초미세먼지 PM1.5 무방비로 노출

초미세먼지 저감 정책효과, 정밀 관측자료 확인
노후경유차, 고출력 차량 수도권 지역 줄지 않아
100㎚ 이하 입자 원소탄소 농도 감소했다지만
바나듐(83.8~93.4), 니켈(35.3~63.3%) 농도도 위험
김영민 기자 news@chemie.or.kr | 2022-02-22 12:14:23
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[화학신문 김영민 기자]초초미세먼지 PM1.5 경우는 PM 2.5 입자보다 더욱 작아서, 무방비상태에서 꾸준하게 노출될 경우 어린이, 노약자, 임신부 물론 모든 청소년들에게 미래에 치명상을 줄 수 있다고 경고하고 있다.


겨울철 새벽운동하는 건 매우 위험하다. 폐활량이 커질수록 외부 공기를 흡입량이 늘어 결국 마스크도 뚫고 들어오는 발암성 초입자 물질에 속수무책으로 호흡하게 된다.


최예용 환경시민센터 소장은 "겨울철 스모그나 짙은 안개가 낀 날씨에는 최소한의 방어차원에서 마스크를 두겹 이상 착용하고 외출해야 하는데 이렇다보니 호흡이 가파서 보행이 힘드는 시민들이 많다."며 "이같은 최악의 대기질을 막기 위해서는 더 늦기 전에 PM1.5까지 낮춰서 대책을 세워야 한다."고 말했다.

▲일부 소각장 실태를 보여준 사례다. 소각장 환경단체 제공

환경정책과 국민보건을 담당하는 보건복지부, 환경부는 PM1.5 저감 매뉴얼에 대해 전혀 손을 쓰지 못하고 있다. 이유는 현실적인 통제나 법적 규제할 대상이 광범위하기 때문이다.


심각하게 접근해야 할 대목은 기후위기 속에서 안개발생이 빈번하고 서울 수도권 밀집도가 전혀 줄지 않고 오히려 더욱 인간유입을 유발하면서 막대한 교통량 증가와 쓰레기소각시설 등 평창으로 대기질 환경은 더욱 악화로 치닫고 있다.


중금속, 바나듐(Vanadium), 니켈, 아연, 알루미늄,  물질, VOCs(휘발성 유기화합물)와 PAHs(다환방향족 탄화수소)는 호흡기를 통해 유입됐을 때, 발생될 수 있는 인체에 악영향을 근거만 제시할 뿐, 발암성 입자 발생을 줄이기 위한 근본적인 대책은 속수무책이다.


지난 2007년 태안선박기름유출 참사에서 상당한 양의 바나듐이 자원봉사자들에게 고스란히 노출됐다. 당시 녹색연합은 석유원유를 유출되거나, 선박 자동차, 소각시설 등에서 태우면서 발생되는 바나듐, 니켈 등이 대기 중에 쓰며들어 방제작업에 참여하는 시민들에게 노출됐다고 밝혔다.

▲대기질 개선은 범정부 차원에서 접근해야 한다. 대표적으로 건설현장은 상시 비산되는 먼지를 억제할 수 없는 기술적인 구조를 안고 있다. 철강, 자동차, 제조업 분야에서 부터 실생활 전반에 걸쳐 미세먼(PM10)과 초미세먼지(PM 2.5)를 물론 극미세먼지(PM 1.5)까지 광범위하게 노출시키고 있다.  


특히 자동차 출력을 높이기 위한 연료분사력이 초정밀하게 내뿜기 때문에 관련 업종 근로자, 도로에서 작업하는 사람이 메스꺼움, 구토 등 자각증상을 느낀 작업자군은 꾸준하게 늘어나고 있다.


환경부는 23일 초미세먼지(PM 2.5) 저감 차원에서 100㎚(나노미터) 이하의 입자와 미량 금속성분 정밀 관측자료 등을 통해 효과가 있다고만 밝혔다. 한발 더 나아가지 못하고 있는 셈이다.


장석일 의협 국민건강보호위 부위원장은 "초미세먼지(PM2.5)의 10㎍/m3 증가는 폐암 발생률을 9%, 뇌혈관질환 사망률을 10%, 천식의 악화 증상도 29% 증가시키는 등 그 이하의 입자를 가진 초초미세먼지는 호흡기질환의 발병률을 높이는 건 물론이고 심혈관계 질환을 악화시켜 사망에 이르게 하거나 잠재적인 사망자는 속출할 수 밖에 없다."고 설명했다.


나승윤 고대구로병원 순환기내과 교수는 “초미세먼지는 여러 질환 환자에게 치명상을 주기 때문에 초초미세먼지에 대한 대책이 필요하다."고 소견을 밝혔다.

저출신시대에 위험한 임신도 미룰 수 밖에 없는 초초미세먼지 속 탄화수소, 그외 중금속 입자가 태아의 성장·발육을 위험하고 기형아로 태어날 수 있다는 연구도 나왔다.


강원대학교에 따르면 박희호 강원대 화학생물공학부 교수와 홍진기 연세대 화공생명공학과 교수 등 연구진이 최근 공동 연구를 진행해 2D 산화그래핀에 의한 줄기세포 독성 및 조기 분화 유발을 확인했다.

이번 연구에서 탄화수소인 2차원 산화그래핀 입자가 유도만능줄기세포막에 부착 및 세포질에 축적되는 것이 밝혀졌다. 산화그래핀 입자가 세포 생존력을 감소시키고 배아체 형성을 막으면서 조기 분화를 유도하는 것을 확인했다.


박 교수는 "배아줄기세포는 배아에서 태아로 성장 및 발달하는 과정에서 세포 증식·분화가 체계적으로 일어나는데, 조기 분화가 일어날 경우 태아에게 문제가 나타날 위험성이 높다."고 설명했다.


또 "이번에 확인된 독성 및 조기 분화 유발 결과를 토대로 추가 연구를 거쳐 초미세먼지가 태아의 성장·발육에 미치는 원인을 파악해 위험성을 알릴 수 있을 것으로 기대한다."고 밝혔다.


특히, 신생아나 노약자, 활동량이 높아 호흡이 빠르게 거친 직업군에게 초초미세먼지 PM1.5 이하의 대한 범정부 차원에서 새로운 가이드라인을 구축을 권장하고 있다.


국립환경과학원은 '2020년도 초미세먼지 농도 및 배출변화 특성 연구'자료에서 6곳(백령도, 서울, 대전, 광주, 울산, 제주도)에서 측정한 초미세먼지 농도는 2014년 최고 수준 농도를 보인 이후 감소 2020년에 최저 수준 농도를 보였다고만 했다.


전반적인 감소추세에서 2019년에 기상요건(대기정체) 등의 이유로 전년에 비해 초미세먼지 연평균 농도가 약간 상승했다고 했다.


자동차 등 화석연료 연소 시 직접 배출되는 원소탄소의 경우 증가 경향이 보이지 않고, 미량 성분인 바나듐, 니켈 또한 2018년 이후 급격한 감소 추세를 보였다.

수도권 지역의 경우 원소탄소와 함께 100㎚ 이하 크기 입자의 개수가 줄어, 자동차의 배출 입자 영향 감소를 확인할 수 있었다. 100㎚ 이하 크기의 입자는 초미세먼지(2,500㎚)의 1/25, 머리카락 굵기의 1/500(5만㎚) 이하이며, 주로 경유차에서 배출되는 것으로 알려진 물질이다.


수도권과 백령도의 연도별(2018~20년) 100㎚ 이하 입자의 시간당 개수를 비교해 보면, 자동차 배출에 따른 입자개수의 증감이 뚜렷하게 나타났다.

 
수도권은 2018년도에 100㎚ 이하 입자개수가 출근 시간대인 오전 8시부터 단위부피(㎤) 당 35만개를 넘어서다가 퇴근 시간 이후인 오후 8시에 약 51만개에 근접한 후 급격히 감소했다. 이에 비해, 백령도는 이 기간 동안 100㎚ 이하 입자개수가 단위부피(㎤) 당 약 2~5만개를 보여 큰 변화가 없었다. 수도권과 백령도의 원소탄소 농도(㎍/㎤) 일변동 변화도 입자개수와 비슷한 추세를 보였다.

 
다른 지역에 비해 수도권은 경유차 조기 폐차 등으로 5등급 노후차량 대수가 2018년 말 93만여 대에서 2020년 말 55만여 대로 크게(38만대, 약 41%) 감소, 100㎚ 이하 입자의 감소에 영향을 준 것으로 판단된다.


2012년~ 2017년까지 권역별 바나듐과 니켈의 농도는 매년 일부 증가하거나 소폭 줄었으나, 2018년 대비 2020년 농도는 바나듐은 83.8~93.4%, 니켈은 35.3~63.3% 감소한 것으로 나타났다. 해상으로부터 기류가 유입될 때 바나듐과 니켈의 농도가 높은 것으로 나왔고 선박에서 사용되는 중유 연소의 영향이 큰 것으로 추적할 수 있다.


우리나라는 해양환경관리법 시행령 연료유 황함유량 기준 개정(‘19.7)을 통해 선박유(경유) 1.0%→0.5% 반으로 낮췄고, 선박유(중유) 3분의 1 수준인 3.5%를 0.5%로 정해 국내외 모든 선박에게 적용되고 있다.

하지만 기준치만 줄였을 뿐, 저감에 대한 대응은 전혀 없는 상황이다. 즉 선박운항을 끼고 있는 항구도시 시민들에게 그 이상에 위험성 노출이 커질 수 밖에 없다.


환경시민단체들은 다른 입장이다. 석탄과 석유를 주원료를 쓰는 제조업에서 설비관리 부실과 고장, 정비차원 설비멈춤 등으로 중금속 배출은 안개 등 미립자에서 붙어서 사람 코와 입을 통해 침투하는데 전혀 대안이 없다고 일축했다.


날로 늘어나는 소각시설에 대한 철저한 관리가 과학적으로 드러나야 하는데 여전히 일손 부족 탓으로 문제가 되고 있는 초미세먼지 PM2.5까지만 체크하는 수준에 머물고 있다 PM 1.5까지 저감시키고 막을 대안을 찾아야 한다고 지적했다.


연세대 신동천 의대교수는 "정부나 지자체, 기업들이 생각하는 초미세먼지 입자가 사람들에게 어떤 치명상을 주는지에 대한 경각심과 함께 대안이 필요한 때가 왔다.”며 “현제까지 초미세먼지 PM10, PM2.5를 가지고 측정하고 발표하는데, 사실은 이 보다 더 작은 입자 PM1.5에 대한 무방비로 노출돼 있다."고 경고했다.


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