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[생활속 과학이야기] 미세먼지와 지질환경의 상관관계

2021-01-04기사 편집 2021-01-04 07:16:58     

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첨부사진1최한나 한국지질자원연구원 선임연구원

지구촌 곳곳이 코로나19로 고통받고 있는 가운데 발생 원인과 대책 마련에 첨예한 논의가 이어지더니, 미세먼지에 대한 관심은 상대적으로 줄어든 상황이다. '삼한사미(3일은 춥고 4일은 미세먼지가 기승)'라는 신조어가 생길 정도로 우리 사회의 화두였던 미세먼지가 뒷전으로 밀린 것이다. 인류 활동이 줄어든 것이 가장 큰 원인이겠지만, 실제로 주변에서도 맑은 하늘을 보는 기회가 많아졌다고 한다. 코로나19로 미세먼지 걱정을 한숨 덜다니 참 '웃픈(웃기면서도 슬픈)' 현실이다.

그런데 우리가 느끼는 것처럼 정말 미세먼지는 전과 다르게 줄어든 것일까? 에어코리아 대기정보를 찾아보니 아이러니하게 미세먼지와 초미세먼지 주의보는 지속적으로 발령되고 있다. 주의보는 1-4월, 10-12월 사이에 걸쳐 전국적으로 관측됐고, 남부 지역은 5월에도 주의보 발령이 있었다.

미세먼지는 직경 10㎛ 이내, 초미세먼지는 직경 2.5㎛ 이내 입자를 말한다. 머리카락 굵기 20분의 1에서 30분의 1 크기인 초미세먼지는 코털이나 기도를 통과해 폐포까지 그대로 침투한다. 특히 호흡기 및 심혈관계 질환을 유발하고 몸 밖으로의 배출이 매우 느린 것으로 알려져 있다.

미세먼지는 주로 산업시설, 자동차, 난방 등 에너지 사용 등을 통해 직접적으로 배출되며, 대기 중 반응에 의해 2차적으로 생성되기도 한다. 미세먼지는 장거리를 이동하며, 중력에 의한 건식침전, 강수와 혼합된 습식침전 과정 등을 거쳐 지표에 퇴적된다. 눈이나 비가 온 다음 날, 공기가 일시적으로 깨끗하게 느껴지며 시정(視程)이 좋아지는 이유다. 결국 미세먼지는 사라진 것이 아니라, 토양, 하천 바다로 조용히 이동한 것이다.

미세먼지의 장기 침전으로 토양에 유입되는 금속 성분은 종류가 다양하지만 주로 철, 망간, 구리 등이다. 침출, 침식, 식물 흡수 과정으로 농도가 감소될 수는 있으나, 인간 시간 활동 개념으로 봤을 때 미세먼지는 영구 축적된다고 할 수 있다. 또한 지표면의 하천 등에 유입된 부유분진 가운데 일부는 '총용존고형물 형태(거름종이로 거른 성분 중 물을 제외한 나머지)'로 남는다. 이 성분에 의해 가정에 공급된 물이 초음파 가습기에 사용될 경우 미세먼지 수치가 크게 상승한다는 연구 결과도 있다.

미세먼지의 장기적인 유입과 축적은 질소 및 황산화물과의 결합을 통해 산성비 발생, 금속 성분의 장기적 농축 등 토양 및 수환경에 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 가랑비에 옷 젖는다는 말처럼 미세먼지는 우리의 터전과 몸속에 조금씩 지속적으로 스며들고 있기에 제대로 인식하고 과학적으로 대비해야 한다.

한국지질자원연구원은 주요 황사 발원지 토양의 특성을 연구해 카드뮴, 납 등 중금속성분이 지표 환경과 인체 건강에 영향을 미칠 수 있음을 보고한 바 있다. 또한 황사와 비황사 시기의 퇴적 성분 중 납 동위원소를 사용해 부유분진의 기원을 추적하는 연구도 수행했다. 최근에는 대기 중 (초)미세먼지를 포집해 발생원과 생성 원리를 규명하는 연구를 진행하고 있다.

미세먼지의 이동에는 국경이 없다. 무엇보다 우리 주변 모든 환경에 복합적으로 영향을 미치기에 다학제간 융합연구가 더욱 적극적으로 이뤄져야 한다. 반가운 소식은 미세먼지 범국가기구가 지난해 4월 첫발을 내딛고 미세먼지 저감을 위해 꾸준한 행보를 이어오고 해결 방안을 찾고자 다각적으로 노력하고 있다. 우리 미래 꿈나무에게 맑은 공기와 함께 마음껏 뛰어놀 수 있는 환경을 물려주기 위한 노력은 지금부터 시작이다. 최한나 한국지질자원연구원 선임연구원



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