최근 중국에서 날아오는 스모그와 초미세먼지는 대기오염으로 인한 건강 위해성과 경제적 손실 우려가 늘면서 국민적 관심사가 되고 있다.
환경부는 미세먼지 종합대책을 발표해 초미세먼지 예보 및 경보시스템을 개선하고 한중일 3국의 국제협력도 한층 강화할 예정이다. 국민적 우려를 불식시킬 수 있도록 관계부처 역시 최선의 방안을 고민하고 있다.
현재 미세먼지와 초미세먼지에 대한 기준은 특정 크기(10㎛ 또는 2.5㎛) 미만의 먼지입자 전체 농도를 바탕으로 하고 있다. 이러한 질량농도 정보가 국민에게 공개되고 있다.
하지만 초미세먼지 실시간 측정기술과 전문 인력, 측정망 부족으로 인해 초미세먼지의 정확한 화학적 성분자료나 유해성분 포함에 대한 실시간 정보는 국내에서 매우 부족한 실정이다.
초미세먼지의 물리화학적 특성은 발생원, 성장과정, 이동경로, 화학적 반응경로 등에 따라 변화하게 된다. 일반적으로 흙에서 발생한 황사 같은 먼지는 미네랄 성분을 많이 포함하고 있다. 화석연료 또는 생물성 연소에 의해 발생한 먼지는 원소탄소 등을 다수 포함할 수 있고 2차적으로 기체상으로부터 대기 중에서 생성되는 초미세먼지는 유기탄소화합물을 많이 포함하고 있다.
단순한 먼지의 농도 측정만으로는 초미세먼지가 중국의 대도시 및 공업지대에서 유입되었는지, 장거리 이동 시 어떻게 미세먼지 특성변화가 생겼는지, 한반도 내 다양한 배출원에서 국지적으로 발생했는지, 2차적으로 가스상 물질에서 생성됐는지 정확한 판단이 어렵다.
일본 원전사고와 같은 재해 발생 시 인체에 치명적인 방사성 분진과 같은 전혀 종류가 다른 먼지가 한반도로 유입될 가능성도 판단이 어렵다. 단순한 초미세먼지의 전체 농도 측정만으로는 물리화학적 조성이 틀린 먼지를 신속하게 구별해 발생원을 파악하기 힘들다.
그뿐만 아니라 인체 유해성, 이동 및 침전 특성, 생태계 및 기후변화 영향 등을 파악하는 데에도 단순 농도측정으로는 어려움이 크고 조기경보 및 신속한 대처전략을 마련하기에도 한계가 있다.
최근 광주과학기술원 에어로졸공학모니터링 연구실에서는 중국발 고농도 초미세먼지 발생 때 초미세먼지의 화학적 성분을 실시간 측정했다.
지난해 11월 23일은 유기탄소화합물 성분이 가장 높은 수치(19.9㎍/㎥)를 기록해 평상시보다 6배 증가했다. 12월 5일 발생 사례는 질산염의 농도가 가장 높은 수치를 기록했다. 이는 평상시보다 9배 높은 수치다.
다양한 모양의 초미세먼지가 존재함도 확인했다. 유기탄소화합물, 질산염 모두 인체에 유해한 물질로 알려져 있지만 초미세먼지의 구체적인 화학적 성분별 위해성 정보는 부족한 상황이다.
따라서 초미세먼지의 단순한 질량농도 측정뿐 아니라 초미세먼지의 다양한 특성을 실시간으로 모니터링할 수 있는 측정시스템 개발과 초미세먼지의 구체적 화학성분별 위해성 특성 연구가 필요하다.
초미세먼지 측정 전문 인력 양성과 측정망 확충으로 초미세먼지의 실시간 진단 정보, 화학적 특성, 유해성, 발생원, 이동특성 등을 신속하게 국민에게 제공하는 일도 병행해야 할 것이다.
박기홍 광주과학기술원 환경공학부 교수 kpark@gist.ac.kr
