세계보건기구(WHO)와 국제암연구소(IARC)는 지난해 10월 대기오염과 미세먼지에 각각 1급 발암물질이 있다고 결정했다. 또한 중국에서는 스모그로 인해 농작물의 성장이 둔화되는 현상이 나타나고 있다. 대기오염이 인간의 건강을 위협하고 식량난을 가져오는 무서운 위협을 가하고 있다.
PM10(respirable particles)의 입자는 황사 또는 농도를 미세먼지, 이의 4분의 1 크기인 PM2.5(fine particles)을 초미세먼지, 그리고 PM1.0(ultra fine particles)은 초초미세먼지라고 한다. 이러한 미세먼지, 초미세먼지, 초초미세먼지는 입자크기가 작을수록 위해물질이 상대적으로 많이 함유되어 있다. Nitrates, Sulfates, H+, PAHs, Pb, Cd, Ni, V 등 인체에 유해한 중금속이 포함되어 있고 입자가 작아 폐포까지 노출될 가능성이 크기 때문이다.
환경부에 따르면 우리나라는 PM2.5와 PM10 모두 WHO의 네 가지 기준 중 잠정목표 2수준으로 지난 24일부터 악화된 미세먼지의 일평균 농도는 기준치(PM2.5:50㎍/㎥, PM10:100㎍/㎥)를 초과했다. 특히 서울, 경기, 인천의 경우 150㎍/㎥를 넘어 노약자의 경우 무리한 실외활동을 자제해야 하는 상황이다.
2012년 세계 주요 도시의 PM2.5 연평균 농도는 서울(25.2㎍/㎥), 뉴욕(13.9㎍/㎥), 런던(16.0㎍/㎥) 등으로 서울이 타 도시에 비해 약 1.5~2배 높게 나타나고 있다. 국내에 영향이 큰 중국 베이징의 PM2.5는 지난 2013년 1분기 기준으로 96㎍/㎥로 서울과 비교해서 거의 4배 이상 수준으로 심각하다. 중국 74개 주요도시 2013년 상반기 PM2.5 평균은 76㎍/㎥이다.
김영선 민주당 의원은“한·중·일 삼국의 공동연구(LTP)에 따르면, 국내 배출량 중 SOx는 약 30%(2005~2007년 연구), NOx는 약 50% 이상(2008~2012년 연구)이 중국 영향”이라고 밝혔다. 이러한 가운데 노후 자동차의 배기가스와 석탄사용 증가로 중국의 미세먼지 농도가 악화되고 있다.
환경부에 따르면 베이징의 PM2.5 농도는 2013년 1월과 10월에 각 각 최고 993㎍/㎥, 407㎍/㎥를 기록해서 WHO 권고기준의(일일 25㎍/㎥)최고 40배 이상을 기록하여 매우 심각하게 나타나고 있다. 특히 기상청 백령도 측정소의 분석결과 기상상황이 서풍 또는 북서풍 계열일 경우 국내 미세먼지(PM10)는 평균 44.5% 증가하는 것으로 파악된다. 중국발 미세먼지의 영향은 중국의 환경개선 효과가 나타나기 전까지 당분간 겨울철을 전후해서 심화될 것으로 예측된다.
미세먼지·초미세먼지, 우리생활에는 어떤 영향을 미치나
이 관계자는 앞으로 보건이나 관련업종으로 이러한 기상정보를 확대해 제공할 계획이라고 밝혔다. 미세먼지는 먼지와 달리 코나 목의 점막에서 걸러낼 수 없고 브라운운동을 통해 기관지를 지나서 폐포까지 오고 심지어 폐에 상처가 있는 경우에는 혈액까지 침투할 수 있어 인체에 매우 위험하다. 따라서 폐질환 발생율이 증가할 뿐만이 아니라 임산부의 조산률, 노약자의 사망률, 소아의 피부질환 발생률이 증가할 수 있다.
미세먼지를 일으키는 원인은 국내 40~50%, 중국 50~60%로 나타나고 있다. 국내의 원인에는 자동차 배기가스나 화력발전소의 공장연기 같은 오염원이 있고 중국의 원인에는 중국의 급속한 산업화로 인한 대기오염원이 있다. 이로 인해 3월 하순 이후 중국에서는 황사의 영향으로 미세먼지가 함께 넘어올 확률이 크다. 황사는 중국 북쪽의 사막지대에서 오는 모래먼지가 대부분이었지만 최근 중국에서 오는 미세먼지나 초미세먼지는 베이징 산업도시의 급속한 산업화로 인해 중금속과 화학물질이 포함된 먼지라고 말할 수 있다. 미세먼지에는 아황산, 이산화질소화합물 같은 중금속이 많아 인체에 해롭기 때문에 각별한 주의가 필요하다.
미세먼지·초미세먼지는 사망률 증가의 원인
이 입자상 오염물질이 노인들의 폐기능(PEFR)저하와 연관성이 있는데 이러한 관련성은 PM2.5에서 더 크게 관찰되고 있는 만큼 작은 입자상 오염물질에 대한 관리가 필요하다는 것이다. 우리나라는 국내 PM2.5 대기환경 기준에서 레벨 3인 연평균 25㎍/㎥, 24시간 평균 50㎍/㎥을 적용하고 있다. 이해 반해 일본에서는 레벨 2를 적용하고 있다. 세계보건기구 권고기준에 따르면 연평균 10㎍/㎥, 24시간평균 25㎍/㎥을 적용해야 한다.
중국발 스모그의 직격탄을 맞고 있는 우리나라는 세계보건기구의 권고기준을 따르는 것이 바람직하다는 게 업계 전문가들의 지적이다. 그럼에도 미세먼지주의보(경보)는 농도85㎍/㎥(120㎍/㎥)이 2시간이상 지속되는 경우에 발령하고 있다.
국내 초미세먼지 구성성분 중 NO , SO , NH 등이 주요하게 포함되어 있는데 미세먼지성분 중 Mg을 포함하여 NO , SO , NH 가 사망률과 통계적으로 유의한 관련성을 보인다. 미세먼지를 포함한 대기오염 저감이 아동천식입원율 저감과 같은 건강편익을 발생시킨다는 실증적 사례도 있다. 또 미세먼지로 인한 노인들의 허혈성심장질환으로 인한 입원도 증가하고 있다.
임종한 인하대 의대 교수는 “2010년 WHO 기준 대비 수도권 대기오염 연평균 농도에 따른 인체피해 건수를 추정했을 때 초과 사망자수는 15,700명이었다”고 밝혔다. 2024년 대책 미시행시 초과사망자수는 26,388명이었으며 2024년 대책 시행 시 11,348명으로 57.0%가 감소했다. PM2.5 질병부담 산출은 WHO 대기관리목표기준인 PM2.5 10 ㎍/㎥을 기준으로 산출한 것이다. 더욱이 대기오염은 생각보다 심각하다. 국내의 호흡기질환 입원율은 외국과 비교해 높은 편이고 사회경제적 수준이 낮을수록 대기오염에 취약하다. 대기오염은 또 다른 사회적 문제를 야기할 수 있다.
임 교수는 “오염원 인근지역, 사회경제적 수준이 낮은 지역에 있는 대기오염에 더 취약하다는 연구결과가 확인되고 있다”고 밝혔다. 경기도가 서울지역보다 호흡기질환 입원율이 높으나, 2024년 경기도에서의 PM2.5 대기관리 목표를 서울지역의 목표 20㎍/㎥와 같이 잡고 있지 못하고 있다. 예방가능한 호흡기질환으로의 입원률이 높아, 이들 질환을 관리할 수 있는 공중보건과 일차의료가 매우 취약한 상태이다. 따라서 초미세먼지의 오염도가 높고, 호흡기질환의 입원율이 높은 지역은 Health Action Zone으로 특별히 관리가 필요하다.
그렇다면 대책은 없을까?
PM2.5 오염원 관리 필요성이 큼에도 경유택시를 도입할 경우 기존 LPG택시보다 약 50배의 NO2 배출량 증가가 예상된다. 이는 택시의 서울 자동차 중 NOx의 배출 비중을 약 8%로 끌어올릴 것으로 예상되는 만큼 경유택시로 전환은 1차 PM의 증가에 더하여 NOx 농도 증가에 따른 2차 PM의 증가로 수도권 PM 대기질 악화에 기여할 것으로 예상되고 있다. 세계보건기구(WHO)는 경유엔진 배기가스를 석면, 비소 등과 같은 1등급 발암물질로 규정하고 있다.
자동차의 경우 경유차 배출 미세먼지가 예전보다 줄어들었다고 하나 기준치 이하의 미세먼지라도 오래 마시면 수명이 줄어든다. 이 때문에 초미세먼지 주의보 발령 시 차량 통제를 강화할 필요성도 제기되고 있다. 초미세먼지 주의보 발령 시 자가용 운전의 경우 건강의 피해뿐만 아니라 초미세먼지 오염도 가중시키기 때문이다.
디젤연소분진이 초미세먼지 오염의 큰 기여를 하기 때문에 동경에서의‘Diesel NO Project’ 정책과 같이 디젤 차량이 오염저감장치(DPF) 부착 없이는 시내 진입을 막는 보다 강력한 정책을 시행해야 한다는 게 임 교수의 제안이다.
스모그와 식량위기설
중국이 급속한 산업화를 포기하지 않는 한 굴뚝산업으로 인한 스모그의 피해는 계속될 수밖에 없다. 게다가 경제발전에 따라 자동차 운행대수가 증가하면서 자동차 배기가스도 스모그의 원인이 되고 있다.
스모그는 영어의 ‘smoke’(연기)와 ‘fog’(안개)의 합성어이다. 이 용어는 18세기 유럽에서 산업발전과 인구증가로 석탄소비량이 늘어났을 때부터 생겼다. 19세기 중엽부터 석유가 널리 이용되자 석유에 의한 오염도 커졌다. 특히 제2차 세계대전 후에는 자동차 등의 내연기관이 가솔린·중유를 쓰게 되어 석유의 연소에 의한 스모그가 큰 문제로 등장했다.
이러한 산화형 스모그는 자동차의 배기가스 속에 함유된 올레핀계 탄화수소와 질소산화물의 혼합물에 태양광선이 작용해서 생기는 광화학반응산물에 의한 것으로 광화학스모그라고도 한다. 광화학스모그는 눈·코·호흡기의 자극 증상을 일으킬 뿐만 아니라 식물성장의 장애요인이 된다.
케이웨더 관계자는“안개에 먼지가 흡착된 것과 같이 미세먼지와 초미세먼지가 결합된 것이 스모그인데, 이러한 스모그는 피부나 농작물에 잘 달라붙어서 피부질환이나 농작물의 병을 발생시킬 수 있다. 식물의 꽃이나 열매에 스모그가 붙어서 잎이 마르거나 구멍이 뚫리는 등 병이 나게 되면 작황이 나빠지게 된다”고 설명했다.
스모그로 인한 식량위기는 현실적으로 가능하다는 게 업계 전문가들의 견해이다. 중국에서 스모그가 계속 불어오게 된다면 우리나라 쌀 주산지인 전남에 영향을 줄 수 있고 이렇게 된다면 우리나라 국민들의 주식인 쌀의 작황이 나빠져 식량위기를 가져올 수 있다는 것이다.
최근 중국정부도 스모그의 위험성을 깨닫고 앞으로 2년 동안 환경 분야에 400조 원이 넘는 예산을 투자하겠다고 밝혔다. 따라서 스모그를 저감시키려면 대기오염원의 배출량을 줄이고 공장 굴뚝과 자동차 배기구 등 대기오염원을 발생시키는 곳에 탈황설비, 탈질설비와 같은 환경설비를 부착하고 전기자동차를 개발하는 등 다양한 노력에 전 세계가 동참해야 한다.
환경오염으로 인한 피해는 결코 짧은 시간에 치유되지 않는다. 국내의 대기오염이 개선됐는데도 대기오염원의 농도와 무관하게 질병률이 감소하지 않고 있다는 의학계의 지적에 다시 한 번 귀 기울여 봐야 할 때다.
April 2014
