[강신종 쌤의 ‘재미있는 과학이야기’(9)] 미세먼지·초미세먼지

"미세먼지·초미세먼지는 지름 크기로 구분해요
초미세먼지는 단기간만 노출돼도 아주 해롭죠"

목련꽃 그늘 아래서 / 베르테르의 편질 읽노라 / 구름꽃 피는 언덕에서 / 피리를 부노라/ 아 멀리 떠나와 / 이름 없는 항구에서 배를 타노라 / 돌아온 4월은 생명의 등불을 밝혀 든다 / 빛나는 꿈의 계절아 / 눈물어린 무지개 계절아 목련꽃 그늘 아래서 / 베르테르의 편지를 읽노라. (‘4월의 시’, 박목월)

목련꽃이 피건만 하늘은···

4월의 아름다움은 목련이다. 파랗게 맑은 하늘과 하얀 목련꽃의 어울림은 겨울이 물러가는 색깔이기도 하다. 학교 운동장의 목련꽃이 활짝 피기 시작했다.

그러나 4월 하늘은 파랗기보다 황사와 미세먼지로 뿌옇다. 어쩌다 우리의 건강을 위협하는 시기가 되어버린 것인지. 지난달 26일 한때 서울의 세계대기질 지수(AQI)가 170을 기록했다. 이는 ‘대기가 매우 나쁜 도시’ 10위 안에 드는 수치였다. 이번 지면에선 우리의 건강을 위협하는, 요즘 언론에 자주 오르는 미세먼지와 초미세먼지에 대해 알아보자.

미세먼지(PM10)가 위험한 이유는 입자가 미세해 코 점막을 통해 걸러지지 않고 흡입 시 폐포까지 직접 침투해 천식과 폐질환 유병률 및 조기 사망률을 높이기 때문이다. 2009년 국립환경과학원과 인하대학이 공동으로 발표한 사망률 관련 연구 결과를 살펴보면 서울에서 PM2.5 농도가 평상시보다 10㎍/㎥ 증가하면 일별 조기사망률이 0.18% 증가하며 65세 이상 노인(민감 집단)의 사망률은 1.1% 증가한다. 2013년 세계보건기구 산하 국제암연구소(IARC: International Agency for Research on Cancer)는 미세먼지를 1군 발암물질(Group 1)로 지정했다. 세계 각국에서는 10㎛ 이하의 먼지 기준을 정해 엄격하게 규제하고 있다. 한국에서도 1995년부터 이들의 농도를 미세먼지 기준으로 삼고 있다.

서풍을 타고 중국 먼지 날아와

PM10은 직경이 10㎛(마이크로미터) 이하로 1000분의 10㎜보다 작은 크기의 부유 물질을 나타낸다. PM은 Particulate matter(입자상태 부유 물질)의 약자이고 뒤의 숫자는 먼지의 직경을 나타낸다. 먼지, 꽃가루, 곰팡이 등도 미세먼지(PM10)에 해당된다.

미세먼지는 부유 분진(suspended particles)과 입자성 물질(particle matter)로 구분할 수 있으며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미를 갖는다. 자동차 연료 연소 배출 등의 직접 배출과 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 암모니아(NH3), 휘발성 유기화합물(VOCs) 등의 2차 생성물 및 중국에서 발생한 고농도 미세먼지 등이 강한 서풍의 영향으로 서해안을 통과하여 우리나라로 유입되는 지리적 여건도 원인이 된다.

초미세먼지(PM2.5)는 1000분의 2.5㎜보다 작은 먼지로, 미세먼지의 4분의 1 정도의 크기여서 사람의 눈에는 거의 보이지 않는다. 미세먼지와 마찬가지로 자동차 등에서 화석연료의 연소과정과 2차 생성물 등이 원인이 되어 발생한다.

입자가 큰 먼지와 달리 초미세먼지는 단기간만 노출돼도 인체에 심각한 영향을 미치거나 심할 경우 조기 사망으로 이어질 수도 있다. 새로 개정된 우리나라의 미세먼지 ‘나쁨’ 기준은 ㎥당 연평균 81㎍(마이크로그램, 1㎍은 100만분의 1g) 이상, 초미세먼지 ‘나쁨’의 기준은 ㎥당 연평균 36㎍ 이상, ‘매우 나쁨’은 76㎍ 이상 등이 1시간 정도 지속될 경우를 말한다.

외출을 가급적 삼가야

초미세먼지 등 대기의 질이 매우 나쁜 경우 미세먼지로 인한 대기오염을 방지하기 위해 ‘미세먼지 비상저감 조치’가 발령된다, ‘미세먼지 비상저감 조치’가 발령되면 공공기관 차량 2부제 운행이 시행되고 사업장, 공사장은 조업 단축을 해야 한다. 하지만 학생인 우리가 할 수 있는 조치는 많지 않다. 외출을 삼가거나 외출 시 마스크를 착용해야 하는 정도다. 이처럼 수동적인 태도를 보이는 것보다 여러분들이 자기주도적인 학습이나 연구 활동을 통해 미세먼지의 공포에서 벗어날 수 있는 근본적인 해결책을 마련하는 초석이 되기를 간절히 바란다. 파란 하늘이 그립다.

◆통합과학 성취기준

이 글은 고등학교 1학년 학생들 이 배우는 통합과학 중심으로 구 성되었으며 이번 호는 미세먼지 교육 자료를 바탕으로 미세먼지 (PM10)와 초미세먼지(PM2.5)의 차이 및 발생원인 등을 설명하는 글입니다.

강신종 < 용화여고 교사 >