장 내 평균 398MW와 289Gcal/h의 전기와 열용량이 설치되어 있음 ㅇ 발전사업 대상시설의 경우 크게 400MW 이상 전기 설치 사업장과 200MW 이하 사업장으로 나뉘는 분포를 보임 ㅇ 열 공급 세대수와 설치 열용량의 경우 비례하지만, 설치 전기용량과의 상관성은 떨어짐 2. LNG 열병합발전시설 인근 인구 분포 현황 □ LNG 열병합발전시설을 중심으로 인근에 위치하는 추정 인구수 분포를 살펴보면 전국 평균 10km 반경 내 약 178.3만 명의 인구가 위치하는 것으로 산출됨 ㅇ 일반산업단지 사업부지 반경 2km 내 평균 인구수(평균 약 1.2만 명; 하종식 외, 2017, p.57)와 본 연구 결과(평균 약 10.2만 명)를 비교했을 때, LNG 열병합발전시설이 상대적으로 대기오염물질 노출인구가 상당히 높은 지역에 위치한다고 볼 수 있음 ㅇ 지지체별로는 서울특별시가 발전시설 반경별 거주인구가 가장 높게 나타났고, 경기도는 발전시설별로 편차가 크게 나타났음 Ⅲ. LNG 열병합발전시설의 대기질 영향 고찰: 대안 비교 □ 본 연구에서는 전기와 열을 모두 생산하고 인근 수요처에 열을 공급하는 열병합발전시설의 특성을 고려하여 열병합발전시설을 설치할 경우와 개별난방 보일러를 설치하여 열 수요에 대응할 경우를 고려한 대안을 설정하여 비교하는 방안을 제안함 ㅇ 사례분석 시 위례신도시의 경우 LNG 열병합발전시설 운영 대안의 NOx 배출량이 개별난방 보일러 설치 시보다 높은 수준이었으나, LNG 열병합발전시설의 위치, 굴뚝높이, 기상 및 지형 영향 등으로 인하여 인근 주거시설에 미치는 영향예측 농도는 더 적게 예측됨. 향후 다양한 사례에 대한 분석을 통하여 대안평가의 방법론을 고도화 할 필요가 있음 □ LNG 열병합발전시설에서 배출되는 NOx 이외의 물질들(PM, CO, NH3, VOCs 등)의 영향을 살펴보고자 할 때 해당 물질에 대한 배출계수가 최근 대형화된 가스터빈 현황을 반영하고 있지 못하며, 관련된 국내 측정자료도 미흡한 수준이어서 이를 활용한 영향예측 결과의 불확실성이 높은 것으로 판단함 Ⅳ. LNG 열병합발전시설의 대기관리 개선방안 1. LNG 열병합발전시설의 대기오염물질 저감기술 개발 방향 □ 발전시설의 정상가동 시 부하변동에 따라 미반응 암모니아 발생이 우려되므로 암모니아 주입설비 및 모니터링 시스템의 개선, 미반응 암모니아 제거를 위한 촉매를 선택적 환원 촉매 설비 후단에 설치할 것을 제안함 ㅇ 또한 정상가동 시 CO의 발생량은 배출규제가 적용되지 않아, 방지기술이 적용되지 않은 발전소에는 산화촉매의 적용을 고려해볼 필요가 있음. 다만 산화촉매 설치 여부에 따른 대표 발전소에서 모니터링 결과를 바탕으로 시설별 적용 여부 관련 대책마련이 필요 □ 냉간기동 및 저부하 시 문제점 및 개선사항은 낮은 배기가스 온도로 인해 NOx, CO, VOCs 등의 저감을 위해 설치된 촉매의 효율이 충분히 발휘되지 못하는 점을 들 수 있음. 현재 대비 활성온도가 더욱 낮은 촉매 관련 기술개발이 필요하며, 추후 이러한 부분에 대한 적극적 대응이 요구됨 □ 배열회수보일러 부식에 따른 입자상 물질의 배출 영향을 최소화하기 위하여 기존시설에도 안정적으로 적용할 수 있는 집진기술의 개발이 지속적으로 필요함 2. LNG 열병합발전시설의 대기오염물질 관리를 위한 정책적 개선방안 □ NOx의 경우 배출허용기준 이외에도 허가배출기준, 협의기준 등을 통하여 지역의 특성에 따라 필요시 강화된 기준으로 관리가 가능할 것으로 판단됨. 또한, 굴뚝자동측정장치 설치로 NOx 모니터링은 비교적 잘 이루어지고 있으나 일부 설치되지 않은 시설에 대하여 확대하는 방안이 필요함 □ 암모니아의 경우 건강영향평가 대상 물질로 추가를 고려할 필요가 있으며, 건강영향평가 대상 물질 중「대기환경보전법」상의 배출허용기준이 없는 물질에 대한 배출허용기준 마련도 고려해야 함 ㅇ 특히, CO의 경우 배출허용기준이 없으나 EPA와 EU에 기준이 있는 것을 고려할 때 우리나라의 경우 CO의 장기간 실시간 굴뚝측정결과를 활용하여 기준 마련의 필요 여부를 점검하고 필요시 적정 기준을 마련하여 관리하는 것이 필요함 ㅇ 「대기환경보전법」상의 배출허용기준이나 「환경오염시설의 통합관리에 관한 법률」상의 허가배출기준을 보완하는 방법으로 환경영향평가 시 대기오염물질 배출 관련 유지목표농도 설정을 제안함 □ LNG 열병합발전시설에 대하여 NOx 배출 측정 외에 타 물질에 대하여는 측정관리가 미흡하였으나, 최근 수행된 통합허가에서는 카드뮴, 크롬, 비소, 니켈, 수은, 납, 벤젠, 포름알데히드, 황화수소, 암모니아에 대하여 분기별 자가측정을 명시하고 있는 점이 고무적임 ㅇ 환경영향평가 대상 사업의 경우 사후환경영향조사계획 수립 시 굴뚝 측정을 추가하여 실시간 측정되지 않는 대기오염물질을 모니터링할 수 있는 대안으로 활용할 수 있음을 제안함 Ⅴ. 결론 및 정책 제언 □ 본 연구에서 상기 도출된 결과는 다음과 같은 사항으로 적용 및 활용될 수 있을 것으로 보임 ㅇ LNG 열병합발전시설의 기초 현황과 인근 인구분포 현황은 지자체별로 분석되어 있어 향후 지자체별 대규모 점오염원에 관한 관리대책 수립 시 활용할 수 있음 ㅇ 본 연구에서 제안한 LNG 열병합발전시설과 개별난방 보일러 시설 설치에 따른 대안 비교 방안은 열병합발전시설의 위치 선정 및 환경영향평가 시 환경적 영향을 최소화하는 방안으로 활용할 수 있음 ㅇ LNG 열병합발전시설의 대기오염물질 관리를 위해 제안된 저감기술 개발의 방향은 발전시설 운영 사업자의 저감방안 수립 시 활용할 수 있으며 향후 발전시설 저감기술관련 연구사업 개발 시 기초자료로 활용할 수 있음 ㅇ 정책적으로 개선방안으로 제안된 사항은 대기오염물질 배출허용기준 마련, 굴뚝자동측정장치 설치 확대, 통합허가 대상 확대, 환경영향평가 평가 방안 개선 등과 관련된 정책 수립을 뒷받침하는 자료로 활용할 수 있을 것임 Ⅰ. Background and Aims of Research □ One of the key points of the 9th Basic Electricity Power Supply and Demand Plan (draft) is to reduce coal use and replace it with liquefied natural gas (LNG). This may have a positive impact on solving the problems of fine dust and greenhouse gases, but the impact of air quality caused by the use of fossil fuels (LNG) cannot be overlooked, and thus, careful air pollutant management is necessary. ㅇ Although the standards for emission of nitrogen oxides for gas-fired power plants have recently been strengthened, it has been pointed out that management of ammonia, dust, carbon monoxide, and unburned hydrocarbons and so on, is insufficient ㅇ In particular, since the development of LNG cogeneration plants are mostly being promoted with the development of new cities and most plants are located near the areas with high demands for heat, it can be said that air pollutant management focusing on exposures to air pollutants is important. □ This study intends to carefully establish a management plan for air pollutants for LNG cogeneration facilities, which are expected to cause severe exposure to air pollutants in expanding LNG power generation facilities. ㅇ Accordingly, by analyzing the current status LNG cogeneration plants and reviewing alternatives, we intend to propose a new plan to minimize the impact of air pollutant emission. ㅇ In addition, in order to suggest areas for improvement in the air pollutant management plan for LNG cogeneration plants, we intend to set out the direction for reduction facility development and derive the elements for institutional improvement. Ⅱ. Current Status of LNG Cogeneration Facilities 1. Basic status of LNG cogeneration facilities □ Looking at the current status of domestic power generation facilities in 2018, LNG cogeneration facilities (excluding district electricity) accounted for about 6.1% of the total power facilities. It was confirmed that most of the 38 LNG cogeneration facilities (including district electricity) were concentrated in the metropolitan area. ㅇ The provincial area where the largest number of LNG cogeneration facilities are located is Gyeonggi-do, and the total electricity and heat capacity installed were also the highest □ Among LNG cogeneration facilities, electricity and heat capacities of about 34 MW and about 140 Gcal/h on average are installed in the site which is a subject of the district electricity business, and electricity and heat capacity of about 398 MW and 289 Gcal/h on average are installed in the site which is a electricity generation business. ㅇ In the case of facilities that are the subjects of the electricity generation business, the distribution shows that they are largely divided into those with a capacity of more than 400 MW and those with a capacity of less than 200 MW. ㅇ The number of households supplied with heat is proportional to the installed heat capacity, but the correlation with the installed electricity capacity is low. 2. Distribution of population near LNG cogeneration facilities □ It was calculated that the national average of about 1,783 million people are located within a 10 km radius of the LNG cogeneration facility. ㅇ When comparing an average number of people within a 2 km radius of the general industrial complexes (an average of about 12,000 people; Ha, J.-S. et al., 2017, p.57) with the results of this study (an average of about 102,000 people), it is indicated that LNG cogeneration plants are located in areas where more people are exposed to air pollutants. ㅇ Population living near power generation plants by radius were the largest in Seoul and there were wide variations in population by plant in Gyeonggi-do. Ⅲ. A Study of the Impact of LNG Cogeneration Plants on Air Quailty: Comparison of Alternatives □ In consideration of the characteristics of the cogeneration facility that produces both electricity and heat and supplies heat to nearby customers, this study proposed a method to compare installing the cogeneration facility with installing an individual heating system to respond to heat demands. ㅇ In the case of the Wirye New City, the NOx emission level was higher when operating the LNG cogeneration plants than individual heating systems, but the predicted NO₂ concentration in the neighboring residential facilities was lower than expected due to the location of the LNG cogeneration facility, the height of the chimney, and the weather and topography. It is necessary to advance the methodology of alternative evaluation by analyzing various cases in the future. □ As the emission factors for PM, CO, NH₃, VOCs, etc. emitted from the LNG cogeneration facility do not reflect the status of gas turbines which grew in size recently, and the related domestic measurement data are insufficient, it is judged that the uncertainty of the effect prediction result of the substance is very high. Ⅳ. A Plan to Improve Air Pollutant Management in LNG Cogeneration Facilities 1. Development direction of air pollutant reduction technology for LNG cogeneration facilities □ During the normal operations of LNG plants, emissions of unreacted ammonia may occur according to the load variations. Therefore, it is proposed to improve the ammonia injection facility and monitoring system and install a catalyst for removing unreacted ammonia after the selective catalytic reduction. ㅇ In addition, it is necessary to consider the application of an oxidation catalyst to power plants that do not have a prevention technology installed because emissions of CO and VOCs during the normal operations are not subject to regulation. However, it is necessary to prepare measures for each facility based on the monitoring results from the representative power plants according to whether or not an oxidation catalyst is installed. □ As NOx, CO, VOCs emissions occur at a temperature at which the efficiency of the prevention technology is not achieved during cold start or low load operations, it is necessary to develop a catalyst that is activated at low temperatures. Also, active measures in this regard should be established for the future technology development. □ In order to minimize the effect of particulate matter caused by the corrosion of the heat recovery steam generator, it is necessary to continuously develop particulate control equipments that can be applied to existing facilities with stability. 2. Improvement measures related to air pollutant management policy for LNG cogeneration facilities □ In addition to the emission allowance standards, NOx can be managed with reinforced standards when necessary according to the characteristics of the region through permissible emission standards and consultation standards. NOx monitoring is relatively well done by installing the Smokestack Tele-Monitoring System (TMS), but a plan is needed to expand the installation of TMS for facilities that have not installed the system. □ It is necessary to consider adding ammonia to the list of substances for health impact assessment. For substances subject to health impact assessment that do not have emission standards under the Clean Air Conservation Act, additional standards should be considered. ㅇ In particular, considering that Korea does not have emission standards for CO contrary to the EPA and EU, it is required to review the necessity using the long-term real-time measurement data and set the proper management standards. ㅇ As a method of supplementing the emission allowance standards under the Clean Air Conservation Act or the permissible emission standards under the Act on the Integrated Control of Pollutant-Discharging Facilities, it is proposed to establish a target maintenance target concentration level related to air pollutant emission for environmental impact assessment. □ In the LNG cogeneration facility, measurement and management of other substances except NOx have been insufficient. However, it is encouraging that quarterly self-measurements are clearly planned for cadmium, chromium, arsenic, nickel, mercury, lead, benzene, formaldehyde, hydrogen sulfide, and ammonia in the recent integrated permit process. ㅇ In the case of projects subject to environmental impact assessment, it is suggested that chimney measurement can be added when establishing a post-environmental impact survey plan to be used as an alternative to monitor air pollutants that are not measured in real time. Ⅴ. Conclusion □ We expect that the result of this study can be utilized as follows: ㅇ The basic status of LNG cogeneration facilities and population distribution by radius are analyzed for each local government and this can be used when establishing management measures for large-scale point sources of each local government ㅇ The plan to compare the installation of LNG plants and individual heating systems proposed in this study can be used in minimizing environmental impact when selecting the location of cogeneration facilities and performing EIA. ㅇ The development direction of reduction technology proposed for the management of air pollutants in LNG cogeneration facilities can be helpful when operators of the facilities establish a reduction plan, and can be referred to as basic data when developing research projects related to reduction technology in the future. ㅇ Policy suggestions for improvement can be utilized for supporting the establishment of air pollutant emission allowance standards, expansion of the installation of automatic chimney measurement devices, expansion of the subject range for integrated permits, and improvement of environmental impact assessment evaluation methods.

중국의 13차 5개년 규획 기간의 대기오염물질 배출과 대기오염물질 저감 정책: 자동차를 중심으로

趙廷元 ( Jungwon Cho ) 현대중국학회 2020 現代中國硏究 Vol.22 No.3

본 연구에서는 관련 문헌들과 중국의 정책 문건들에 대한 분석을 통해 중국의 13차 5개년 규획 기간(2016년 - 2020년)의 자동차 관련 대기오염물질 배출량 추이와 자동차 관련 대기오염물질 저감 정책의 현황을 설명하였다. 그리고 중국의 자동차 관련 대기오염물질 저감 정책의 성과와 문제점을 분석하였다. 중국 중앙정부와 지방정부의 지속가능발전과 생태문명 건설의 성과 창출을 위해 실시되고 있는 자동차 대기오염 저감 정책은 권위주의적 환경주의와 점진적 전이의 특성을 보여 주고 있다. 중국은 관료 엘리트들로 구성된 정부 기관들이 대기오염물질 저감 정책 목표의 달성과 성과 창출을 위해 자동차 사용과 관련된 개인의 권익을 제한하고 국민들의 참여는 정부 차원에서 필요한 정책들에 국한시키고 있다. 그리고 내연기관자동차에서 친환경차로의 전환, 대기오염물질 배출 기준의 강화는 단기간에 빠른 속도로 진행하면 내연기관자동차 중심의 산업 구조와 고용에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한 다수의 친환경차는 연료 공급 후 주행 거리가 내연기관자동차보다 짧다. 그로 인해 중국 중앙정부와 지방정부는 자동차들의 대기오염물질 배출량 저감 정책과 친환경차의 보급을 점진적으로 진행하고 있다. 중국에서는 많은 소비자들의 경유차, 가솔린차와 SUV 선호가 지속되고 있어서 친환경차의 판매량의 획기적인 증대가 쉽지 않다. 그리고 중국 소비자들의 경유차의 선호가 계속되면서 주민들의 호흡기와 혈압 관리에 어려움을 줄 수 있는 질소산화물 배출량의 감소에 어려움을 겪고 있다. 배터리 전기자동차와 수소자동차의 1차 연료 공급 후 주행 거리가 가솔린 차량 및 경유차와 동등해져야 소비자들의 친환경차 구입이 지금보다 늘어나면서 내연기관자동차의 중국 내 비중 축소, 자동차 대기오염 물질의 획기적 감소가 가능할 것이다. 이와 함께 중국의 중앙정부와 지방정부는 매연저감장치를 부착하지 않은 경유차와 노후 경유차의 운행에 대한 규제를 강화하여 경유차 운행으로 인한 대기오염물질 배출량의 감소를 유도할 필요가 있다. 또한 중국에서 활동하는 업체들은 자동차의 타이어와 브레이크, 도로 마모에서 배출되는 오염 물질의 양을 줄일 수 있는 기술에 대한 연구개발에도 관심을 가질 필요가 있다. 아울러 중국은 산관학 연구개발 협력을 통해 친환경차에 사용하는 전기, 수소의 제조 방법도 화석연료에 의존하지 않는 방식으로 전환하여 전력 생산과 수소 제조 과정에서의 대기오염물질 배출량의 저감을 유도해야 한다. This study explained the present situation of automobile-related air pollutant emission trends and automobile-related air pollutant reduction policies during China’s 13th five-year regulation period (2016 - 2020), analyzed the results and problems of China’s automobile-related air pollutant reduction policy through the analysis of relevant literature and China’s policy documents. China’s policy to reduce automobile air pollution, which is being implemented to achieve sustainable development and the construction of ecological civilization, shows the characteristics of authoritarian environmentalism and gradual transition. China limits individual rights and interests related to the use of automobiles by government agencies consisting of bureaucratic elites to achieve air pollutant reduction policy goals and to create achievements, and limits public participation to government-level policies. In addition, the transition from internal combustion engine cars to eco-friendly vehicles and the strengthening of air pollutant emission standards can negatively affect the industrial structure and employment centered on internal combustion engine cars if carried out at a fast pace in a short period of time. And many eco-friendly cars have shorter mileage than internal combustion engine cars after fueling. As a result, China’s central and local governments are gradually implementing policies to reduce the amount of air pollutant emitted by cars and to promote eco-friendly cars. China is reducing the total amount of air pollutant emissions by gradually strengthening standards for air pollutant emissions and supplying eco-friendly vehicles. It is also making progress in reducing emissions of some air pollutants, including fine dust. However, it is still difficult to reduce nitrogen oxide emissions from diesel cars. Moreover, Chinese consumers’ preference for diesel cars, gasoline cars and SUVs makes it difficult for them to increase sales of new energy vehicles. And as Chinese consumers continue to prefer diesel cars, they are having difficulty reducing nitrogen oxide emissions, which can make it difficult for residents to manage respiratory organs and blood pressure. Only when the mileage of battery electric vehicles and hydrogen cars is equal to gasoline vehicles and light oil vehicles can consumers buy more new energy cars than now, reducing the share of internal combustion engine cars in China and drastically reducing the amount of air pollutants in cars. Also, China’s central and local governments need to tighten regulations on the operation of diesel cars and old diesel cars that do not have smoke reduction devices, reduce the emissions of air pollutants from diesel cars more. In addition, Companies operating in China also need to be interested in research and development on technologies that can reduce the amount of pollutants emitted from tires, brakes and road wear on cars. Furthermore, through research and development under the national innovation system, China should change its method of electricity generation and hydrogen production used in eco-friendly cars to a way that does not rely on fossil fuels to reduce air pollutant emissions more significantly.

환경·경제 통합분석을 위한 환경가치 종합연구 : 부문별 영향평가 및 가치추정

안소은,이홍림,박윤선,홍현정,서양원,김충기,한선영,정다운 한국환경연구원 2021 사업보고서 Vol.2021 No.-

Ⅰ. 탄소흡수·저장 통합분석 사례연구 1. 개요 및 분석범위 설정 □ 2050년 탄소중립 사회로의 성공적 전환을 위한 선제 작업으로, 생태계의 탄소흡수·저장량과 가치에 대한 과학적·객관적 평가가 가능한 탄소흡수·저장 통합분석 툴킷을 구축하였음 ○ 2016년 연구에서는 환경영향 정량화와 단위가치 연계를 위한 툴킷 기반을 구축하였고, 2021년 연구에서는 개선·안정화시켜 툴킷 구축을 완료하였음 - 올해 연구에서는 2016년 연구에서 설정한 생태계 유형, 생태계 탄소흡수·저장계수 등을 적용하여 2019년 당시의 생태계 탄소흡수·저장 기능을 평가·갱신하고 그 경제적 가치를 추정하여 탄소중립을 위한 정책 의사결정을 지원하고자 하였음 2. 영향평가 □ 2019년 기준, 생태계의 탄소저장량은 9억 5,000만 톤, 흡수량은 1,500만 톤/연으로, 2007년 대비 탄소저장량은 1% 감소, 흡수량은 1% 증가하였음 ○ 2019년 기준, 주요 탄소흡수·저장원인 산림의 탄소저장량은 7억 9,000만 톤, 흡수량은 1,500만 톤/연임. 2007년 대비 산림이 3% 감소하였으나, 탄소흡수·저장계수가 높은 활엽수림이 76% 증가하면서 산림의 탄소저장량은 2%, 흡수량은 1% 증가하였음 ○ 2019년 기준, 탄소저장 상위 지역은 경북(2억만 톤), 강원(1억 9,200만 톤), 전남(1억 600만 톤), 흡수 상위 지역은 강원(300만 톤/연), 경북(300만 톤/연), 경남(200만톤/연)임. 2007년 대비 서울, 경북, 강원, 울산을 제외한 모든 지역에서 탄소저장량이 1~14% 감소하였으며, 세종, 충남, 충북, 전북, 부산은 흡수량도 1~9% 감소하였음 3. 가치추정 □ 생태계 탄소흡수·저장 통합분석 툴킷은 2021년에 가치추정 단계의 단위가치 입력 프로세스를 개편함 ○ 국내뿐만 아니라 해외(EU-ETS)의 탄소배출권 가격을 단위가치 자료로 제공하며, 원하는 시점의 가격 자료를 선택할 수 있도록 함 ○ 시점으로 인해 발생할 수 있는 물가조정의 문제점을 보완하기 위해 시점별 물가를 조정하는 서비스를 제공 중임 4. 분석결과 및 시사점 □ 탄소흡수·저장 통합분석 툴킷은 생태계·행정구역별로 관련 정보를 제공할 수 있어 탄소중립 정책 의사결정을 위한 기초 도구로 활용할 수 있으리라 기대됨 ○ 탄소흡수·저장원을 식별하고, 공신력 있는 모델·자료에 기반하여 탄소흡수·저장 서비스에 대한 정량·공간 평가를 수행하였으며, 이의 경제적 가치를 산정하여 툴킷을 통해 관련 정보를 제공하였음 ○ 그러나 생태계 탄소흡수·저장량은 입력단위·자료에 크게 의존하므로, 툴킷의 실질적 활용을 위해 향후 탄소흡수·저장계수 설정방안, 표준·객관화된 입력자료 연계방안 등 탄소흡수·저장 평가·검증 고도화 연구가 필요함 Ⅱ. 물(담수) 공급 통합분석 사례연구 1. 개요 및 분석범위 설정 □ 건전한 물순환 달성을 위한 선제 작업으로, 생태계의 물 공급량과 가치에 대한 과학적·객관적 평가가 가능한 물 공급 통합분석 툴킷을 구축하였음 ○ 2017년 연구에서는 환경영향 정량화와 단위가치 연계를 위한 툴킷 기반을 구축하였고, 2021~2022년 연구에서는 툴킷을 개선·안정화시켜 구축 완료하는 것을 목표로 함 - 2021~2022년 연구에서는 2017년 연구에서 설정한 생태계 유형과 생태계서비스 평가 모델을 적용하되 입력자료·계수를 보완하여(2022년) 2019년 당시의 생태계물 공급 기능을 평가·검증하고(2022년), 경제적 가치산정 체계를 개편·적용하여 (2021~2022년) 지속가능한 물관리를 위한 정책 의사결정을 지원하고자 하였음 2. 영향평가 □ 2009년 기준, 불투수지역인 도시지역을 제외한 생태계의 물 공급량은 727억 톤임 ○ 물 공급을 담당하는 주요 생태계는 산림과 경작지로, 2009년 기준 산림은 472억톤(65%), 경작지는 209억 톤(29%)의 물을 공급하였음 ○ 2009년 기준, 물 공급 상위 유역은 한강 유역으로, 총 262억 톤(36%)의 물을 공급하였음. 낙동강, 영산ㆍ섬진강, 금강 유역은 195억 톤(27%), 145억 톤(20%), 117억톤(16%)의 물을 공급하였음 ○ 2009년 기준, 물 공급 상위 지역은 강원(148억 톤, 21%), 경북(105억 톤, 15%), 전남(93억 톤, 13%), 하위 지역은 서울(3억 톤), 세종(3억 톤), 대전(3억 톤)임 3. 가치추정 □ 생태계가 공급하는 물 공급량의 가치를 추정하기 위해서는 최종적으로 공급된 물이 어떻게 사용되었는지를 고려하여야 함 ○ 생태계에서 공급된 물의 일부는 인간이 생활하거나 농사를 짓거나 산업부문 생산에 활용되는 등 수자원으로 이용되고, 사용되지 않은 나머지 물은 추후의 사용을 위해 저장되거나 생태계에 잔존하며 생태기능을 유지하는 용도로 활용됨 ○ 생활용수나 공업용수에 사용되는 가격을 공급된 물 공급 총량에 곱하는 것은 생태계가 공급한 물 공급서비스에 대한 가치를 과대 혹은 과소 추정할 수 있음 □ 본 연구에서는 생태계 물 공급서비스 가치평가에 있어 물의 활용을 크게 생활용수, 공업용수, 농업용수로 구분하고, 공급량 중 용수로 이용되지 않은 나머지 수량(residual)은 저장되지 않고 생태계 유지를 위해 모두 사용된 것으로 가정하고자 함 ○ 총 공급 대비 용수로 이용된 이용비율은 약 50%(정확히는 0.4895를 적용)로 가정하고, 국가수자원관리종합정보시스템(이하 WAMIS)에서의 실제 과거의 용수별 사용비율을 적용하여 사용처별 추정량 도출 ○ 생활용수와 공업용수는 환경부 연도별 ‘상수도통계’ 중 생활용수와 공업용수의 단위당 수도요금을 단위가치로 사용 ○ 농업용수는 수도요금을 받지 않고 있어 사용목적인 농산물 생산 투입재로서의 부가가치를 통해 단위가치를 도출하는 ‘잔존가치접근법’ 활용 ○ 생태계 유지를 위해 활용되는 생태계 잔존량의 경우 사람들의 지불의사(WTP)를 추정하고, 이를 단위가치로 적용함으로써 해당 가치를 일부 반영 4. 분석결과 및 시사점 □ 물 공급 통합분석 툴킷은 생태계·유역·행정구역별로 관련 정보를 제공할 수 있어 물관리 정책 의사결정을 위한 기초 도구로 활용할 수 있으리라 기대됨 ○ 2022년에는 입력계수·자료를 보완하여 2019년 생태계 물 공급 기능을 평가·검증하고, 경제적 가치산정 체계를 적용하여, 지속가능한 물관리를 위한 정책 의사결정을 지원하고자 함 Ⅲ. 대기오염 건강영향 통합분석 사례연구 1. 개요 및 분석범위 설정 □ 대기오염 건강영향 통합분석 툴킷은 주요 대기오염물질(NOx, SO₂, PM_2.5, NH₃, VOC) 배출로 인한 초미세먼지(PM_2.5) 발생이 조기사망에 미치는 영향과 그 피해비용 평가를 지원함 ○ PM2.5을 유발하는 다양한 대기오염물질별 피해를 구분하여 평가할 수 있을 뿐만 아니라, 오염원 유형별(점오염원, 선오염원, 면오염원) 피해비용을 구분하여 평가할 수 있음 2. 영향평가 □ 건강영향 피해비용을 산정하기 위해서는 ① 오염물질별, 오염원별 배출량이 어떻게 되는지, ② 배출된 오염물질이 대기 중에 확산되어 대기오염 농도가 최종적으로 어떻게 변하는지, ③ 대기오염 농도에 노출된 인간이 얼마만큼의 건강피해를 입는지에 대한 물리적 환경영향 혹은 건강영향 정량화가 필요함 ○ 오염물질 배출량을 농도 변화로 전환하기 위해서 대기오염물질별, 오염원별 PM_2.5 전환율값 활용 ○ 대기오염 농도가 인간에 미치는 영향은 선행연구의 농도-반응계수 활용 3. 가치추정 □ 여러 가지 대기오염 건강영향 중 본 연구의 통합분석 툴킷은 ‘초미세먼지(PM_2.5) 장기 노출로 인한 조기사망 피해’를 일차적 평가대상으로 함 ○ 조기사망자 수로 나타난 영향평가 결과를 경제적 피해비용으로 환산하기 위해 사망위험감소가치(VSL: Value of Statistical Life) 적용 - 안소은 외(2019, p.8)에서 제시한 선행연구 사망위험감소가치(VSL) 자료 중 일부 선행연구의 사망위험감소가치 자료를 선택하여 사용 4. 분석결과 및 시사점 □ 대기오염 건강영향 통합분석 툴킷을 통해 PM_2.5 장기노출로 인한 조기사망의 오염물질별, 오염원별 단위 피해비용 결과를 확인할 수 있음 □ 향후 자료 및 방법론의 지속적인 업데이트를 통해 평가결과의 신뢰도 제고가 필요함 ○ 특정 지자체 혹은 특정 사업을 대상으로 한 세부적인 정책평가를 위해서는 더 세밀한 단위에서의 자료 적용이 요구됨 ○ 자료 개선의 노력과 동시에 미세먼지로 인한 피해범위를 입원, 외래와 같은 여타 건강영향으로 확대하고, 나아가 불편함(삶의 질)에 미치는 사회적 비용으로까지 확대하는 등 연구의 범위를 더욱 확장할 필요가 있음 Ⅳ. 화학물질 건강영향 통합분석 사례연구 1. 개요 및 분석범위 설정 □ 화학물질 건강영향 통합분석 툴킷의 개요 ○ 화학물질의 건강영향 평가 및 가치추정 연구는 환경경제 통합분석을 위한 환경가치 종합연구의 일환으로 추진되었으며, 2016~2020년에 걸쳐 수행되었음 - 2016~2018년: 화학물질 건강영향 평가를 위한 평가방법론 마련 및 수은 또는 납에 대해 방법론 시범 적용 - 2019~2020년: 화학물질 건강영향 대상 화학물질 확대를 위한 사례연구 수행 ○ 올해 연구에서는 화학물질 건강영향 평가방법론에 대한 기존 연구 결과를 종합하여 화학물질 건강영향 통합분석 툴킷을 마련함 - 화학물질은 물질별로 각각의 종결점이 있으며, 이 물질들이 가진 종결점을 화폐화하는 과정을 통해 가치추정 수행 - 대상 화학물질로 수은을 시범 선정하였으며, 향후 대상 화학물질을 확대할 수 있도록 모델 설계 2. 영향평가 □ 화학물질 및 종결점 설정 ○ 화학물질: 화학물질 건강평가방법론 구축을 위해 시범 적용된 ‘수은’으로 결정 ○ 종결점: 수은의 종결점은 IQ 저하, 경미한 지적 장애(MMR) 및 심혈관계 조기사망으로 결정 □ 화학물질 건강영향 ○ 수은-IQ 저하 - 국내 자료 가용 현황을 고려하여 ‘모발 중 수은 농도’를 선택하고 해당 농도와 IQ 변화 용량반응(DR)함수 적용 ○ 수은-MMR - 신생아의 수은 노출로 인한 경미한 지적 장애(MMR)는 WHO의 수은 피해비용 산정 시트를 활용하여 DALYs값 도출 ○ 수은-심혈관계 조기사망 - 메타분석을 통해 용량반응(DR)함수를 선정하고, 상대위험도(RR)를 적용하여 수은 노출로 인한 심혈관계 사망자 추정 ○ 통합분석 툴킷에서는 사용자가 제시된 함수식을 바탕으로 입력값을 변경할 수 있도록 옵션 제공 3. 가치추정 □ 수은-IQ 저하 ○ IQ 변화 단위가치 적용: 2차 연도에 수행된 IQ당 평균 피해비용 적용 ○ Mincer의 임금방정식 적용: 교육 수준 변화에 따른 소득 변화를 IQ 하락으로 인한 연간 소득 손실 총합으로 도출 □ 수은-MMR ○ DALYs의 단위가치에 사망위험감소가치(VSL)에 근거한 연간사망위험감소가치 (VOLY: Value of Life Year)값을 적용하여 도출 ○ 사망위험감소가치(VSL)는 안소은 외(2018a, pp.86-87)에서 메타분석을 통해 도출 □ 수은-심혈관계 조기사망 ○ 안소은 외(2018a, pp.86-87)에서 메타분석을 통해 도출된 2015년 기준 사망위험감소가치(VSL)를 2016년으로 환산하여 적용 □ 통합분석 툴킷 ○ 통합분석 툴킷에서는 기본값을 위와 같이 제시하며, 사용자가 입력값을 변경할 수 있도록 옵션 제공 4. 분석결과 및 시사점 □ 툴킷의 최종 결과물 ○ 수은으로 인한 IQ 저하 피해비용 ○ 수은으로 인한 태아의 경미한 지적 장애(MMR) 피해비용 ○ 수은으로 인한 심혈관계 조기사망 피해비용 □ 시사점 ○ 화학물질은 각각 인체에 영향을 주는 기전(Pathway)이 달라 다른 통합분석 툴킷들과 달리 일반화하기 어렵고, 하나의 화학물질에도 다수의 종결점이 존재할 수 있어 본 과제의 여타 툴킷들과는 차별적으로 구성됨 ○ 본 연구에서는 ‘수은’의 건강영향을 시범적으로 툴킷에 반영하였으며, 향후 대상 화학 물질을 확대하고자 함 ○ 2021년부터 국민환경보건기초조사 대상 화학물질이 대폭 확대되어 툴킷 적용대상 화학물질을 보다 구체적으로 검토할 수 있을 것으로 기대됨 ○ 향후 2022~2023년 연구에서는 화학물질 통합분석 시스템을 고도화하고, 화학물질 규제영향분석을 지원할 수 있는 방안을 모색하여 정책 활용도를 제고하고자 함 Ⅰ. Case Study with Integrated Analysis Toolkit for Carbon Absorption and Storage 1. Background and scope of analysis □ In preparation for a successful transition to a carbon-neutral society by 2050, this study develops the integrated analysis toolkit for carbon absorption and storage to evaluate the carbon absorption, storage, and value of the ecosystem services scientifically and objectively. ○ The 2016 study laid the foundation for toolkit development to link the quantitative environmental impact assessment and environmental unit values, and the 2021 study completed the development of the toolkit after much improvement and stabilization. - This year’s study aims to support the policy decision-making for achieving carbon neutrality by assessing and renewing the carbon absorption and storage capacity of ecosystems measured in 2019 to estimate its economic value using the ecosystem types and the carbon absorption and storage coefficients of the ecosystem established in the 2016 study. 2. Impact analysis □ As of 2019, the ecosystems stored 950 million tons of carbon and absorbed 15 million tons of carbon per year, with carbon storage reduced by 1% and carbon absorption increased by 1% compared with 2007. ○ As of 2019, forests, a major carbon sink, stored 790 million tons and absorbed 15 million tons of carbon per year. Although forests shrank by 3% compared with 2007, the carbon storage and absorption rose by 2% and 1%, respectively, following a 76% increase of the broad-leaf forest area with high carbon absorption and storage coefficient. ○ As of 2019, the regions with the largest carbon storage were Gyeongbuk (200 million tons), Gangwon (192 million tons), and Jeonnam (106 million tons), and the regions that absorb carbon the most were Gangwon (3 million tons/year), Gyeongbuk (3 million tons/year), and Gyeongnam (2 million tons/year). The carbon storage decreased by 1-14% in all regions except Seoul, Gyeongbuk, Gangwon, and Ulsan, and the carbon absorption also fell by 1-9% in Sejong, Chungnam, Chungbuk, Jeonbuk, and Busan compared to 2007. 3. Value estimation □ The unit value input process in the stage of environmental evaluation in the integrated analysis toolkit for carbon absorption and storage was revised in 2021. ○ The toolkit not only provides the price information of both domestic and overseas (EU-ETS) carbon credit as unit value data, but also allows users to select the price information at the desired time. ○ To complement the price difference at different points of time, the toolkit currently provides services to adjust inflation at different points of time. 4. Analysis results and implications □ The integrated analysis toolkit for carbon absorption and storage of ecosystems is expected to be used as a basic tool for the decision-making of carbon net-zero policy since it can provide relevant data for each ecosystem and administrative district. ○ The toolkit provided relevant information by identifying the source of carbon absorption and storage and conducting quantitative and spatial evaluation on the carbon absorption and storage services based on reliable models and data. ○ However, as the ecological carbon absorption and storage largely depends on the input unit and data, it requires further study on the assessment and verification of carbon absorption and storage, including research on methods to set coefficients for carbon absorption and storage and ways to incorporate standardized and objective input data. Ⅱ. Case Study with Integrated Analysis Toolkit for Water (Freshwater) Supply 1. Background and scope of analysis □ As a prior step to achieving the sound water cycle, an integrated analysis toolkit for water supply was developed which can evaluate the water supply volume and the value of the ecosystem services in a scientific and objective manner. ○ The 2017 study laid the foundation for toolkit development to link the quantitative environmental impact assessment and environmental unit values, and the 2021-2022 study aims to improve and stabilize the toolkit in an effort to complete the development of the toolkit. - The 2021-2022 study aimed to support the policy decision-making for sustainable water management (2021-2022) by applying the type of ecosystem and the ecosystem service evaluation model set in the 2017 study with revised input data and coefficients (2022) to assess and verify the water supply function of the 2019 ecosystem (2022) and revise and apply the economic evaluation system (2021-2022). 2. Impact analysis □ As of 2009, the water supply volume of the ecosystems except the impervious urban area was 72.7 billion tons. ○ Forests and arable land are key ecosystems that supply water, and as of 2019, the forests supplied 47.2 billion tons of water (65%) and the arable land supplied 20.9 billion tons of water (29%). ○ As of 2009, the Han River basin supplied the largest water volume of a total of 26.2 billion tons (36%). The Nakdong River, Yeongsan & Seomjin River, and Geum River basins supplied 19.5 billion tons (27%), 14.5 billion tons (20%), and 11.7 billion tons (16%) of water, respectively. ○ As of 2009, the region that supplied the largest amount of water was Gangwon (14.8 billion tons, 21%), followed by Gyeongbuk (0.5 billion tons, 15%) and Jeonnam (9.3 billion tons, 13%) and the regions that supplied water in relatively smaller volumes were Seoul (300 million tons), Sejong (300 million tons), and Daejeon (300 million tons). 3. Value estimation □ To estimate the value of the water supply volume of the ecosystems, it is necessary to take into account how the supplied water has been consumed at the final stage. ○ Part of water supplied by the ecosystems is used for living, farming or industrial productions, and the residual water is stored for future use or remains within the ecosystems to sustain the ecological functions. ○ Multiplying the price of residential or industrial water by the total water supply volume could either over- or underestimate the value of water supply service of the ecosystems. □ This study classifies the types of water consumption into residential, industrial, and agricultural water in the estimation of water supply service value of the ecosystems, and the residual water not used for the above purposes is assumed to be fully consumed for maintaining the ecosystems. ○ This study estimates the water consumption volume for each purpose by applying the past water use ratio in the Water Resources Management Information System (WAMIS), assuming that the ratio of water consumption to the total supply is approximately 50% (0.4895, to be exact). ○ This study uses the water rate per unit of the residential and industrial water in the annual “statistics of waterworks” by the Ministry of Environment as unit values for the residential and industrial water. ○ Since agricultural water does not charge a water rate, this study applies the “residual value approach” to derive unit values through added value as an input for agricultural production, the purpose of the water supply. ○ As for the residual water in the ecosystems used to maintain the ecosystem, this study reflects its value partially by estimating people's willingness to pay (WTP) and applying it as unit values. 4. Analysis results and implications □ The integrated analysis toolkit for water supply is expected to be used as a basic tool for the decision-making of water management policy since it can provide relevant data for each ecosystem, basin, and administrative district. ○ The toolkit aims to complement the input coefficient and data in 2020 to assess and verify the water supply function of the ecosystem measured in 2019 and support the policy decision-making for sustainable water management by applying the economic evaluation system. Ⅲ. Case Study with Integrated Analysis Toolkit for Health Impacts of Air Pollution 1. Background and scope of analysis □ The Integrated Analysis Toolkit for Health Impacts of Air Pollution supports the evaluation of the impact of PM_2.5 generated by key air pollutants (NOx, SO₂, PM_2.5, NH₃, and VOC) on premature death and the cost of damage. ○ The toolkit not only assesses the damage per each air pollutant that causes PM_2.5, but also evaluates the cost of damage for each source of pollution (point source, line source, and surface source). 2. Impact analysis □ To estimate the damage costs resulting from health impacts, quantitative analysis of physical environmental impact or health impact is required so as to identify ① the emissions of each source of pollution per pollutant, ② how how the diffusion of air pollutants in the atmosphere finally changes the level of air pollution, and ③ how much health damage is inflicted on the people exposed to air pollutant concentrations. ○ To convert the air pollutant emissions into concentration changes, this study uses the PM_2.5 conversion rate for each air pollutant and source of pollution. ○ This study uses the concentration-response coefficients from previous studies to estimate the impact of air pollutant concentrations on people. 3. Value estimation □ The Integrated Analysis Toolkit in this study sets “the premature death caused by long-term exposure to PM_2.5” as the primary evaluation target among numerous health impacts of air pollution. ○ To convert the impact analysis result indicated by the number of premature deaths into the economic cost of damage, the Value of Statistical Life (VSL) was applied. - The VSL data from Ahn et al. (2018) and OECD (2012) was used as final data. 4. Analysis results and implications □ Using the integrated analysis toolkit for health impacts of air pollution, the cost of damage of premature death caused by long-term exposure to PM_2.5 can be determined for each air pollutant and source of pollution. □ The reliability improvement of the analysis results is required through continuous updates of data and methodologies. ○ For more specific policy evaluation targeting a certain municipality or project, more detailed data is required. ○ Along with the effort to enhance the quality of data, the scope of research needs to be expanded further to include other health impacts such as hospitalization and outpatients due to particulate matter and even the social cost associated with discomfort (the quality of life). Ⅳ. Case Study with Integrated Analysis Toolkit for Health Impacts of Chemical Substances 1. Background and scope of analysis □ Background of Integrated Analysis Toolkit for Health Impacts of Chemical Substances ○ As part of the environmental valuation study for integrated environmentaleconomic analysis, the health impact analysis and value estimation of chemical substances were pursued and conducted from 2016 to 2020. - 2016-2018: A methodology for health impact analysis of chemicals was established and applied to mercury or lead as a trial run. - 2019-2020: Case studies were conducted to expand the target chemicals for health impact analysis. ○ In this year’s research, the Integrated Analysis Toolkit for Health Impacts of Chemical Substances is developed based on the comprehensive review of the previous studies on the health impact analysis methodologies of chemical substances. - Each chemical substance has its end-point and its value is estimated through the monetization of end-points. - Mercury has been selected as a target chemical in the trial run and the analysis model has been designed to expand the target chemicals in the future. 2. Impact analysis □ Chemical substances and end-points setting ○ Chemical Substances: Mercury that was used in the trial run for the development of health impact analysis methodologies of chemical substances was selected. ○ End-points: The decline in IQ, Mild Mental Retardation (MMR), and premature death due to cardiovascular diseases were determined as the end-points of mercury. □ Health impacts of chemical substances ○ Mercury-decline in IQ - Based on the data available in Korea, “mercury concentrations of hair” has been selected as the analysis subject and the dose-response (DR) function of the corresponding concentration and changes in IQ has been applied. ○ Mercury-MMR - DALYs values are estimated using the Mercury Sheet of WHO (2008) for the MMR due to mercury exposure of newborns. ○ Mercury-premature death due to cardiovascular diseases - DR function is selected by meta-analysis, and relative risk (RR) is applied to estimate the number of premature deaths caused by cardiovascular diseases due to mercury exposure. ○ The Integrated Analysis Toolkit offers options for users to change the input data based on the presented functions. 3. Value estimation □ Mercury-decline in IQ ○ Application of unit values of changes in IQ: the average cost of damage per IQ analyzed in the second year is applied. ○ Application of Mincer wage equation: income changes according to changes in education levels are calculated by adding annual income losses resulting from the decline in IQ. □ Mercury-MMR ○ The Value of Life Year (VOLY) based on VSL is applied to the unit value of DALYs. ○ VSL is determined through meta-analysis from Ahn et al. (2018). □ Mercury-premature death due to cardiovascular diseases ○ The VSL of 2015 presented in Ahn et al. (2018) by meta-analysis was converted to the 2016 value and applied. □ Integrated Analysis Toolkit ○ Integrated Analysis Toolkit offers default values as described above and provides options for users to change the input data. 4. Analysis results and implications □ Final product of the toolkit ○ Damage costs of decline in IQ caused by mercury exposure ○ Damage costs of MMR in newborns caused by mercury exposure ○ Damage costs of premature deaths due to cardiovascular diseases due caused by mercury exposure □ Implications ○ This toolkit is distinguished from other integrated analysis toolkits in that it is difficult to generalize this toolkit as health impacts of chemical substances have different pathways and multiple end-points can exist for a single chemical substance. ○ In this study, the toolkit was applied to mercury as a trial, butit(the toolkit) will be applicable to more chemicals in the future. ○ A more detailed review of chemicals for toolkit application will be possible since the subject chemical substances for the Korean National Environmental Health Survey will be expanded from 2021. ○ The future studies from 2022 to 2023 will seek ways to advance the integrated analysis system for chemical substances and support the impact analysis of chemical regulations in an effort to promote its utilization in policy-making.

관리기와 스피드스프레이어 대기오염물질 배출량 분석

한규강 ( Gyu Gang Han ),전준혁 ( Jun Hyuk Jeon ),김민우 ( Min Woo Kim ),최은선 ( Eun Sun Choi ),김명호 ( Myoung Ho Kim ),김성민 ( Seong Min Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

목적 관리기는 밭과 시설온실에서 두둑성형, 비닐피복, 복토작업 등의 농작업에 많이 사용되고 있다. 또한 과수농업의 경우, 관리기뿐만 아니라 스피드스프레이어가 방제, 영양제살포, 퇴비살포 등에 활용되고 있다. 관리기와 스피드스프레이어는 농업기계보유현황 및 농업기계 이용실태 조사 등과 같은 통계자료에는 그 보유대수, 활용시간 등의 자료가 수집되고 있으나 국가 대기오염물질 배출량 인벤토리에는 현재 조사대상 기종으로 포함되어 있지 않다. 본 연구에서는 국가 대기오염물질 배출량 인벤토리에 포함되어 있지는 않지만 관리기와 스피드스프레이어의 대기오염물질 배출문제 가능성을 조사하여 보고자 하였다. 방법 농림축산식품부 발행 농업기계보유현황을 자료를 바탕으로 하여 관리기와 스피드스프레이어 보유대수 등과 같은 관련 자료를 수집하였으며, European Environment Agency(EEA)에서 제시한 농업기계 대기오염물질 배출계수를 적용하였다. 농촌진흥청 국립농업과학원에서 발행한 2017년 농업기계 이용실태 조사서에서 관리기와 스피드스프레이어의 연간사용시간을 수집하여 대기오염물질 배출량을 분석하였다. 결과 최종 조사년도의 자료로 분무기류, 양수기, 탈곡기, 파종기의 대기오염물질(CO, NOx, SOx, TSP, PM10, PM2.5, VOC, NH3) 연간 총 배출량은 각각 8,050×106 g, 6,648×106 g, 347×106 g, 38×106 g 이다. 관리기와 스피드스프레이어의 대기오염물질 연간 총 배출량은 각각 1,545×106 g 와 844×106 g 이며, 기존 4종의 농기계 대비 약 16% 수준이다. 결론 국가 대기오염물질 배출량 산정을 정교화하기 위해 대기오염물질 농업기계 배출원에 포함되어는 있지만 보유대수 및 활용시간 등과 같은 관련 통계자료의 수집이 어려운 분무기와 양수기 등을 관련 공인 통계자료를 얻을 수 있는 관리기와 스피드스프레이어로 항목 대체할 필요가 있다.

폐기물 부문을 중심으로 시흥시의 대기오염물질 배출 특성 분석: 국가 대기오염물질 배출량 통계자료를 이용하여

이영수 ( Young Su Lee ),김승환 ( Seunghwan Kim ),김재영 ( Jae Young Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-

인간의 활동으로 가스상이나 입자상의 대기오염물질이 배출되며, 국가에서는 대기 오염으로 인한 환경 영향을 관리하기 위해 배출원을 점, 선, 면으로 구분하여 유형별, 부문별 배출량을 산출하고 있다. 본 연구에서는 대기오염물질 배출 통계자료를 이용하여 시흥시의 대기오염물질 배출 특성을 분석하였으며, 산업 부문 중 폐기물 부분의 배출량 및 특성을 공간분포와 함께 분석하였다. 시흥시에는 대규모 국가 산업단지와 폐기물 소각시설이 위치해 있어 배출량 분석 결과를 효율적인 대기환경 관리에 이용할 수 있으며, 해당 지역의 특성이 반영된 대기오염 저감 정책 시행 및 효과 추적이 가능할 것이다. 대상 자료는 2016 국가 대기오염물질 배출량 통계자료를 이용하였으며, 점 오염원과 면 오염원의 배출량을 위치별, 산업 부문 및 연료 특성과 함께 구분하여 분석하였다. 공간 분포 분석은 QGIS3.12를 이용하였다. 연구결과, 시흥시의 폐기물 부문 대기오염물질 배출량은 2016년 기준 CO, NOx, SOx, TSP (total suspended particulate), VOC (volatile organic compounds), NH₃ 순으로 각각 22, 210, 16, 4.8, 3.5, 1,552 ton/year였으며, 공간분포는 폐기물 소각시설과 제지 관련 소각시설 등이 위치한 산업단지 주변에 집중된 것을 확인하였다. NH3는 폐수처리 관련 시설이 위치한 곳에 대부분의 발생량이 분포했다. 시흥시 배출량과 비교하면 NOx, SOx, VOC가 차지하는 비중이 각각 17.8%, 14.7%, 15.9%였으며, 다른 대기오염물질의 경우 3% 이내였다. 이는, 소각의 영향 때문으로 생각된다. 폐기물 부문에서 배출되는 TSP는 상대적으로 적었으나, 배출된 NOx, SOx가 미세먼지의 전구물질로 2차 생성에 기여하는 등 단순 배출량 자료만으로 대기환경 영향을 평가하기에는 한계가 있었다. 또한, 배출량 자료 자체에 대한 정확도도 확인이 필요하다. 수치모델을 이용한 배출원별, 대기오염물질별 대기 환경 영향 평가나 역산정 모델링 등을 통한 배출량 자료 자체의 정확도 개선 연구를 통해 더 심층적인 분석이 가능할 것이다.

화력발전소 주변지역 지원을 위한 재원 조성 타당성 검토 -충청남도를 중심으로-

최원구,김병남 한국지방세연구원 2020 한국지방세연구원 수시연구보고서 Vol.2020 No.14

□ 연구목적 ○ 본 연구에서는 먼저 충청남도에서 화력발전소로 인하여 발생하고 있는 대기오염 물질의 사회적 비용과 충남에서 가동되고 있는 화력발전소가 부담하고 있는 제세 부담금의 규모를 추정하여 그 규모를 비교하고자 함. ○ 그리고 그 비교를 통하여 충청남도의 발전소주변지역 지원을 위한 추가적인 재원 조성 타당성을 분석하고, 그 실현 가능성을 고찰하고자 함에 본 연구의 목적이 있음. □ 주요 내용 ○ 우리나라 전국 발전설비용량 및 발전전력량 기준으로 보면, 화력발전이 차지하는 비중은 각각 56.83%, 58.93%로 화력발전이 우리나라의 전력생산의 가장 중요한 역할을 담당하고 있음. - 화력발전은 다시 기력발전, 복합화력발전, 내연력발전으로 구분되는데, 발전설비용량 및 발전전력량에 있어서 기력발전이 각각 53.45%, 66.58%를 차지하고 있으며, 이 중 유연탄을 사용하는 화력발전이 97.99%를 차지함. ○ 충청남도는 전국 대비 발전설비용량의 20.10%, 발전전력량의 22.01%를 차지하여 전국에서 가장 높은 비중을 보이고 있음. - 충청남도의 화력발전기는 모두 유연탄을 사용하는 기력발전기로 총 30기가 설치ㆍ가동되고 있음. - 이는 전국 기력발전기 총 68기의 44.12%, 유연탄 기력발전기 58기의 51.72%에 해당함. ○ 우리나라 전국에서 배출되는 대기오염물질 총량은 2017년 기준 460만톤임. - 대기오염물질은 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 총 부유먼지(TSP), 미세먼지(PM10 및 PM2.5), 휘발성 유기화합물(VOC), 암모니아(NH3), 블랙 카본(BC)으로 구분하여 배출량 통계를 생산하고 있음. - 대기오염물질은 배출원별로도 구분할 수 있는데, 도로이동오염원이 16.42%로 가장 많은 배출량을 보이고 있으며, 발전시설을 포함하는 에너지산업 연소 배출원은 5.91%의 비중으로 나타남. - 에너지산업 연소 배출원 중, 화력발전시설이 86.88%를 차지하고, 이중 유연탄 발전시설에 의한 배출량이 61.07%를 차지하고 있음. ○ 충청남도에서 배출되는 대기오염물질이 차지하는 전국 대비 비중은 11.03%임. - 에너지산업 연소 배출원에서 배출되는 대기오염물질을 기준으로 보면 충남은 전국 대비29.13%를 차지하고, 화력발전시설 기준으로 보면 전국 대비 31.66%, 유연탄 화력발전 기준으로 보면 전국 대비 42.11%를 차지함. - 충남의 유연탄 화력발전에서 배출되는 대기오염물질별 전국 대비 비율을 보면 모든 물질이 40% 이상을 차지하고 있음. ○ 대기오염물질로 인한 사회적 비용을 추정한 결과, 우리나라 대기오염물질로 인한 총 사회적 비용은 101조 4,262억원에 달함. - 지방자치단체별로 보면, 경기도가 14조 7,777억으로 가장 높은 비중을 보이고, 다음으로는 충청남도가 11조 7,640억원 규모로 나타남. - 에너지산업 연소 배출원 기준으로는 충남이 전국의 29.21%를 차지하고, 발전시설 기준으로는 31.54%, 유연탄 발전시설 기준으로는 41.18%를 차지함. 이를 비용 기준으로 보면 충남의 에너지산업 연소 배출원 기준 3조 383억원, 발전시설 기준 2조 8,596억원, 유연탄 발전시설 기준으로 2조 6,958억원임. ○ 이와 같이, 화력발전소 대기오염물질로 인한 사회적 비용이 크게 발생하고 있으므로 발전소주변지역 지원법을 통하여 발전소 주변지역 주민의 복리 증진 등을 도모하고 있음. - 발전소주변지역법은 발전소의 발전기가 설치되어 있거나, 설치될 지점으로부터 반지름 5㎞ 이내의 육지 및 섬지역의 읍ㆍ면ㆍ동 지역을 지원하기 위한 법으로 반경 5㎞ 밖의 주민은 지원대상에서 제외됨. - 지원사업의 종류로는 기본지원사업, 특별지원사업, 기타 홍보사업 등이 있으며, 그 규모는 2019년도 기준 총 1,833억원 규모임. - 발전소주변지역 지원사업의 재원은 전력산업기반기금으로 조성되는데, 이는 전력소비자가 전기요금의 3.7%를 부담하여 조성하게 됨. ○ 소비자가 직접 부담하는 전력산업기반기금 외에 발전소에 부과되는 제세부담금은 개별소비세, 지역자원시설세, 수입부담금, 품질검사수수료가 존재함. - 발전부문 전원별 제세부담금의 규모를 보면, 2019년 현재 원자력은 7.34원/㎾h, 발전용 유연탄은 17.43원/㎾h, 발전용 LNG는 2.24원/㎾h, 발전용 중유는 8.24원/㎾h으로 발전용 유연탄의 제세부담금이 가장 높은 수준임. - 화력발전에 대한 지역자원시설세의 과세는 수력 1991년, 원자력 2006년과 비교하여 상대적으로 늦은 2014년부터 과세하기 시작하였음. ㆍ 수력은 현재 10m3당 2원, 원자력은 2006년부터는 1kWh당 0.5원, 2015년부터는 1kWh당 1.0원, 화력은 2014년 1kWh당 0.15원, 2015년부터는 1kWh당 0.3원을 과세하고 있음. - 유연탄 화력발전에 대한 개별소비세는 2019년 4월 1일부터 36원/㎏에서 46원/㎏으로 상향조정되었음. ㆍ 원자력은 개별소비세가 면세이며, 발전용 LNG는 2019년 4월 1일부터 60원/㎏에서 12원/㎏으로 하향조정 되었으며, 발전용 중유는 그 이전의 17원/㎏을 유지하고 있음. ○ 충청남도의 세입이 되는 지역자원시설세의 규모는 2018년도 기준 400억 7,493만원이고, 이 중 유연탄 화력발전소 관련 지역자원시설세의 규모는 2019년도 기준으로 320억 8,671만원으로 추정됨. - 한편, 충남의 화력발전소가 부과한 전력산업기반기금의 규모는 2019년도 기준 4,805억원으로 추정되고, 충남 발전소주변지역 지원사업비로 지원된 규모는 약 385억원으로 추정됨. ○ 즉, 충청남도의 유연탄 화력발전으로 인한 사회적 비용은 2019년 기준 약 2조 6,958억원인 반면, 충남의 유연탄 화력발전소 관련 지역자원시설세 규모는 약 321억원임. ○ 이와 같은 상황이므로 충남의 유연탄 화력발전소의 사회적 비용과 비교한 유연탄화력발전소 관련 제세부담금 규모가 적정한가에 대한 고민이 충청남도로서는 검토할 필요가 있다고 판단됨. - 특히, 충청남도의 세입이 되고, 충청남도가 직접 사용할 수 있는 세입인 지역자원시설세의 규모가 적절한가에 대한 검토가 필요한 시점이라고 할 수 있음. ○ 전술한 바와 같이, 충청남도의 유연탄 화력발전소로 인한 사회적 비용은 2조6,958억원인 반면, 충남의 유연탄 화력발전 관련 지역자원시설세는 321억원에 불과함(2019년도 기준). - 따라서 충청남도의 화력발전소 주변지역 지원을 위한 추가적인 재원조성 필요성은 부인 할 수 없는 사실임. ○ 추가적인 재원조성을 위하여 유연탄 화력발전 관련 제세부담금인 국세인 개별소비세와 지방세인 지역자원시설세, 부담금인 전력산업기반기금의 상향조정 실현 가능성을 분석함. - 그 결과, 개별소비세 경우는 2019년에 세율이 상향조정되었고, 전력산업기반기금의 경우는 전력소비자인 일반 국민이 부담하고 있으며 화력발전에 대해서만 부과하는 것이 아니고 모든 발전원에서 생산되는 전력의 소비를 대상으로 부과하기 때문에 부담 주체 및 다른 발전원과의 형평성 등을 고려하여 인상 논의에서 제외하는 것이 바람직함. - 화력발전분 지역자원시설세는 2015년에 전년 대비 100% 상향조정 되었지만, 화력발전이 유발하는 환경비용과 지역자원시설세의 목적 및 타 발전원과의 형평성을 고려하면 세율 인상의 필요성이 있음. ㆍ 다만, 조세저항을 고려하여 점진적으로 인상할 필요성이 있음. ○ 이와 같이 유연탄 화력발전분 지역자원시설세의 인상 필요성과 함께, 유연탄 화력발전소의 사회적 비용이 현재 매우 높은 수준이므로, 화력발전소 주변지역 지원사업을 확대하기 위한 추가 재원 확보는 향후 반드시 필요할 것임. - 특히, 충청남도의 유연탄 화력발전으로 인한 사회적 비용이 전국 대비 환경부 기준으로 41.18%를 차지한다는 점을 고려할 때, 최소한 충남의 유연탄 화력발전소 주변지역 지원 사업을 위한 재원은 추가적 확보는 반드시 필요하다고 할 수 있음. - 한편, 발전소주변지역법이 그 대상 지역을 발전소로부터 반경 5㎞ 이내로 한정하고 있어, 5㎞ 밖의 주민들과의 갈등이 상존하고 있고, 대기환경오염물질이 5㎞ 이내에만 영향을 미치는 것이 아니므로 현행 발전소주변지역법의 시행자에서 제외되어 있는 광역자치단체를 향후 발전소주변지역 지원사업의 시행자로 포함시켜, 광역적 차원에서의 체계적인 지원사업이 시행되어야 할 것임.

해양대기오염 규제 강화에 따른 예방관리 개선 방안 연구 -해양경찰청 역할을 중심으로-

정재헌,김상구,최은주 인문사회 21 2020 인문사회 21 Vol.11 No.3

본 연구의 목적은 정부가 미세먼지를 사회적 재난으로 추가하고 이에 맞추어 「항만지역 등 대기질 개선에 관한 특별법」을 시행하고 있는 상황에서 해양대기오염 물질에 대한 해양경찰청의 효과적인 예방관리 개선 방안을 제시하는 데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 본고는 중국・일본・미국・유럽 등 해외의 항만대기오염물질 및 육상대기오염물질 관리현황 등을 분석하여 국내 해양대기오염물질 관리현황과 비교분석하였다. 그리고 분석결과를 토대로 효과적인 해양대기오염 예방관리를 위한 해양경찰청의 역할을 다음과 같이 도출하였다. ① 해양경찰교육원 내 해양대기분야 교육시스템 구비 ② 「항만대기질법」을 반영한 해양오염 지도점검 규칙 개정 ③ 저유황유 유출사고에 대비한 해양오염 예방활동 전개 등이다. 그러나 본 연구는 해양경찰 중심의 시험적 연구라는 점에서 연구의 한계점을 지니고 있다. 향후 연구에서 항만의 대기오염 배출원 및 이들의 배출・이동・확산에 대한 근거자료가 생산・확보된다면 보다 폭넓은 연구의 적용이 이뤄질 수 있을 것이다. The purpose of this study is to present effective preventive management improvement plans for marine pollutants at that time when government is adding fine dust as a social disaster. To achieve this purpose, this author analyzed marine air pollutants and land air pollution preventive system from overseas countries such as China, Japan and Europe and compared them to domestic situation. Based on the analysis results, the role Korea Coast Guard was derived as follow for effective prevention and management of marine air pollution. ① Established of the marine atmospheric education system in the coast guard training center. ② Revised sea pollution guidance rules reflecting the port atmospheric Act. ③ Preventive activities to prepare for low sulphur oil spill accidents. However, this study is limited in that it is a experimental study focused on Korea Coast Guard. For the future study, it suggest that if evidence of air pollution emission sources and their spread of movement are obtained, a wider range of research can be applied.

대기오염을 고려한 도시의 환경적 수용력 산정 연구

이광호,정연우,Lee, Kwang-Ho,Jeong, Yeun-Woo 한국토지주택공사 토지주택연구원 2011 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.2 No.4

도시의 무분별한 개발로 인해 수도권의 주요도시는 환경문제를 겪고 있다. 이 중 대기오염은 도시민들이 신체적 경제적 피해를 받고 살아가게 되는 원인으로 작용하고 있다. 이에 인간활동으로 인해 배출되는 대기오염물질을 도시환경이 어느 정도 수용가능한지 예측하고, 이를 통해 적정 도시개발 수준을 검토할 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 대기오염물질 배출량에 따라 대기오염의 양상이 다르게 나타날 것이란 전제 하에, 경기도 과천시를 대상으로 대기환경기준 하에서 허용가능한 대기오염물질 배출량을 산정하고, 이를 기반으로 적정 인구규모를 도출하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, IDW 보간법을 통해 일산화탄소(CO), 이산화질소($NO_2$), 아황산가스($SO_2$) 농도를 추정한 결과 과천시 전체적으로는 대기환경기준을 초과하지 않는 것으로 나타났다. 둘째, 대기오염물질 배출량과 농도와의 상관분석 결과 일산화탄소(CO)와 이산화질소($NO_2$) 농도는 이동오염원과 총오염원, 아황산가스($SO_2$) 농도는 이동오염원과 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 회귀분석을 통해 대기환경기준 하에서 대기오염물질 배출량을 산정하고 이를 기반으로 지탱가능한 인구수를 산정한 결과, 일산화탄소(CO)의 경우 지탱가능인구수가 실제 인구수보다 높게 나타났고, 이산화질소($NO_2$)와 아황산가스($SO_2$)의 경우는 주거지와 상업시설이 밀집된 도심부와 경계부에서 지탱가능한 인구수를 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 시도된 환경용량 측정은 대기환경기준 하에서 어느 정도의 인간활동이 적절한 수준인지를 제시해 주었다는데 의의가 있다. 이를 통해 도시환경이 지니는 용량의 범위 내에서 개발행위를 관리함으로써 지속가능한 도시개발이 가능할 것이다. Indiscreet developments cause environmental problems in major cities of Seoul Metropolitan Area. Among the environmental problems, the air pollution leads the citizens' physical and economic damages. Therefore, it needs to predict how much air pollutant which is emitted from human activities can be carried by urban environment, then to examine the reasonable level of urban development This study assumed that the air pollution is represented differently by the amount of emission. With the assumption, the acceptable air pollutant emission which keeps the air quality under the environmental standard is estimated, then the proper population is calculated in the case of Gwacheon, Gyeonggi. The result is as follow: First, air pollution concentrations of CO, $NO_2$, $SO_2$ which are estimated by using IDW interpolation of GIS don't excess the air environmental standard. Second, the result of correlation analysis between air pollutant emission and air pollution concentration shows that CO and $NO_2$ has high correlationship with total source of pollution and linear source of pollution, and $SO_2$ with linear source of pollution. Third, the results of regression analysis show that the acceptable population is bigger that the real population in the case of CO, and with the estimation of $NO_2$ and $SO_2$, the current population in the urban center and boundaries where the residential and commerce land uses are concentrated is bigger than the acceptable population. The consequence of this study is that the estimation of carrying capacity can suggest the acceptable human activities which keep the air quality under the environmental standard. This can leads the sustainable urban development by control the human activities under the carrying capacity of urban environment.