중국 코로나 봉쇄 정책으로 인한 메탄 농도 변화 분석

Abstract

코로나-19 대유행을 막기 위해 2020년 이후 각국에서 시행된 강력한 사회적 거리두기 조치는 다방면의 사회경제적 활동을 제한하여 인위적 활동으로 인한 온실가스 배출량을 일시적으로 감소시켰다. 이에 본 연구에서는 인위적 배출 활동의 변화가 대기 중 메탄 농도에 미치는 영향을 파악하기 위해, 중국의 코로나 봉쇄 기간 전후 안면도에서 관측한 메탄 증가분의 변화 양상을 분석하였다. 인위적 배출량의 기여를 나타내는 메탄 증가분은 중국과 한국 배출원의 영향을 받는 안면도의 메탄 농도에서 청정 대기지역인 미나미토리시마의 메탄 농도를 제거하여 산정하였다. 그리고 각 시간별 메탄 증가분이 주로 기원한 지역을 WRF-STILT 풋프린트 분석을 통해 판단하고, 기원 지역별로 코로나 봉쇄 전후 메탄 증가분에 차이가 있는지 분석하였다. 연구 결과, 2020년 2월~3월 동안 사회적 봉쇄 조치가 시행되었던 중국 지역의 메탄 증가분은 봉쇄 조치가 없었던 평년에 비해 20.0%의 유의미한 감소를 나타냈다. 특히, 석탄 생산 산업이 밀집되어 있어 봉쇄의 영향을 크게 받은 중국 동부 지역에서 34.6%에 이르는 뚜렷한 메탄 증가분 감소가 나타났다. 반면 아직 본격적인 사회적 거리두기 정책이 시행되지 않았던 한국 지역의 메탄 증가분은 평년에 비해 큰 변화가 없었다. 본 연구는 인위적 배출량의 감소가 대기 중 메탄 농도에 즉각적인 영향을 미친다는 것을 지상 관측 자료를 활용하여 확인하였다. 또한, 지상 관측 자료와 대기모형을 함께 이용해 한국과 중국에 이르는 광범위한 지역의 분석이 가능함을 보여주어 지상 관측의 광범위한 활용가능성과 중요성을 시사한다.

Strong lockdown policies implemented worldwide in 2020 to prevent the COVID-19 pandemic have temporarily reduced anthropogenic by limiting various socioeconomic activities. In this study, in order to understand the effect of the reduction of anthropogenic emission on atmospheric methane concentration, the change in methane enhancement observed in Anmyeondo Station before and after the COVID-19 lockdown period in China was analyzed. The methane enhancement was calculated by subtracting the methane concentration observed in Minamitorishima Station, a clean atmosphere, from the methane concentration in Anmyeondo Station affected by Chinese and Korean emission sources. In addition, the area where the methane enhancement for each hour mainly originated was judged through WRF-STILT footprint analysis, and whether there was a difference in the increase in methane before and after the COVID-19 blockade by region was analyzed. As a result of the study, the increase in methane in China, where social containment was implemented from February to March 2020, showed a significant decrease compared to the previous year when there were no containment measures. In particular, there was a significant decrease in methane enhancement from eastern China, which was greatly affected by the lockdown. On the other hand, the methane enhancement in Korea, where social distancing has not yet been implemented in earnest, has not changed significantly compared to the average year. This study confirmed that the decrease in artificial emissions had an immediate effect on the concentration of methane in the atmosphere using in-situ observation data. In addition, it is possible to analyze a wide range of regions ranging from Korea to China using observation data from one station. This result suggests the importance of continuous ground observation.