韓国人が1年に約半月のあいだ、微小粒子状物質やオゾンなど主要な大気汚染物質4種類に同時に曝露されていることが分かった。複数の汚染物質が一度に基準値を超える、いわゆる「複合大気汚染」が想定より頻繁に発生しているという意味である。
イム・ジョンホUNIST地球環境都市建設工学科教授の研究チームは、主要大気汚染物質の地表面濃度を時間単位で推定し地図のように可視化する人工知能（AI）モデル「ディープマップ（DeepMAP）」を開発し、これを用いて2021年から2023年までの東アジア大気質を分析した結果を30日に発表した。
微小粒子状物質と超微小粒子状物質は気管支や肺の奥深くまで侵入して呼吸器疾患を悪化させうる。二酸化窒素は自動車の排ガスや燃焼過程で主に発生し、肺機能低下や炎症を誘発しうる。オゾンは成層圏では紫外線を遮る保護膜の役割を果たすが、地表では強い酸化性物質として作用し、呼吸器や心血管系に負荷を与える。近年は、こうした物質が同時に体内に入る場合、単一物質に曝露される時より健康により致命的となりうるとの研究結果も相次いでいる。
研究チームが開発したディープマップは、静止軌道環境衛星（GEMS）のデータと大気化学輸送モデル、数値予報に基づく気象データ、地上観測データを併用する。これにより、微小粒子状物質と超微小粒子状物質、二酸化窒素、オゾンに加え、一酸化炭素、二酸化硫黄まで含む6種の大気汚染物質濃度を時間単位で同時に算出できる。
分析の結果、世界保健機関（WHO）の短期勧告基準を複数の汚染物質が同時に超える現象が東アジア全域で広く見られた。とりわけ韓国では、微小粒子状物質（PM10）、超微小粒子状物質（PM2.5）、二酸化窒素、オゾンの4物質が同時に基準値を超えた日が年間平均15日に達した。
研究チームによると、この複合汚染は韓国だけでなく中国でも顕著だった。中国の華北平原は年間24日、東部地域は19日水準となった。複合汚染は主に3月と4月、10月に集中した。研究チームは、冬季の暖房の影響が残り、春季には黄砂が加わり、秋季には高気圧の影響でオゾン生成が活発化するという季節的特性が反映された結果だと説明した。
今回開発したモデルの強みは、空間解像度と時間解像度の双方が高い点である。10km単位の比較的密な空間解像度で地域別の汚染分布を精緻に把握でき、時間単位の分析が可能なため、汚染がいつ深刻化しどの方向へ変化するかも追跡できる。
イム・ジョンホ教授は「これまでは大気汚染を個別物質中心で分析する場合が多く、実際の環境で複数の汚染物質が同時に作用する状況を十分に反映しにくかった」と述べ、「今回のモデルは複合大気汚染をより現実的に評価でき、大気質予報、環境政策立案、公衆衛生研究など多様な分野に活用できるはずだ」と語った。
今回の研究結果は、環境分野の国際学術誌「環境科学と技術（Environmental Science & Technology）」に20日（現地時間）掲載された。
参考資料
Environmental Science & Technology(2026), DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.5c15772