1
2021 서울 대기질 평가 보고서

목차

Ⅰ. 서울시 대기오염도 종합분석
1. 기상 현황 20
2. 대기오염도 현황 25
3. 대기오염도 분포 27
4. 대기환경기준 달성 현황 29

Ⅱ. 대기환경측정망 운영 현황
1. 대기환경측정망 현황 34
 1-1. 도시대기측정망 36
 1-2. 도로변대기측정망 37
 1-3. 미세먼지 간이측정망 38
 1-4. 광화학대기오염물질 측정망 39
 1-5. 산성강하물 측정망 40
 1-6. 중금속 측정망 41
 1-7. 온실가스 측정망 42
2. 대기오염 측정항목 및 방법 43
 2-1. 일반 대기오염물질 43
 2-2. 광화학대기오염물질 46
 2-3. 산성강하물 46
 2-4. 중금속 47
 2-5. 온실가스 47

Ⅲ. 측정망별 대기오염도 분석
1. 도시대기즉정망 50
 1-1. 지점별 연평균 변화 50
 1-2. 월별 오염도 분석 52
 1-3. 일별 오염도 분석 53
 1-4. 시간별 오염도 분석 56
 1-5. 전국 대도시 대기오염도 비교 58
2. 도로변대기측정망 59
 2-1. 연도별 추이 59
 2-2. 월별 및 요일별 농도 추이 60
3. 미세먼지 간이측정망 63
 3-1. 간이측정기 정확도 결과 63
 3-2. 배출원별 PM₂₄ 결과 64
4. 광화학대기오염물질측정망 66
 4-1. 측정소별 VOCs 현황 66
 4-2. 항목별 VOCs 농도 67
 4-3. 월별 VOCs 농도 69
 4-4. 오존생성기여율 69
 4-5. VOCs /NOx 농도비 71
5. 산성강하물측정망 72
6. 대기중금속 측정망 75
 6-1. 정도관리 75
 6-2. 연평균 농도 75
 6-3. 월별 및 계절별 농도 77
 6-4. 황사 관측 시 중금속 농도 78
7. 온실가스 측정망 79
 7-1. 이산화탄소(CO₂) 79
 7-2. 메탄(CH₄) 81

Ⅳ. 초미세먼지 성분 상세 분석
1. 측정개요 84
 1-1. 측정 지점 84
 1-2. 시료 관리 및 전처리 방법 85
 1-3. 분석 방법 86
2. 분석 결과 88
 2-1. 초미세먼지 구성 성분 88
 2-2. 수용성 무기 이온 90
 2-3. 탄소 성분（OC/EC） 93
 2-4. 무기원소류（Inorganic Elements）성분 94
 2-5. 레보글루코산( Levoglucosan） 성분 96

Ⅴ. 모바일랩(Mobile Lab)을 활용한 서울시 대기질 조사
1. 서울시 모바일랩 시스템 현황 100
 1-1. 시스템 개요 100
 1-2. 분석항목 및 측정장비 101
2. 모바일랩 운영 사례 103
 2-1. 고농도 우려지역 모바일랩 이동측정 103
 2-2. 지역별 오염진단에 따른 미세먼지 발생특성조사 105
 2-3. 도심공원에서 휘발성유기화합물 배출특성 및 오존생성기여도 조사 108

Ⅵ. 대기오염 예,경보제 운영
1. 미세먼지（PM10,PM2.5 ） 예경보제 112
 1-1. 미세먼지 예보제 운영 112
 1-2. 미세먼지 경보제 운영 113
 1-3. 미세먼지 경보 발령 현황 116
2. 오존 예경보제 118
 2-1. 오존 예보제 운영 118
 2-2. 오존 경보제 운영 118
 2-3. 오존 경보 발령 현황 120

Ⅶ. 대기오염 교농도 사례분석
1. 오존 124
 1-1. 오존 고농도일 현황 124
 1-2. 고농도 사례 분석 127
2. 미세먼지 130
 2-1. 미세먼지 고농도일 현황 130
 2-2. 고농도 사례 분석 132

Ⅷ. 부록
1. 서울시 대기오염물질 배출량 현황 144
 1-1. 서울시 배출원별 대기오염물질 배출량(2019) 144
 1-2. 연도별 서울시 대기오염물질 배출량 변화 145
2. 자동차 등록 현황 146
 2-1. 2021 년 용도별，연료별 등록 현황 146
 2-2. 2020, 2021 년 연료별 자동차 등록 현황 146
 2-3. 연도별 자동차 등록 현황 변화 147
3. 에너지 이용 현황 148
 3-1. 서울시 에너지원별 이용 현황 148
 3-2. 서울시 부문별 에너지 이용량 변화 149
4.연도별 대기오염도 변화 (2004?2021) 150
5.2021 년 지점별 대기오염도 151
6.2021 년 월별 대기오염도 152
7.2021 년 월별，지점별 미세먼지(PM10) 오염도， 153
8.2021 년 월별 지점별 초미세먼지(PM2.5) 오염도 154
9.2021 년 월별，지점별 이산화질소(NO₂) 오염도 155
10. 2021 년 월별 ，지점별 오존 (O₃ )  오염도 156
11. 2021 년 월별，지점별 아황산가스(SO₂) 오염도 157
12. 2021 년 월별 지점별 일산화탄소(CO) 오염도 158
13. 연도별 도로변 대기오염도 (2011~2021) 159
 13-1. 연도별 일반도로변 대기오염도 159
 13-2. 2021 년 월별 일반도로변 대기오염도 159
14. 2021 년 광화학대기오염물질 농도 및 오존생성기여율 160
 14-1. 2021 년 측정소별 VOSs 농도(ppb) 및 오존생성기여율(%) 160
 14-2. 7008 성분별 POCP 값 162
15. 산성도(PH)자료 163
 15-1. 2021 년 월별，측정 지점별 산성도 163
 15-2. 연도별 산성도 163
16. 대기중금속 자료 164
 16-1. 2021 년 지점별 중금속 농도 164
 16-2. 연도별 중금속 농도 164
17. 대기환경기준의 체계 변경 및 강화 내역 165
18. 대기환경측정망 제원 166
 18-1. 도시대기측정망[25개소] 166
 18-2. 도로변대기측정망[15개소] 167
 18-3. 입체대기측정망[10개소] 및 기타 측정망 168
 18-4. 이동측정용 차량현황 168
19. 국외 대도시 대기오염도 현황 169

그림목차
[그림 1-1] 2021년 월별 기상 현황 22
[그림 1-2] 2020년，2021 년 바람장미 23
[그림 1-3] 2021 년 월별 바람장미 24
[그림 1-4] 연도별 PM10,PM2.5 대기오염도 변화 25
[그림 1-5]  연도별  NO₂, O₃   대기오염도  변화 26
[그림 1-6]  연도별  SO₂, CO  대기오염도  변화 26
[그림 1-7] 2021 년 대기오염물질의 연평균 농도 분포 28
[그림 1-8] 2021 년 측정소별 환경기준농도 초과현황 31
[그림 2-1]  서울시  대기환경측정망（50개소） 35
[그림 2-2]  서울시  도시대기측정망（25개소） 36
[그림 2-3] 서울시 도로변대기측정망（15개소） 37
[그림 2-4] 서울시 광화학대기오염물질 측정망（5개소) 39
[그림 2-5] 서울시 산성강하물 측정망（5개소） 40
[그림 2-6]  서울시  중금속  측정망（5개소） 41
[그림 2-7]  서울시  온실가스  측정망（3개소） 42
[그림 2-8]  미세먼지  조성물질 (NARSTO,2004） 43
[그림 3-1]  지점별 연평균 농도 변화 51
[그림 3-2] 2021 년 월별 PM10,PM2.5 농도 변화 52
[그림 3-3] 2021 년 월별 53
[그림 3-4] 일별 PM10오염도 변화 54
[그림 3-5] 일별 PM2.5 오염도 변화 54
[그림 3-6] 일별 NO₂ 오염도 변화 55
[그림 3-7] 일별 O₃（지점별 1시간평균 최곳값） 55
[그림 3-8] 시간대별 미세먼지，초미세먼지 농도 변화 56
[그림 3-9]  시간대별  오존（O₃）  농도  변화 57
[그림 3-10] 시간대별 이산화질소(NO₂），아황산가스（SO₂），일산화탄소（CO） 농도 변화 57
[그림 3-11] 월별 도시 및 도로변 측정소의 PM10 농도 추이 및 95% 신뢰구간 61
[그림 3-12] 정규화된 가스상오염물질(NO₂, CO, O₃）의 월별 변화 추이 62
[그림 3-13] 정규화된 가스상오염물질어(NO₂, CO, O₃ ）의 요일별 시간 변화 추이 62
[그림 3-14] 정규화된 가스상오염물질어(NO₂, CO, O₃）의 시간별（좌） 및 요일별（우） 변화 62
[그림 3-15] PM2.5농도별 연평균 측정 정확도 63
[그림 3-16] 배출원별 연평균PM2.5 64
[그림 3-17] 배출원별 월평균PM2.5 65
[그림 3-18] 미세먼지 계절관리제 기간 및 평상시 연평균 PM2.5 비교 65
[그림 3-19] 2021 년 측정소별 연평균 VOSs 농도 66
[그림 3-20] 2021 년 VOSs 항목별 농도 67
[그림 3-21] 측정소별 VOSs 항목 농도 68
[그림 3-22] 2021 년 월별 VOSs 농도 69
[그림 3-23] 2021 년 VOSs 항목별 오존생성기여율 70
[그림 3-24] 각 측정소 항목별 오존생성기여율 70
[그림 3-25] 오존 고농도기간 각 측정소별 NOx/VOSs 농도비 71
[그림 3-26] 연도별 강우 산성도 추이 72
[그림 3-27] 2021 년 월별 산성도 및 강수량 72
[그림 3-28] 대기 중금속 항목별 비율 75
[그림 3-29] 연도별 Pb 오염도 76
[그림 3-30] 연도별 Cd 오염도 76
[그림 3-31] 연도별 Mn 오염도 76
[그림 3-32] 황사와 평상시 중금속 농도 비교 78
[그림 3-33] 연도별 이산화탄소（CO₂） 농도 79
[그림 3-34] 2021 년 월별 이산화탄소（CO₂） 농도 80
[그림 3-35] 2021 년 월별 메탄（CH₂） 농도 81
[그림 4-1] 시료채취 위치 및 전경 84
[그림 4-2]  항온·항습 시스템 86
[그림 4-3] PM2.5 의 구성성분 비율(2021) 89
[그림 4-4] 구성성분별 비율 및 농도(2021) 90
[그림 4-5] 이온구성비율 91
[그림 4-6] 이온 구성 성분별 비율 및 농도 92
[그림 4-7] 주요 이온 성분 월별 변화 92
[그림 4-8]  2021 년 월별 OC,EC 농도 변화 94
[그림 4-9] 2021 년 무기원소류 농도 분포 95
[그림 4-10] 레보글루코산 생성 과정 96
[그림 4-11] 2021 년 레보글루코산의 월별 평균농도 97
[그림 5-1] 서울시 모바일랩 구성도 101
[그림 5-2] 질소산화물(가스상) 농도와 질산염입자의 농도 상관성 103
[그림 5-3] 모바일랩 이동측정을 통한 초미세먼지 농도지도 작성 104
[그림 5-4]  2차 무기성 입자상 물질 생성반응 집중관측의 질산염 생성 조건 105
[그림 5-5] 가을철 조사지역별 휘발성유기화합물(VOSs) 농도의 일변화 106
[그림 5-6] 겨울철 미세먼지 고농도 기간 유입 및 생성 사례 107
[그림 5-7] 이소프렌 및 모노테르펜 농도의 일변화 및 기상요소，CO₂ 농도에 따른 방출 특성 108
[그림 5-8] 인위기원 휘발성유기화합물 배출원 분석 109
[그림 5-9] 오존전구물질(NOx)，기온，습도에 따른 오존 농도 변화 109
[그림 6-1] 오존경보 발령권역 119
[그림 6-2] 최근 10년간 연도별 오존주의보 발령일수 및 발령횟수 추이 120
[그림 7-1] 2021 년 측정소별 일 최고 오존 농도（ppm） 125
[그림 7-2] 고농도 오존 발생 기간（5?8월）의 평균기온（좌） 및 강수량（우） 126
[그림 7-3] 6월 9일 09시 지상 일기도（상） 및 기상요소와 오존의 변화 추이（하） 127
[그림 7-4] 6월 9일 오존 농도 변화 추세（상） 및 권역지점별  오존  농도（하） 128
[그림 7-5] 사례일의 오존（ppm） 및 바람 예측결과 129
[그림 7-6] 최근 3년간 월별 고농도 PM2.5 발생일수  및  월평균 PM2.5  농도 130
[그림 7-7] 고농도 사례1 기간 서울，백령도 대기질 농도 및 기상 변화 133
[그림 7-8]  고농도  사례1  기간  지상  일기도 133
[그림 7-9] 고농도 사례1 기간 중국 주요 도시 및 서울，백령도의 PM2.5 농도  변화 134
[그림 7-10] 고농도 사례1 기간 일별 48시간 역궤적 134
[그림 7-11] 고농도 사례1 기간 평균 기여율 （2월 12일?2월14일） 134
[그림 7-12] 고농도 사례1 기간 PM2.5 （㎍/㎥） 모의 농도 135
[그림 7-13] 고농도사례2기간 서울，백령도 대기질  농도 및 기상 변화 135
[그림 7-14] 고농도사례2기간 PM10 관측농도5분 실황 136
[그림 7-15] 고농도 사례2 기간 PM10 정시관측 분포도 136
[그림 7-16] 고농도 사례2 기간 황사 일기도 137
[그림 7-17] 고농도 사례2 기간 일별 48시간 역궤적 137
[그림 7-18] 5월 7일 12시 위성관측 137
[그림 7-19] 고농도 사례2 기간 중국 주요 도시 및 서울，백령도의  PM10  농도  변화 138
[그림 7-20] 고농도 사례3 기간 서울，백령도 대기질 농도 및 기상 변화 139
[그림 7-21] 고농도  사례3  기간  지상  일기도 139
[그림 7-22] 고농도 사례3 기간 중국 주요 도시 및서울，백령도의 PM2.5  농도 변화 140
[그림 7-23] 고농도 사례3 기간 일별 48시간 역궤적 140
[그림 7-24] 고농도사례3기간 평균기여율（11 월 19일시  1 월  21 일） 140
[그림 7-25] 고농도 사례3 기간 PM2.5 （㎍/㎥） 모의농도 141

표목차
[표 1-1] 연도별기상자료 21
[표 1-2] 2021 년 월별 기상자료 21
[표 1-3] 2021 년 오염물질별 환경기준 달성현황 30
[표 1-4] 항목별 환경기준 달성률（%） 추이 30
[표 2-1] 중금속 시료 채취지점 41
[표 3-1] 2021 년 전국 대도시 대기오염도 비교 58
[표 3-2] 연도별   일반도로변   대기오염도 59
[표 3-3] 2021  년 월별 일반도로변 대기오염도 60
[표 3-4] 각 측정소별 VOCs/NOx 및 분포율 71
[표 3-5] 2021 년 산성도별 발생빈도 73
[표 3-6] 2021 년 산성강하물의 측정 지점별 산성도 및  주요 이온성분 농도 73
[표 3-7] 2021 년 서울시 산성강하물 측정망 5개 지점 N/S 당량비 74
[표 3-8] 2021 년 월별 중금속 평균농도 77
[표 4-1] 수동시료 채취 및 분석방법 85
[표 4-2] 월별 성분 농도 89
[표 4-3] 2021년 월별 이온 성분 농도 91
[표 4-4] 계절별 탄소성분 평균 농도 94
[표 5-1] 모바일랩 탑재 주요 측정장비 현황 102
[표 6-1] 미세먼지 예보의 내용과 기준，행동요령 113
[표 6-2] (2018년 7월 개정，현행） 미세먼지 경보단계별 농도기준 114
[표 6-3] (2015년 12월 개정） 미세먼지 단계별 114
[표 6-4] (2015년 1 월 시행） 미세먼지 단계별 115
[표 6-5] 최근 10년간 미세먼지 경보（주의보，경보） 발령현황 116
[표 6-6] 2021년 미세먼지（PM10） 주의보경보 발령 및 해제 상세내역 117
[표 6-7] 2021 년 초미세먼지（PM2.5) 주의보、경보발령 및 해제 상세내역 117
[표 6-8] 오존 예보 등급과 행동요령 118
[표 6-9] 오존경보  발령기준  및  조치사항 119
[표 6-10] 최근 10년간 서울시 오존주의보 발령현황 120
[표 6-11] 2021 년 권역별 오존주의보 발령현황 121
[표 6-12] 2021 년 오존주의보 세부 발령내역（오존 주의보 11 일，32회） 121
[표 7-1] 2021 년 오존 주의보 발령일 기상 현황 125
[표 7-2] 2021 년 여름철 기상 현황 126
[표 7-3] 2021 년 （초）미세먼지 고농도일 현황 131