2025년 3월 중순인 요즘 우리나라 국민 대다수는 '봄이 와도 봄 같지 않구나'라는 말인 춘래불사춘(春來不似春)의 심정으로 살고 있다.중국 한나라의 공주인 왕소군이 북쪽 흉노족에게 시집을 간 심정을 당나라 시인인 동방규가 표현한 내용이다. 왕소군은 중국 역사상 4대 미인으로 불렸을 정도로 미모를 자랑했다.2024년 12월3일 윤석열 대통령이 비상계엄령을 발표한 이후 정치·경제·사회적 혼란이 지속되고 있기 때문이다. 봄볕은 따사로운데 정치권 갈등은 고조되고 있으며 어려운 경제사정은 나아지지 않고 있다.이번에 소개할 논문은 '기후 데이터를 활용한 미세먼지가 가정용 전력소비량에 미치는 영향 연구 - 서울지역 봄철(4월), 가을철(10월)을 중심으로(A Study on the Effect of Fine Dust on Household Power Consumption Using Climate Data - Focus on the Spring Season (April) and Fall Season (October) in Seoul)이다.연구자는 중앙대 ICT융합안전 전공자인 황해석, 이정윤, 서혜수이며 지도교수로 정상이 참여했다. 가정에서 공기청정기를 사용하며 발생하는 가정용 전력소비량 등과 미세먼지의 연관 관계를 파악했다.  ◇ 2013년 WHO 미세먼지를 1군 발암물질로 지정... 공기청청지 사용량 늘었지만 전력 소비량 연구 부족최근 국·내외 여러 요인으로 발생된 미세먼지로 우리나라 국민의 실생활과 건강에 심각한 위협을 받고 있다. 2013년 세계보건기구(WHO)에서는 미세먼지를 1군 발암물질로 지정했다.2013년 전후로 미세먼지가 크게 이슈화되어 2015년에는 대기환경기준 항목으로 PM2.5 미세먼지 농도 자료를 포함해 공식적으로 측정 및 발표했다.2016년부터 미세먼지 문제가 공론화되기 시작하면서 관련 대책과 법을 제정했다. 2019년 3월 「재난 및 안전관리 기본법」을 개정할 때 미세먼지가 사회재난에 포함됐다.미세먼지는 매년 늦가을부터 이듬해 늦봄까지 국민의 일상을 위협하고 있고 정부는 이에 대한 저감 대책을 수립하여 발표하고 있다.사회적 이슈인 미세먼지에 관한 관심으로 학자들은 미세먼지의 농도가 증가함에 따라 외식소비행태 변화를 파악해보았고 미세먼지에 대한 정보로 온라인 식품 매출에 미치는 영향을 알아봤다.또한 하나금융경영연구소(2019)에서는 ‘미세먼지가 바꾼 소비행태 변화’를 연구한 결과 미세먼지에 따른 업종별 소비행태는 미세먼지 관련 뉴스가 증가했을 때 대형마트, 음식점 등 외출이 필요한 분야의 소비는 감소했으나 인터넷 쇼핑, 세탁 및 이비인후과 등의 매출은 증가함을 밝혀냈다.특히 미세먼지의 증가로 가정에서는 공기의 질을 개선하기 위해 공기청정기 등의 제품들을 많이 사용하게 되면서 가정용 소비전력량이 크게 증가했으나 지금까지 이에 관한 연구는 거의 없다.현재 전력거래소에서는 전력소비량과 관련해 여름, 겨울철의 냉·난방수요에 치중돼 전력 수요예측을 하고 있어 미세먼지에 따른 전력수요량은 고려하지 않는 실정이다.우리나라 인구의 약 5분의 1이 거주하고 있는 서울 지역의 3년 간(2018~2020년) 전력소비량, 미세먼지 농도, 평균기온 및 평균강수량을 분석해 2018년을 선정했다. 미세먼지의 영향이 많이 받는 봄철(4월)과 이와 유사한 기온 및 강수량을 갖는 가을철(10월)의 조건이 적합했다.2021년과 2022년은 4가지(전력소비량, 미세먼지 농도, 평균기온 및 평균강수량)의 통계자료가 일부 공개되지 않아 비교분석할 수 없었다. 2020년과 2019년은 해당 월의 조건이 맞지 않아 제외했다.따라서 2018년 4월과 10월을 대상으로 미세먼지에 따른 가정용 전력소비량을 비교분석을 했다. 이에 따른 미세먼지가 서울지역 전력소비량에 미치는 영향을 파악해 전력거래소의 기존 전력 수요예측 방식에 미세먼지에 따른 전력 수요를 포함해 예측할 것을 제안하고자 한다.◇ 미세먼지와 가정용 전력사용 현황에 대한 고찰... 수송·발전·산업 등 부문별로 배출 감축 조치 시행미세먼지는 눈에 보이지 않는 아주 작은 유해물질로 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10이하의 입자상 물질을 말한다.직경에 따라 미세먼지와 초미세먼지로 구분되는데 미세먼지는 1000분의10mm보다 작은 먼지로 PM10이라 일컫고 초미세먼지는 1000분의 2.5mm보다 작은 먼지로 PM2.5라 한다.미세먼지의 구성 성분은 질산염과 황산염 등이 58.3%, 탄소류와 검댕 16.8%, 광물 6.3%, 기타 18.6%로 이루어져 있다. 미세먼지에 따른 소비형태를 통해 가정용 전력소비량을 파악하고자 하므로 PM10과 PM2.5의 미세먼지 농도를 광의적인 의미로 미세먼지라 정의했다.우리나라뿐만 아니라 중국과 일본에서도 미세먼지를 저감․관리하고자 노력하고 있다. 아시아 주요 3개국(한국, 중국, 일본)의 미세먼지 관련 법, 정책은 Table 1로 정리했다. 국내 미세먼지 관련 현행 법 중 「환경정책기본법」은 대기오염물질 중 하나로서 미세먼지의 기준을 제시하고 저감 및 관리를 위한 방안을 다루고 있다.또한 「미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법」은 미세먼지와 미세먼지 생성물질의 배출 저감 및 관리에 중점을 두고 있어 이 특별법을 통해 고농도 미세먼지 비상저감조치에 대한 법적 근거를 마련했다.그러나 중국과 일본은 미세먼지만을 전문적으로 다루는 단독 입법은 아직 존재하지 않는 실정으로 미세먼지 저감을 위한 기술 촐진 및 개발에 대한 법을 마련해야 한다고 본다.국내 미세먼지 관련 정책 중 「미세먼지 관리 종합대책」은 이동오염원에 대한 집중적인 대책으로 친환경자동차 확대방안 등을 마련했다.「미세먼지 계절관리제」는 미세먼지 고농도 시기인 12월~3월까지 평상시보다 강화된 미세먼지 저감및 관리 정책을 시행해 수송, 발전, 산업, 생활 등의 부문별로 배출 감축 조치를 시행했다.환경부(2022.4.5)의 보도자료에 따르면, 제 3차 계절관리제 기간(2021.12.1.~2022.3.31.) 동안 전국 초미세먼지 평균 농도는 23.3로 제 1차 계절관리제 (2019.12.1.~2020.3.31.) 평균농도(24.5 )에 비해 5% 정도 개선됐다.3개국은 미세먼지 정책에 있어, 미세먼지 한중일 국제협력대책을 통한 상호협력으로 공동연구 및 환경장관 회의를 진행하고 있는 실정이다. 국가에 맞는 실질적인 대책을 마련해 각국이 미세먼지를 저감할 수 있도록 긴밀한 관계를 강화해야 한다. ◇ 미세먼지가 건강에 미치는 영향... 체내에 침투되면 부위별로 다양한 질병 유발미세먼지는 사람 머리카락 굵기의 5분의 1 크기에 불과하여, 코나 기관지에서 걸러지지 않고 몸 안으로 스며들어 폐까지 침투한 미세먼지는 천식과 폐 질환의 원인이 된다. 면역세포의 작용으로 폐, 심혈관, 기도, 뇌 등의 기관에서 부작용인 염증반응이 일어난다.초미세먼지의 경우 미세먼지보다 더 넓은 표면적을 가져 보다 많은 유해 물질들이 흡착될 수 있고 크기가 작아 혈관으로 침투해 다른 인체기관으로 이동할 수 있어 미세먼지보다 건강에 해로운 것으로 알려져 있다.체내에 침투되면 부위별로 눈에는 각막염, 알레르기성 결막염을 유발하며 코에는 알레르기성 비염, 기관지에는 기관지염, 폐기종, 천식을 유발하고 폐에는 폐포 손상을 초래한다.국민은 미세먼지에 대한 위험성을 인식해 건강을 지키고자 개인들은 마스크 착용과 공기청정기를 사용하고, 기업들은 정부 정책에 따라 미세먼지를 감축하고자 노력하고 있다.◇ 공기청정기 설치 배경 및 현황... 2020년도에 350만 대 팔린 것으로 추정미세먼지는 국내 요인으로 경유 차량에서 발생되거나 공장에서 사용하는 석탄의 연소로 발생되는 것과 국외 요인으로 중국에서 발생된 미세먼지가 편서풍에 따라 국내에 유입되는 것으로 매년 11월부터 4월까지 많이 발생되어 국민의 건강을 심각하게 위협하고 있다.이에 따라 미세먼지를 제거하여 공기를 정화시켜 주는 공기청정기의 구입이 가정, 학교, 공공기관, 회사 등에서 매년 증가되고 있다.국내 공기청정기 시장 규모는 업계에 따르면 2011년도에 40만 대, 2016년도에 100만 대, 2018년도에 250만 대, 2020년도에 350만 대가 팔린 것으로 추정하고 있다.시장조사 업체인 Research and Markets에 따르면 글로벌 공기청정기 규모는 2021년 US$ 594억 달러에서 2025년에는 876억 달러로 증가할 것으로 전망했다.또한 2019년 주택용 가전기기 보급현황(Korea Power Exchange, 2020)에서는 공기청정기의 증가가 2013년 대비 285.71% 증가율로 다른 제품보다 훨씬 큰 증가세를 보였다.이는 과거와 달리 미세먼지가 극심해지면서 자신의 공간을 쾌적하게 보내기 위한 필수 아이템으로 에어가전 수요가 성장되고 있음을 알 수 있다.◇ 가정용 가전기기 전력소비 현황... 냉·난방기 및 TV가 높은 전력소비량을 보였고 다음으로는 공기청정기2020년 전력거래소 통계에 따르면 시도별 연간 전력사용량은 서울이 337.88킬로와트시(kWh)로 전국에서 전력사용량이 가장 높으며 대구(326.7kWh), 부산(322.12kWh) 순으로 조사됐다.전력거래소가 전국 9800가구 대상으로 주요 가전기기를 선별해 조사한 대당 연간 전력소비량(Table 2)을 보면 전국을 기준으로 에어컨(689,742Wh), 의류건조기(504,661Wh), 전기히터/난로/라디에이터(442,694Wh) 등의 순으로 연간 전력사용량이 많았다.냉·난방기 및 TV가 높은 전력소비량을 보였고 다음으로는 공기청정기임을 확인할 수 있었다. 미세먼지는 11~4월에 발생량이 많아지는 시기다.특히 1~2월은 난방기로 인한 전력소비량이 피크에 달하는 시기이므로 전력 수요예측을 할 때 이에 대해 고려할 필요가 있다.(출처 : 전력거래소, 2019년 주택용 가전기기 보급현황 조사, 주요 가전기기의 연간 전력소비량, 2020 참고)또한 전력거래소의 가전기기별 소비전력 통계자료에 따르면, 냉·난방기는 평균 소비전력 자체가 높은 편이나 공기청정기는 평균 소비전력이 49.1Wh로 다른 가전기기에 비해 비교적 낮음에도 연중 고르게 사용돼 연간 전력소비량이 전국을 기준으로 176,219Wh에 달한다.전력거래소의 계절적 사용 가전기기의 통계자료에 따라 공기청정기의 월별 사용일수 및 전력소비량(Table 3)을 보면 공기청정기의 월별 사용일수는 13.1일~21.4일로 조사됐다.다른 가전기기에 비해 비교적 연중 고르게 사용되지만, 황사와 미세먼지가 심한 봄철에는 월별 19.1일~21.4일까지 특히 많이 사용되고 있는 것으로 확인됐다.공기청정기의 월별 전력사용량은 9,713Wh~13,131Wh로 타 가전기기에 비해 전력사용량면에서 차이가 적었으나 특히 봄철인 3월~5월에 비교적 높았다.국가통계포털자료인 2018년 서울지역의 미세먼지 농도(PM10, PM2.5), 가정용 전력소비량(383만9766가구 대상), 평균 기온, 평균 강수량(Fig. 2)을 분석해 보면 PM2.5와 PM10의 미세먼지 농도는 그래프에서 동절기 및 봄철에 높은 것을 확인할 수 있다.가정용 전력소비량의 그래프에서는 냉방기를 사용하는 하절기인 8월에 1771,830MWh로 가장 높았다. 평균 기온 그래프에서는 8월이 28.8도로 가장 높았다. 1월은 -4도로 가장 낮았고, 4월과 10월은 각각 13도와 13.1도로 유사한 평균기온을 보였다.평균강수량 그래프에서는 5월과 10월에 각각 222밀리미터(mm)와 202.6mm로 높았다. 4월과 10월은 각각 130.3mm, 120.5mm로 다른 월보다 유사함을 보였다.따라서 2018년도에서 2020년도까지의 연도별 매월 자료를 확인하였고, 그 중 2018년의 월별 가정용 전력소비량을 월별 미세먼지 대기 농도와 평균기온 및 강수량을 Fig. 2과 같이 비교해 본 결과 선행연구(Han, 2020)와 거의 유사한 형태로 대기 미세먼지 농도가 나타남을 알 수 있다.특히 4월과 10월이 강수량과 기온이 가장 유사한 조건에 부합하였고, 미세먼지로 인한 공기청정기 전력소비량을 산정하는데 가장 적정랬다.비교대상이 기온의 차이가 클 경우, 전력소비량 측면에서 가정 내의 냉·난방 운전에 영향을 받게 되며 강수량은 미세먼지 발생에 영향을 많이 미치기 때문이다.◇ 서울지역의 2018년 4월과 10월 비교 분석 결과... 공기청정기 가동된 전력소비량 2141MWh서울지역 미세먼지로 인한 공기청정기 월별 전력소비량은 ‘공기청정기 사용대수 (대)×월별 사용일수 (일)×1일 사용시간 (시간)×소비전력(W)’을 공식으로 산정했다.여기서 ‘서울지역의 가정용 공기청정기 사용대수’ 산정은 다음 2가지 자료를 활용해 산출했다. 국가통계포털 자료에 의하면 2018년도 서울지역의 총 가구 수는 383만9766가구다.가구에너지상설표본조사의 HEPS2018 결과표(Choi, 2018)의 전국 가전기기 보유 및 이용현황 중 공기청정기 항목에 따르면, 공기청정기의 가구당 보유대수는 0.17대로 서울지역의 공기청정기 사용대수는 약 65만2760대(383만9766가구×0.17대)로 산정된다.또한 ‘가정용 공기청정기 월별 사용일수’는 전력거래소의 계절적 사용 가전기기의 월별 사용일수 통계자료를 통해 4월은 21.0일, 10월은 15.4일을 적용했다.‘1일 사용시간’은 전력거래소의 계절적 사용 가전기기의 사용시간 통계 자료를 통해 715.8분(11.93시간)을 반영했다.마지막으로 ‘가정용 공기청정기 평균 소비전력’은 전력거래소의 계절적 사용 가전기기의 사용전력량 통계자료를 통해 49.1W를 적용했다.가정용 전체 전력소비량은 서울시 전력 사용량 (용도별) 통계자료를 참고하였고, 공식에 따라 4월과 10월의 각각 미세먼지로 인한 공기청정기 전력소비량을 계산한 뒤 그 차이를 구하면 서울지역 미세먼지로 인한 공기청정기 전력소비량을 도출할 수 있다.결과적으로 4월과 10월의 미세먼지 농도 차이에 의한 공기청정기 가동된 전력소비량은 2141MWh로 산정할 수 있다. 이는 4월과 10월의 가전기기 사용의 전체 차이 6만2220MWh(1040,527MWh-978,307MWh)의 3.4%에 해당한다.◇ 최근 몇 년간 가구별 공기청정기의 구입이 점차 늘어나며 전력소비량 확대 중국민의 안전을 위협하는 미세먼지에 대해 기후, 미세먼지 농도, 가정용 전력소비량 데이터를 최근 3년간 분석하고 그 중 2018년의 4월과 10월의 미세먼지 농도에 따른 각각 가정용 전력소비량 비교분석했다.미세먼지로 가정용 전력소비량을 파악했으며 이러한 변화에 따라 전력소비량이 중요한 이슈로 대두될 가능성이 높다. 우리나라의 전력수요량 예측에 도움이 되고자 하는 목적으로 진행했다.여러 국·내외 요인으로 발생되는 미세먼지로 위험성에 대비해 국가적으로는 법, 정책으로 제재하고 있으며 개인적으로는 공기청정기 사용 및 마스크 착용 등으로 건강에 대한 위협을 줄이기 위해 노력하고 있다.최근 몇 년간 가구별 공기청정기의 구입이 점차 늘어나게 됐으며 과거에 인지하지 못했던 공기청정기의 전력소비가 증가되고 있는 실정이다.우리나라의 기후 특성상 계절별 다양한 기후 특성으로 인해 미세먼지가 기후에 영향을 받는다. 이러한 미세먼지는 매년 11월~4월까지 발생량이 급증했다.특히 1월~2월은 난방으로 인한 전력소비량이 피크치로 상승하는 시기이면서 미세먼지로 인한 공기청정기 전력소비량도 높은 시기이므로 전력수요 예측 산정할 때 고려가 필요하다고 본다.또한 전력 수요예측은 안정적인 전력 수급과 경제적인 계통 운영에 필수적이므로 기존의 냉·난방기의 전력소비에 중점을 두어 예측하는 것뿐만 아니라 미세먼지로 인한 전력소비량도 고려해 전력을 확보해야 함을 확인했다.미세먼지가 가정용 전력소비량에 영향을 미치는지 확인하고자 서울지역의 평균기온 및 강수량이 유사한 4월, 10월을 선정해 공기청정기로 인한 가정용 전력소비량을 산정해서 진행했다.향후 전국적으로 사용하고 있는 산업용, 공공용, 가정용을 대상으로 1년 동안의 공기청정기 사용에 대한 전력소비량을 연구해 볼 필요가 있다. 기후변화로 미세먼지 발생과 전력소비량 관련 대책 연구에 긍정적인 효과를 불러일으킬 것으로 본다.- 계속 - 

중국 광파증권(广发证券)에 따르면 2021년 공기청정기 시장 규모는 431억위안, 판매대수는 985만대에 이를 것으로 전망된다. 2017~2021년까지 연평균 20.8% 성장할 것으로 예상된다.2016년 공기청정기 매출액은 150억위안 대비 287.3% 확대될 것으로 전망된다. 2017년 상반기 매출액은 79억위안을 기록했다.현재 중국기업의 공기청정기 브랜드수는 752개로 난립돼 있어 법정비를 통해 업계재편의 가능성이 대두되고 있는 실정이다. 미세먼지에 대한 공포가 증폭되면서 공기청정기 시장이 급격하게 커지고 있다.▲ China_GF Securities_Logo▲중국 광파증권(广发证券) 로고

일본 전자기기업체 파나소닉(パナソニック)은 2016년 8월 공기 중의 오염물질을 분해하는 능력을 기존에 비해 10배 향상시킨 에어컨디셔닝을 개발했다고 발표했다.▲국내 주요 꽃가루 성분 무력화 ▲진드기, 곤충 등의 새로운 알레르기 물질 억제 ▲생활냄새 분해 탈취 등이 가능하다.이번에 개발한 ‘나노이X’의 특징은 약산성이자 긴 수명을 유지하면서 OH라디칼 생산량을 기존에 비해 10배 이상 증가해 정화효과와 탈취효과를 향상시킨 것이다.당사는 '나노이X‘를 탑재한 공기청정기인 ’F-VXM90‘를 9월 15일부터 발매할 예정이며 가격은 약 9만1000엔이다. 향후 2018년까지 에어컨과 공기청정기 등에 연간 300만 대 제품에 도입을 목표로 한다.▲F-VXM90 이미지(출처 : 파나소닉)

중국과학원 가전연구원은 올해 중국 가전시장에서 ‘빨래건조기’가 폭발적인 성장을 할 것이라는 전망을 내 놓았다.2016년 중국 가전시장에서 빨래건조기는 총 4만 대 이상 판매돼 연간성장률 74.5%를 기록할 것으로 예측된다. 또한 성장추세는 향후 몇년간 지속될 것이며 2020년에는 연간 25만대가 판매될 것으로 전망된다.잦은 안개와 함께 공기오염이 심한지역에서 빨래를 건조하기 힘든 불만이 증가하고 있다. 그로 인해 해당지역의 소비성장을 부추긴다는 것이 ‘빨래건조기’ 판매 성장의 원인으로 지적된다.실제 중국 가전브랜드 선도기업 ‘궈메이(国美)’의 판매 데이터를 살펴보면 2015년 빨래건조기 매출이 2350만위안을 기록하며 연간 40%에 가까운 성장률을 기록한 것을 알 수 있다.그 중 8~9kg 용량으로 5000~9000위안 가격의 제품이 각각 62%와 48%로 가장 높은 증가율을 기록했다.지역적으로 살펴보면 안개가 발생하기 쉬운 지역과 대기오염 발생사례가 잦은 지역에서의 소비 증가폭이 상대적으로 높게 나타났다.반면 대기오염과 안개의 요인으로 지속적인 성장세를 기록하던 공기정화기와 정수기, 세탁기 등의 매출은 점점 둔화되는 것으로 집계됐다.▲ 올해 중국시장에서 폭발적인 성장세가 전망되는 '빨래건조기'(출처 : baidu.com)