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미세먼지 줄여준다는 인공 강우…다양한 기술연구 필요

지난달 강원 평창군 대관령에서 항공기와 드론을 활용한 인공 강우 실험이 있었다. 인공 강우는 구름 속 작은 물방울이 뭉쳐지도록 ‘비 씨앗’을 뿌려 인공적으로 비가 내리게 하는 것이다. 가뭄을 해소하는 한편 미세먼지를 제거할 수 있는 방법으로도 거론되고 있다.하지만 인공 강우가 실제로 미세먼지를 제거하는 효과가 있는지에 대해 많은 전문가들은 지나친 기대는 말아야 한다며 회의적인 의견을 나타내고 있다. 현재 기술 수준에서 인공 강우가 성공할 수 있는 기상 조건과 미세먼지가 많은 날씨가 일치하지 않기 때문이다.인공 강우는 구름이 많이 낀 저기압 상태에서 성공할 확률이 높다. 구름 속 작은 수증기 입자가 뭉치게 해 빗방울이 되도록 하는 것이 인공 강우의 기본 원리이기 때문이다. 반면 미세먼지는 주로 고기압의 영향을 받아 구름이 많지 않은 날 심해진다. 또 인공 강우로 미세먼지를 제거하는 효과를 내려면 강수량이 시간당 10㎜ 이상 돼야 하는데 현재 기술 수준은 이에 못 미친다. 인공 강우에 활용되는 물질인 요오드화 은 등이 인체에 유해하다는 논란도 제기된다.다만 앞으로 기술 발전에 따라 인공 강우의 효과가 달라질 수는 있다. 인공 강우 기술을 연구하는 과정에서 미세먼지 저감 효과를 낼 수 있는 또 다른 기술을 발견해낼 가능성도 있다. 미세먼지 저감은 물론 수자원 관리에도 활용할 수 있는 다양한 기술을 연구할 필요가 있다.최준원 생글기자

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또 찾아온 불청객 미세먼지…친환경차 전환 서둘러야

겨울 불청객 미세먼지가 또 들이닥치고 있다. 한국은 세계 최대 온실가스 배출국인 중국과 가까운 데다 편서풍의 영향을 받아 겨울만 되면 중국에서 밀려오는 미세먼지로 골치를 썩인다.문재인 대통령이 중국을 방문해 미세먼지 등 대기오염 문제에 대한 협력을 요구하기도 했지만 중국발 미세먼지는 줄어들 기미를 보이지 않는다. 우선은 우리 스스로라도 미세먼지를 줄이기 위한 노력을 해야 하는 상황이다.미세먼지의 주요 원인으로 꼽히는 것 중 하나가 디젤엔진이다. 환경부는 디젤차가 미세먼지를 일으키는 질소산화물을 휘발유차보다 20배 이상 많이 배출한다고 밝혔다.세계보건기구(WHO)는 디젤 배출 가스가 폐암 등을 유발하는 1급 발암물질이라고 발표하기도 했다. 유럽 환경청은 디젤엔진에서 나오는 미세먼지와 질소산화물로 인해 매년 1만 명이 사망한다고 발표했다.디젤 차량을 친환경 연료 차량으로 대체하면 미세먼지 발생을 줄일 수 있다. 한 사례로 시내버스로 많이 활용되고 있는 천연가스(CNG) 버스는 미세먼지를 배출하지 않는다. 수소 연료 버스는 이산화탄소도 내뿜지 않는다. 이미 국내에서는 디젤차량에 매연 저감장치(DPF) 장착을 의무화하고, 환경개선부담금을 부과하는 등 각종 규제를 가하고 있다. 친환경차로 전환을 서두른다면 미세먼지로 인한 피해를 조금은 줄일 수 있을 것이다.최준원 생글기자

과학과 놀자

겨울철 바람에 따라 '삼한사미'가 생겨나죠

언제부터인가 겨울철에 '삼한사온'이라는 표현보다 '삼한사미'라는 표현이 언론에 자주 언급된다. 대부분 알고 있듯이 삼한사미는 3일은 춥고 4일은 따뜻한 한반도의 전통적 겨울 날씨인 '삼한사온(三寒四溫)'에서 유래한 것으로 따뜻할 '온(溫)'자 대신 미세먼지의 '미(微)'를 넣은 것이다. '3일은 춥고, 4일은 미세먼지 농도가 높아진다'는 뜻으로 우리나라의 최근 겨울철 고농도 미세먼지 현상을 비유하는 신조어다. 실제로 추운 3일간은 북쪽의 추운 지역에서 불어오는 바람의 영향을 받아 공기가 깨끗하고 온화한 4일간은 북서/서쪽 지역에서 불어오는 바람의 영향을 받아 미세먼지 농도가 높아진다.이는 같은 계절에 유사한 양의 대기오염 물질이 오염원에서 배출된다고 하더라고 미세먼지 농도는 바람(풍향과 풍속)에 매우 큰 영향을 받는다는 것을 보여준다. 바람은 왜 부는 것일까?그렇다면 바람은 왜 부는 것일까? 여러분은 뜨거운 여름 햇살에 도로나 땅 위에서 아지랑이가 피어오르는 것을 본 적이 있을 것이다. 추운 겨울 실내 한가운데 놓인 난로 위에서도 아지랑이와 비슷하게 아른거리는 움직임을 볼 수 있다. 이는 난로 위에서 데워진 공기가 위로 이동하는 것으로, 이런 현상을 통해 열은 실내 전체에 전달된다. 이 공기의 흐름은 공간적인 온도 차이에 의해 발생한다. 이를 지구에 비유한다면, 적도지방은 뜨겁게 데워지는 난로에 해당하고 극지방은 난로로부터 멀리 떨어진 추운 공간에 해당할 것이다. 이처럼 공기는 열에너지를 이동시켜주는 대류 운동을 하며, 대류 운동 결과 나타나는 공기의 이동을 바람이라고 한다. 이런 대류 운동으로 대기순환이

커버스토리

서울 미세먼지, 韓 "중국발 39%"에 中 "23% 뿐" 대립

“서울지역 초미세먼지(PM2.5)의 39%는 중국에서 비롯된 것이고, 자체적으로 발생한 것은 42%다.”(한국 국립환경과학원)“중국이 서울 초미세먼지에 미친 영향은 23%에 불과하고, 63%는 한국 내에서 생겨난 것이다.”(중국환경과학원)한·중·일 3국 과학자들이 함께 진행한 ‘동북아 장거리이동 대기오염물질 국제공동연구(LTP)’ 요약보고서에서 ‘서울지역’ 초미세먼지 원인을 두고 각국은 다른 분석을 내놨다. 그런데 어떻게 “한국 초미세먼지의 32%는 중국에서 비롯됐다”(장윤석 국립환경과학원장)고 말할 수 있을까. LTP 요약보고서 발간 뒤에도 중국발(發) 초미세먼지를 둘러싼 논란이 끊이지 않는 이유는 여기에 있다.도시별 수치 놓고 시각차환경부 소속 국립환경과학원은 최근 LTP 요약보고서를 발표하면서 “한국은 국립환경과학원, 중국은 중국환경과학원, 일본은 환경연구소가 각각 (한·중·일 초미세먼지 영향에 대한 분석을) 수행한 뒤 평균값을 내게 됐다”며 “3국 과학자들이 한 장소에 모여 동일한 모델을 돌린 것은 아니다”고 설명했다.LTP 분석 대상은 3국 주요 도시 12곳이다. 한국 3곳(서울 부산 대전), 중국 6곳(베이징 톈진 상하이 칭다오 선양 다롄), 일본 3곳(도쿄 오사카 후쿠오카)의 초미세먼지에 한·중·일이 미치는 영향을 세 나라가 각각 분석했다. 그다음 상세 기여율과 평균값을 공개하는 데 합의한 것이다.상세 기여율은 제각각이다. 예컨대 한국 연구진은 서울 초미세먼지 기여율을 한국(42%) 중국(39%) 일본(1%) 기타(18%)라고 봤다. 반면 중국은 한국(63%) 중국(23%) 일본(0%) 기타(13%)라고 분석했다. 즉 32%라는 숫자는 한

커버스토리

미세먼지는 대기오염물질이 대부분인 '1군 발암물질'

시진핑 중국 국가주석이 공산당 총서기에 오른 지 두 달 만인 2013년 1월. 미세먼지 농도 1000㎍/㎥가 넘는 최악의 스모그가 베이징을 덮쳤다. 지난해 한국 연평균 미세먼지 농도(23.3㎍/㎥)의 50배 가까운 수치다. 이 사건을 계기로 중국 정부는 ‘미세먼지와의 전쟁’을 선포했다. 중국 정부는 이후 2000명의 학자를 동원해 미세먼지 원인을 추적 연구하고 석탄 보일러 교체, 오염기업 퇴출 등에 집중했다. 6년이 지난 현재, 중국의 초미세먼지 농도는 89.5㎍/㎥에서 지난해 51㎍/㎥로 43%가량 줄었다. 한국도 세계보건기구(WHO)가 제시한 초미세먼지 농도 기준의 두 배를 웃돌아 미세먼지를 줄여야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 이런 가운데 한국의 연평균 미세먼지 농도는 지난해 23.3㎍/㎥에서 올해 26㎍/㎥로 오히려 농도가 짙어지고 있다.사람 머리카락 굵기의 5분의 1미세먼지는 지름이 10㎛보다 작은 먼지(PM10)를 뜻한다. 지름이 2.5㎛ 이하인 미세먼지는 초미세먼지(PM2.5)로 분류된다. PM10은 사람의 머리카락 지름(50~70㎛)보다 5분의 1 정도, PM2.5는 머리카락의 약 20분의 1에 불과할 정도로 작다. 이처럼 작기 때문에 미세먼지는 폐를 통해 혈관으로 들어온다.몸으로 들어온 미세먼지는 건강에 치명적이다. 세계보건기구(WHO)가 ‘2019년 건강을 위협하는 10대 요인’의 첫 번째로 ‘대기오염과 온난화’를 꼽았을 정도다. WHO는 대기오염을 유발하는 미세먼지를 ‘1군 발암물질’로 분류하고 있다. 미세먼지는 암뿐만 아니라 치매 증상을 악화시킨다. 우울증, 피부노화와 아토피염도 유발한다.실제로 WHO에 따르면 미세먼지 때문에 이른 나이에 사망하는 인구가 세계적으로 연간 700만 명에 달한다.

경제 기타

인공강우로 미세먼지 잡는다?…검증안돼 효과는 '글쎄'

‘미세먼지.’ 몇 년 전만 해도 개념조차 생소했던 이 단어는 요즘 전 국민을 몸서리치게 하는 골칫덩이가 됐다. 미세먼지로 고통받는 곳은 한국만이 아니다. 국내 대기질에 상당한 악영향을 주고 있는 중국을 비롯해 태국, 인도 등 여러 나라가 미세먼지를 줄이기 위해 다양한 방법을 연구하고 있다. 최근 대중에게 큰 관심을 받은 방안 중 하나는 ‘인공강우’다. 문재인 대통령은 지난 6일 한·중 공조를 통한 미세먼지 문제 해결을 지시하면서 중국과의 공동 인공강우 실험을 언급하기도 했다.어떻게 하늘에서 인공 비를 내리게 만들까인공강우는 구름 입자를 자극해 비를 내리게 하는 것을 말한다. 1946년 미국 제너럴일렉트릭(GE) 연구원이던 빈센트 셰퍼가 4000m 상공에서 구름에 드라이아이스를 뿌리는 방식으로 인공강우를 이끌어낸 게 시초다. 응결핵을 구름 인근에 살포하면 구름 입자나 미세얼음이 결합해 얼음 알갱이가 형성되고, 이것이 낙하하면서 녹으면 비로 바뀐다. 응결핵 역할을 하는 물질로는 요오드화은, 드라이아이스, 염화나트륨, 염화칼륨, 요소 등이 활용된다.인공강우 기술의 ‘선진국’은 오래전부터 미세먼지와 싸워 온 중국이다. 인공강우 시설을 갖춘 지방자치단체만 2000개가 넘는다고 한다. 지형 특성을 감안해 미사일, 인공지능(AI) 무인기, 드론 등을 활용해 이곳저곳에서 인공 비를 만들고 있다. 가뭄이 심했던 2007년에는 랴오닝성에서 로켓 1500발을 발사해 2억8300만t에 달하는 비를 내리게 한 전례도 있다. 태국은 전용 수송기로 물 수천L를 직접 허공에 뿌리는 방식을 자주 썼다.한국은 예산 부족 등의 이유로 인공강우 연구가 지지부진했다. 미세먼지가 사