2025 지구대기감시 보고서 및 우리나라 대기 조성변화 추이

편집부 기자
입력 2026.06.30 00:00

한반도 온실가스 및 반응가스의 배경농도 꾸준히 증가

세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)는 지구온난화 등 기후변화와 환경문제에 대처하기 위해 1989년부터 『지구대기감시 프로그램』을 시작했다. 이 프로그램은 지구대기의 기후변화 원인물질 농도, 물리·화학 조성에 대한 관측 자료, 자연·인위적 대기 조성변화 정보 등을 제공한다.

정리 편집부

참조 국립기상과학원 외

『지구대기감시 프로그램』에는 WMO 회원국 100개 이상의 국가에서 참여하며, 관측장소에 따라 지구급(30개소), 지역급(400여 개소), 기여급(100여 개소) 등으로 분류한다. 프로그램을 통해 수료된 정보들은 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 협의체), UNFCCC(유엔 기후변화협약), 각종 국제기구, 정부 기관, 과학자 등에게 제공되며, 현재와 미래의 기후시스템 변화를 분석·예측하여 기후변화 대응을 위한 정책 수립에 활용된다.

『지구대기감시 프로그램』은 온실가스, 반응가스, 에어로졸, 성층권오존/자외선, 대기복사, 총 대기침적 등 핵심 감시 분야의 장기 관측을 권장하고 있다. GAW(Global Atmosphere Watch) 네트워크의 신뢰도 높은 관측 자료 활용을 위해 GAW 표준의 소급성 유지를 권장하며, 감시 분야별 세계표준센터, 과학자문그룹 등을 통해 관측기법 개발, 자료 품질 향상을 위한 관측지침을 제시한다. 또한 매년 직전년도 관측 자료를 감시 분야별 세계자료센터에 등재한다.

온실가스

온실가스는 지구의 복사평형에 영향을 미치는 주요 성분으로, 대기 중에 머무르는 시간(수명)이 길어서 한번 배출되면 대기 중에 장기간 축적된다. 그 결과, 지구에서 우주로 나가는 복사를 가두어 기후변화를 유도한다.

대표적인 온실가스인 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O)는 자연변동성과 인위적 발생의 영향을 모두 받고 있다. 산업활동에서 인위적으로 배출하는 육불화황(SF6), 염화불화탄소류(CFCs), 수소불화탄소류(HFCs) 등 할로겐 화합물들은 농도는 낮지만 지구온난화지수(Global Warming Potential, GWP)가 매우 높아 기후변화에 중요한 영향을 미친다.

기상청은 우리나라 온실가스 배경농도를 파악하기 위해 안면도(1999년~), 제주고산(2012년~), 울릉도독도(2014년~) 지구대기감시소에서 CO2, CH4, N2O, SF6의 온실가스를 상시 관측하고 있다. 안면도, 제주고산, 울릉도독도 지구대기감시소는 지역급 GAW 관측소로서, WMO/GAW 관측지침에 따라 생산되고 자료품질 처리되어 《세계자료센터(WDCGG)》에 자료를 공유한다.

▶이산화탄소(CO2)

’25년 우리나라 배경농도(안면도, 제주고산, 울릉도의 평균)는 432.7ppm으로, NOAA의 전 지구 평균 농도(425.6ppm)보다 7.1ppm 높았다. 지점별 배경농도는 안면도>제주고산>울릉도 순으로 나타났으며, 모든 지점에서 전년 대비 약 3.0ppm 이상 증가했다. 북반구의 지구급 관측소인 미국 하와이 ‘마우나로아 관측소’와 우리나라 인근의 지역급 관측소인 일본 ‘료리 관측소’ 또한 최근 10년간 연평균 증가율이 2.6ppm으로 우리나라와 CO2 증가추세가 비슷했다.

▶메탄(CH4)

’25년 우리나라 배경농도는 2,023ppb로, 전 지구 평균농도(1,935ppb)보다 88ppb 높은 수준이다. 지점별 배경농도는 울릉도>안면도>제주고산 순으로 나타났으며, 전년 대비 배경농도의 증감은 관측지점마다 달랐는데, 울릉도는 전년 대비 8ppb 증가했고, 안면도는 전년 대비 2ppb 감소했다.

’25년도의 CH4 배경농도 증가율은 전년 대비 2ppb 증가했는데, 우리나라의 최근 10년간 증가율인 9ppb보다는 낮아진 것으로 나타났다. ‘마우나로아 관측소’와 ‘료리 관측소’ 역시 ’24년과 ’25년의 연간 증가율이 최근 10년 평균 증가율보다 낮게 나타나 우리나라와 비슷했다. 한편, CH4는 대기 중에서 반응성이 강한 ‘OH 라디칼1)’에 의해 산화되어 소멸되기 때문에, 대기 중에 머무르는 시간이 약 11~12년으로 온실가스 중 수명이 가장 짧다.

▶아산화질소(N2O)

우리나라 N2O 배경농도는 전 지구보다 조금 높은 수준을 유지하면서, 장기적으로 일정한 속도로 상승하고 있다. ’25년 우리나라 배경농도는 340.6ppb로, 전 지구 평균 농도(338.8ppb)보다 1.8ppb 높은 수준이다. 지점별로는 안면도>제주고산>울릉도 순으로 나타났으며, 모든 지점에서 전년 대비 증가 추세를 보였다.

N2O는 토양 미생물이 활성화되는 여름철 상대적으로 높은 계절 특성을 가지며, 지표면 부근에서 강력한 흡수원이 없고 오랜 시간에 걸쳐(약 109년) 서서히 확산하여 성층권에서 광분해된다. CO2와 CH4에 비해 계절 변동성이 작으면서, 지상 배경농도가 지속적으로 증가하는 특징을 보였다.

▶육불화황(SF6)

SF6는 인위적 배출이 주요 원인으로, 자연적 흡수원이 없어 계절 변동이 거의 없고 서서히 확산하여 성층권에서 광분해되므로 대류권 내에서 꾸준하게 축적되는 특성을 보인다. 우리나라의 SF6 배경농도는 전 지구와 비슷한 수준(0.4ppt)으로 꾸준한 상승 경향을 보이고 있다.

’25년 우리나라 배경농도는 12.5ppt로, 전 지구 평균 농도(12.2ppt)보다 0.3ppt 높은 수준이다. 지점별 배경농도는 안면도>제주고산>울릉도 순으로 나타났으며, 안면도와 울릉도에서는 전년 대비 0.4ppt, 제주고산에서는 전년 대비 0.3ppt 증가했다.

반응가스

반응가스는 일산화탄소(CO), 휘발성유기화합물(VOCs), 질소산화물(NOx, NOy), 이산화황(SO2) 등 일차적으로 배출되는 반응성이 높은 기체와 대기 중에서 이차적으로 생성되는 지표오존(O3)을 포함한다. 반응가스는 반응성이 크기 때문에 대기 내 머무르는 시간이 온실가스에 비해 매우 짧아 배출원 근처에서 농도가 높고 지역별 편차가 크게 나타난다. 또한 대기 중 광화학 반응을 통해 지표오존 및 에어로졸을 생성하므로 지역 대기질 뿐만 아니라 기후변화에도 영향을 미친다.

반응가스의 장기간 관측과 분석은 배출원의 변화와 기후변화에 따른 대기의 화학 상태 변화를 관찰하고 배출 저감 정책 시행의 효과를 평가하는데 매우 중요하다. 안면도 지구대기감시소에서는 ’99년부터, 제주고산에서는 ’12년부터 O3, CO, NOx, SO2를 관측하고 있고, 울릉도독도 지구대기감시소에서는 ’15년부터 CO를 관측하고 있다.

▶지표오존(O3)

O3은 대기의 주요 산화제로서 ‘OH 라디칼’의 생성원인 광화학적 이차생성물이다. ’25년도 지표 O3의 연평균은 안면도에서 40.6ppb, 제주고산에서 44.3ppb였으며 작년 대비 각각 -12 %, +2% 변화했다. 월별 분포를 보면, 봄과 가을에 농도가 높고, 여름과 겨울에 낮은 계절 특성을 보였다.

▶질소산화물(NOX)

NOX은 자동차 배기가스, 생물성 연소, 산불 등에서 발생되어 대기 화학반응을 통해 O3과 에어로졸 생성에 영향을 준다. 최근 관측농도는 안면도, 제주고산에서 모두 감소하는 경향을 보였다. ’25년도 NOx의 연평균은 안면도 3.9ppb, 제주고산 3.1ppb였으며 전년 대비 각각 -11%, +6% 변화했다. 안면도의 농도는 제주고산보다 높은 수준이었으나, 최근으로 갈수록 두 지점 간 차이가 감소하고 있다.

▶일산화탄소(CO)

CO는 화석연료 및 생물성 연소과정에서의 불완전연소로 인해 생성되며, 배경대기의 광화학 반응을 주도하는 핵심물질이다. ’25년도 CO의 연평균은 안면도 207.3ppb, 제주고산 161.9ppb, 울릉도 166.8ppb였으며, 전년 대비 각각 -5%, -5%, +1% 변화했다.

▶이산화황(SO2)

SO2은 주로 석탄연소와 화산폭발 등에서 배출되며, 대기 중에서 산화되어 에어로졸을 생성하는 핵심물질이다. ’25년도 SO2의 연평균은 안면도와 제주고산에서 모두 0.6ppb로 나타났으며, 전년 대비 각각 -25%, +20% 변화한 수치이다. 월별 분포를 보면, 두 지점 모두 다른 반응기체와 유사하게 겨울에 높고 여름에 낮은 계절성을 보인다.

에어로졸/성층권오존·자외선/대기복사

안면도의 에어로졸(PM10) 질량농도/PM10 이온성분농도/광산란계수는 최근 10년 평균 대비 감소했으나, 광흡수계수는 최근 10년 평균보다 증가했다.

우리나라의 성층권오존 전량은 최근 10년 대비 약 1~2% 증가한 것으로 나타났다. 자외선A 누적 복사량은 전체적으로 증가한 반면, 자외선B 최대 복사량은 최근 10년 평균 대비 감소했다. 또 대부분의 대기복사 월 변동성은 최근 10년 평균과 유사하며, 요소별로 다른 계절적 특성을 보였다.