빅데이터를 이용한 대기오염의 건강영향 평가 및 피해비용 추정Ⅱ

미세먼지 단기노출의 건강영향을 평가하기 위해 사망자료, 기상자료, 그리고 대기오염자료를 가공하였다. 건강자료는 2007~2013년 통계청의 사망자료를 이용하였다. 기상자료는 기상청의 기상 자동측정망자료를 이용하여 서울시의 기온, 상대습도, 해수면 기압자료를 사용하였다. 기온의 일별 대푯값은 당일과 하루 전날 일별 평균기온의 이동평균값을 사용하였다. 상대습도와 해수면 기압의 일별 대푯값은 일별 평균값을 계산하여 분석에 사용하였다. 대기오염자료는 국립환경과학원의 대기오염 측정망자료를 이용하였다. 대기오염의 농도 증가에 따른 사망영향을 정량적으로 평가하기 위해 시계열 분석을 실시하였다. 시계열 연구는 인구집단을 대상으로 환경위해요인의 단기 노출로 인한 건강영향을 분석하는 데 적용되며, 인구집단을 대상으로 하므로 개인적 요소는 고려하지 않는다. 또한 시간에 대한 자료이므로 대기오염 노출에 따른 건강영향 평가에서 영향을 줄 수 있는 요일변수, 계절변동, 장기적인 추세변동 등의 혼란변수를 보정하여야 한다. 장기적 추세와 요일변수는 가변수를 적용하여 혼란요인을 보정하였다. 1차년도(2015) 건강영향은 대기오염으로 인한 호흡기계 질환 신규 입원과 반복입원(재입원)위험을 중심으로 평가하였다. 대기오염의 호흡기계 신규 입원위험 분석결과, 미세먼지(PM10), 이산화황(SO₂), 오존(O₃)의 경우, 대기오염의 장기 노출 농도 증가는 호흡기계 신규 입원위험을 유의하게 높였다. 이산화질소(NO₂)와 오존(O₃)으로 인한 호흡기계 신규 입원위험은 전국에 비해 서울 지역에서 높았으며, 65세 이상 연령집단의 경우 미세먼지(PM10)의 영향을 전체 연령에 비해 더 많이 받는 것으로 나타났다. 시계열 패널 자료를 구축하여 대기오염으로 인한 재입원위험을 평가한 결과, 65세 이상 연령집단에서 미세먼지(PM10), 일산화탄소(CO), 오존(O₃), 이산화황(SO₂)이 증가할수록 입원 증가와 유의한 연관성을 보였다. 2차년도(2016) 건강영향 평가의 키워드는 미세먼지와 사망영향이다. 먼저 대기오염의 장기 노출과 사망영향 간의 인과성을 파악하고, 동반질환지수 개발 결과를 반영하여 미세먼지 장기 노출로 인한 총사망 영향을 분석하였으며, 심혈관계 질환을 대상으로 단기 급성 사망영향을 분석하였다. 2007~2013년, 전체 연령을 대상으로 이중차분법을 적용한 인과성 분석결과, 미세먼지 연평균 농도와 총사망, 심혈관계 사망은 인과성이 있는 것으로 나타났다. 특히 다양한 지연연도(Lag) 변수를 적용한 결과, 총사망의 경우 4년치(지연연도 0~3년) 평균 미세먼지 농도 증가시 심혈관계 사망의 경우 2년치(지연연도 0-1년) 평균 농도 증가에서 가장 높은 사망위험도 2.3% 및 9.7%의 증가를 보이는 것으로 나타났다. 또한 2007~2013년 7개 광역도시 전체 입원환자를 대상으로 진행한 미세먼지 장기 노출로 인한 총사망영향 분석결과, 동반질환지수를 보정하였을 때 미세먼지 1년 평균 농도가 1㎍/㎥ 증가하면 총사망위험도가 1.29증가하는 것으로 나타났다. 조건부 가치측정법은 개인이 판단하는 비시장재화의 가치에 대한 정보를 직접적으로 이끌어내어 분석하는 진술선호접근법의 대표적인 방법론이다. 조건부 가치측정법은 전체를 대변할 수 있는 표본을 대상으로 주어진 재화나 서비스에 대해 연구자가 생성한 시나리오를 제시하고 이에 대한 지불의사액(WTP: Willingness to Pay)을 질문함으로써 비시장재화에 대한 가치를 평가한다. Davis(1963)가 종합 휴양시설의 가치를 평가하기 위해 조건부 평가방법론에 따른 설문조사를 고안한 것을 시작으로 공공정책 분야 및 자원‧환경 분야에서 널리 채택되어 왔다. 1989년 3월 유조선 엑손-발데즈 호(Exxon Valdez)의 알래스카 원유유출사고에 따른 환경오염의 피해를 Carson et al.(1992)는 조건부 가치측정법으로 평가하였고, 이를 근거로 정부는 기업의 법적인 책임을 묻게 되면서 조건부 가치측정법은 환경적인 문제를 평가하는 유효한 방법론으로 인정받게 된다. 최근에는 마케팅, 관광, 보건 등 광범위한 적용 분야에서 조건부 가치측정법이 활용되고 있다. 일반적으로 조건부 가치측정법을 통해 지불의사액을 도출하는 방법은 3가지가 존재한다. 하나는 ‘개방-폐쇄(Open-Ended)’ 질문방식이다. 응답자 개인에게 가상적 시나리오에 따라 재화나 서비스에 대한 지불가능금액을 각각 적어내는 것이다. 간편한 방식이지만 응답자가 지불가능금액을 쉽게 0으로 응답할 수 있는 가능성이 있고, 다른 지불의사 유도방식에 비해 도출된 지불의사가 전략적 편의에 노출될 가능성이 높고 유인양립성(Incentive Compatible)을 확보하지 못한다는 견해가 다수 존재한다는 단점이 존재한다. 다른 방법은 지불가능 문항을 선택(Choice Payment Card)하는 것이다. 문항에 제시된 금액을 선택할 수 있지만 지불할 의사에 대한 추가적인 정보는 구할 수가 없다는 단점이 있다. 마지막으로 양분선택형(Dichotomous Choice) 질문방식은 가상의 시나리오에 따른 특정 지불금액에 대해 응답자들이 ‘예’ 또는 ‘아니오’로 응답하도록 하는 것이다. 이는 개인의 효용극대화에 따른 결과로 해석할 수 있으며 전략적 편의가 발생할 가능성이 낮다는 장점이 있다. 조건부 가치측정법을 통해 응답자들의 지불의사액을 도출하기 위해서는 지불의사액 도출의 기반이 되는 설문지 구성 및 제시되는 가상시장에 대한 정보 제공 과정이 매우 중요하다. 설문지는 대상재화 관련 일반적인 의견 및 태도, 인식조사, 지불의사액 도출을 위한 조사, 사회경제적 정보에 대한 조사의 세 부분으로 구분해 볼 수 있다. 본 연구에서는 대기오염으로 인한 건강영향이 사망의 형태로 나타난 경우에 대하여 경제적 가치를 도출하는 과정에서 활용 가능한 단위가치를 추정하기 위하여 통계적 생명가치를 대상재화로 삼았다. 선행연구를 검토하고, 건강영향 평가와의 연계를 고려하여 대기오염으로 인한 사망위험의 감소에 대한 응답자들의 지불의사액을 도출하는 것을 세부 대상재화로 설정하였고, 응답자들이 인식하기 쉬우며 평가대상이 되는 대기오염으로 인한 사망확률에 대한 정확한 정보를 제공하는 가상시장 설정을 위하여 수차례의 전문가 자문회의를 거쳐 시나리오를 검토하고 수정하였다. 2차년도(2016) 단위가치 추정의 키워드는 통계적 생명가치(VSL)이다. 본 연구에서는 조건부 가치측정법을 활용하여 대기오염으로 인한 사망 가능성을 0.0001 감소시키는 정책 시나리오를 대상으로 응답자의 지불의사액(WTP)을 도출하였다. 설문지는 대기오염 및 관련 건강영향에 대한 인식조사와 통계적 생명가치(VSL) 도출을 위한 질문으로 구분하여 구성하였다. 질문지 설계 시 응답자가 확률의 개념을 이해하고 있는지를 파악하기 위한 기초 질문을 포함하였으며, 다수의 내․외부 전문가 자문회의를 거쳐 설문지 초안을 작성한 후 집단심층면접을 통해 수정․보완하였다. 사전조사를 거쳐 본 설문조사를 진행하였으며, 설문표본은 전국 16개 도시, 만 20~65세 성인 남녀 1,000명을 통계청의 인구주택총조사(2010)를 근거로 지역, 연령, 성별로 비례추출하였다. 단일경계 스파이크 모형 적용 결과, 대기오염으로 인한 사망 가능성을 0.0001 감소시키기 위한 연간 지불의사액(WTP)은 1만 141원으로 추정되었다.