[환경포커스] 車 대기오염 획기적으로 줄인 뉴욕과 캘리포니아, 비결은 ‘혼잡세, 무공해차’

미국 뉴욕시와 캘리포니아에서 시행되고 있는 자동차 대기오염 저감 정책이 효과를 나타내고 있다는 연구결과가 발표됐다. 도시의 공기 질을 실질적으로 개선하고 시민 건강 증진에 기여하고 있다는 것이다. 뚜렷한 성과를 거둔 정책은 뉴욕시의 혼잡통행료 제도와 캘리포니아주의 무공해 차량(ZEV) 보급 정책이다. 이는 교통 정책이 곧 공중보건 정책이 될 수 있음을 보여주는 중요한 사례로 평가된다. ◇뉴욕시 혼잡통행료, 도입 6개월 만에 초미세먼지 22% 감소 뉴욕시는 지난해 1월 미국 대도시 가운데 최초로 맨해튼 중심부에 '혼잡 완화 구역(congestion relief zone, CRZ)'을 설정하고 혼잡통행료 제도를 도입했다. 도심부에 진입하는 차량을 대상으로 최고 9달러(약 1만3000원)를 징수한다. 이 정책의 효과를 분석한 연구 결과는 코넬대학교 시스템공학 프로그램의 티모시 프레이저 연구원과 시민환경공학부의 H. 올리버 가오 교수 연구팀에 의해 진행됐고, 지난해 12월 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 관련 논문이 게재됐다. 논문에 따르면 제도 시행 이후 첫 6개월 동안 혼잡 완화 구역 내 일일 최대 초미세먼지(PM2.5) 농도는 정책이 없었을 경우와 비교해 ㎥당 평균 3.05㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g), 약 22% 감소한 것으로 나타났다. 정책 시행 20주 차에는 감소 폭이 4.9㎍/㎥까지 확대됐다. 시간이 지날수록 정책 효과가 강화된 셈이다. 대기 질 개선 효과는 맨해튼에 국한되지 않았다. 뉴욕시 5개 자치구 전체에서도 평균 1.07㎍/㎥의 초미세먼지 감소가 관측됐다. 연구팀은 “혼잡통행료 부과가 운전자들의 이동 행태를 변화시켜 차량 통행량을 실질적으로 줄였고, 이로 인해 배출 오염물질이 지속적으로 감소한 것으로 보인다"고 분석했다. ◇캘리포니아 무공해차 확대 NO₂ 감소에 기여 캘리포니아주에서 추진 중인 무공해 차량(ZEV) 보급 정책 역시 대기 질 개선이라는 가시적인 성과를 내고 있다. 서던캘리포니아대학교(USC) 케크 의과대학의 산드라 P. 에켈 박사와 에리카 가르시아 교수 연구팀은 2019년부터 2023년까지의 데이터를 바탕으로 무공해차 확산과 대기오염 변화의 상관관계를 분석했다. 연구팀은 최근 '랜싯 지구 보건(The Lancet Planetary Health)'에 연구 결과를 논문으로 발표했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 위성 관측 장비(TROPOMI)를 활용해 분석한 결과, 각 우편번호 구역(ZIP code)에서 무공해 차량이 200대 증가할 때마다 연평균 이산화질소(NO₂) 농도가 약 1.1% 감소한다는 사실을 확인했다. 특히 무공해차 비중이 2019년 2.0%에서 2023년 5.1%로 증가하면서, 대기 질 개선 효과가 실제 관측 자료로 명확히 드러났다. 대기오염 감소 효과는 캘리포니아 전역에서 동일하게 나타난 것이 아니라, 무공해 차량으로의 전환이 가장 활발하게 일어난 개별 우편번호 구역들에서 가장 크게 나타났다. 연구팀은 이번 분석이 전기차 전환의 효과를 이론이나 시뮬레이션이 아닌, 위성 기반 실측 자료로 입증한 첫 대규모 실증 연구라는 점에서 의미가 크다고 평가했다. ◇공중보건 개선 효과, 1.2조 달러의 사회적 가치 이 같은 대기오염 저감 정책은 환경 개선을 넘어 막대한 공중보건 혜택으로 이어지고 있다. 자동차 배기가스에서 발생하는 이산화질소와 초미세먼지는 심혈관 질환과 호흡기 질환, 조기 사망의 주요 위험 요인으로 알려져 있다. 미국 폐 협회(American Lung Association)는 승용차 판매를 2035년까지 100% 무공해차로 전환하고, 2040년까지 중·대형 트럭으로 확대할 경우 2020년부터 2050년까지 누적 건강 편익이 1조2000억 달러(약 1600조 원)를 초과할 것으로 추산했다. 의료비 절감과 조기 사망 감소, 노동 생산성 향상 등이 포함된 수치다. 뉴욕의 경우 혼잡통행료로 확보한 재원이 대중교통 시스템의 현대화에 재투자되면서 교통 효율성 개선과 대기오염 저감을 동시에 달성하고 있다. 교통 정책, 환경 정책, 건강 정책이 선순환 구조를 형성한 사례로 평가된다. ◇트럼프 정부의 엇박자로 갈등 커져 이런 효과에도 불구하고 지난해 1월 재집권 이후 도널드 트럼프 미국 대통령은 정책을 되돌리려는 시도를 계속하고 있어 갈등을 일으키고 있다. 트럼프 행정부는 재집권 직후부터 뉴욕시의 혼잡통행료 프로그램을 중단시키려는 조치를 적극적으로 추진했다. 트럼프 행정부는 제도 시행 직후부터 연방 정부 차원에서 승인 철회 및 3월 말까지 시행 중단 명령을 내렸다. 일하는 미국인에게 추가 비용을 강제한다 논리였다. 이에 뉴욕주 정부는 연방 정부의 승인 철회가 무효라며 연방 법원에 소송을 제기했고, 법원은 소송을 심리하면서 프로그램 유지 명령을 내린 상태다. 전기차 보급 확대에 대해서도 트럼프 행정부는 정책의 상당 부분을 되돌리거나 축소하는 방향의 조치를 추진하고 있다. 소비자 부담이 크다는 점을 지적하고, 연방 재정 지출을 줄여야 한다는 이유다. 지난해 7월 발표된 '하나의 크고 아름다운 법안(One Big Beautiful Bill)'에서 연방 세액공제 방식의 신차 전기차 보조금(7500달러) 제공을 지난해 9월 30일부로 조기 종료했다. 또한 전기차 배터리 제조에 대한 세액공제도 2028년으로 앞당겨 종료하기로 했고, 강화된 배출가스 규제도 철회했다. 전기차가 2030년 신차 판매의 50%를 차지해야 한다는 행정 명령을 철회했다. 이와 함께 전기차 보급에서 핵심 요소 중 하나인 충전 인프라 확대 정책도 상당 부분 중단 또는 축소됐다. 미국 연방도로국(FHWA)은 약 50억 달러 규모의 국가 전기차 인프라(NEVI) 공식 배분 프로그램(충전망 프로그램)의 신규 자금 집행을 중단하라는 지침을 전달했다. 이에 대해 캘리포니아 등 주 정부는 연방정부의 NEVI그램 중단 조치 등에 반발하고 있다. 캘리포니아주는 자체적으로 전기차 보급·충전 인프라 확대 방안을 마련하고 있다. ◇글로벌 확산 가능성과 정책적 시사점 연구팀은 미국에서 성과가 입증된 이러한 정책은 다른 국가와 도시에도 충분히 적용 가능하다는 평가를 내렸다. 사실 뉴욕의 혼잡통행료 제도는 런던·스톡홀름·밀라노 등 유럽 도시들의 선행 사례를 참고해 설계됐다. 뉴욕의 성공은 높은 인구 밀도와 발달한 대중교통 인프라를 갖춘 전 세계 대도시에 강력한 정책적 근거를 제공한다. 또한 태양광 발전과 같은 재생에너지로 전력을 공급한다면, 전기차로 인한 오염 저감은 극대화할 수 있을 것으로 예상된다. 특히 저소득 및 중등도 소득 국가(개도국)의 경우 승용차뿐만 아니라 전기 오토바이로의 전환이 대기오염을 줄이는 효과적인 기후 변화 완화 전략이 될 수 있다. 연구팀은 이러한 교통·대기 정책이 성공하기 위해서는 혼잡통행료 수익의 대중교통 재투자, 무공해 화물차에 대한 실질적 인센티브 제공, 그리고 지속적인 대기 질 모니터링을 통한 유연한 정책 조정이 필수적이라고 강조했다. 캘리포니아 연구에서 활용된 위성 기반 이산화질소 측정 방식은 지상 측정망이 부족한 개발도상국에서도 정책 효과를 정밀하게 평가할 수 있는 도구로 활용될 수 있다는 것이다. 이제 교통량을 줄이고, 전기차로 배출을 없애는 정책이 세계적으로도 도시의 건강을 되살리는 핵심 수단으로 자리잡을 전망이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경 포커스] 플라스틱 남용, 인류 사회에 엄청난 건강비용 청구한다

플라스틱 오염이 더 이상 환경 문제에 그치지 않고, 인류의 생명과 건강을 직접적으로 잠식하고 있다는 사실을 수치로 분석한 연구 결과가 나와 주목을 끌고 있다. 지금 같은 상황이 앞으로도 계속된다면 오는 2040년까지 인류 전체로부터 건강 수명(건강한 시간)을 8300만 시간 빼앗아 갈 수 있다는 것이다. 영국 런던 위생열대의학대학원을 비롯한 국제 연구팀은 전(全) 수명 주기 평가(life-cycle assessment, LCA) 기법을 통해 플라스틱이 인류 건강에 미치는 영향을 종합적으로 분석한 논문을 발표했다. 이 연구는 국제 의학·환경 분야 저널인 '랜싯 지구보건(The Lancet Planetary Health)'에 최근 게재됐다. ◇플라스틱을 '처음부터 끝까지' 분석하다 연구팀이 사용한 핵심 분석 틀인 LCA는 특정 제품이나 물질이 환경과 건강에 미치는 영향을 원료 채굴부터 생산과 운송, 사용, 폐기 또는 재활용에 이르는 전 과정에서 평가하는 방법론이다. 플라스틱 문제를 쓰레기 처리나 재활용에만 국한하지 않고, 석유·가스 추출 단계까지 거슬러 올라가 분석했다. 이 과정에서 인간 건강 피해를 계량화하기 위해 사용된 지표가 장애보정 생존년수(disability-adjusted life years, DALY)다. DALY는 질병이나 장애로 인해 건강하게 살지 못한 기간과, 조기 사망으로 인해 잃어버린 수명을 합산한 지표다. 1 DALY는 '건강한 삶 1년의 상실'을 의미한다. 즉 DALY가 클수록 사회 전체가 감당해야 할 건강 피해가 크다는 뜻이다. 연구는 또한 BAU(business as usual) 시나리오를 설정했다. 이는 현재와 같은 정책, 생산 방식, 소비 패턴이 유지되고 추가적인 구조적 변화가 없을 경우의 미래를 가정한 시나리오다. “아무것도 바꾸지 않았을 때 어떤 일이 벌어지는가"를 보여주는 기준선인 셈이다. 분석 결과는 충격적이다. 현재와 같은 플라스틱 생산·소비 추세가 유지될 경우, 2016년부터 2040년까지 플라스틱으로 인해 발생하는 누적 건강 피해는 약 8300만 DALY에 이를 것으로 추산됐다. 이는 전 세계 인류가 플라스틱으로 인해 8300만 년에 해당하는 건강한 삶을 잃는다는 의미다. 특히 피해는 시간이 갈수록 가속된다. 2040년 한 해에만 약 450만 DALY의 손실이 발생할 것으로 예상되는데, 이는 2016년 대비 두 배 이상 증가한 규모다. 플라스틱 문제가 미래 세대에 더 큰 부담으로 전가되고 있음을 보여주는 대목이다. ◇가장 해로운 단계는 '버린 뒤'가 아니라 '만들 때' 이번 연구의 가장 중요한 결론은 플라스틱 수명 주기 중 인류 건강에 가장 큰 피해를 주는 단계가 폐기나 재활용이 아니라 '1차 플라스틱 생산' 단계라는 점이다. 2016년 기준으로 석유와 가스를 채굴하고 이를 폴리머로 전환하는 이 단계가 전체 건강 부담의 약 82%를 차지하는 것으로 나타났다. 이 과정에서 배출되는 온실가스는 기후 변화를 심화시켜 폭염과 홍수, 식량 불안, 감염병 확산을 키운다. 동시에 초미세먼지(PM2.5)는 심혈관 질환과 폐암 사망 위험을 높이며, 각종 독성 화학물질은 암과 호르몬 교란, 비전염성 질환의 원인이 된다. 생산 다음으로 건강 피해가 큰 단계는 폐기물의 노천 소각(open burning)으로 15%를 차지했다. 특히 저소득 국가에서 심각한 공기 오염과 독성 노출을 유발하는 것으로 분석됐다. 나머지 약 3%는 폐기물 수거 및 운송, 산업용 소각, 위생 매립, 덤프사이트(비위생 매립지) 등에서 발생한다. 또한, 오는 2040년에는 1차 플라스틱 생산이 전체 피해의 63%를 차지해 여전히 가장 높은 비중을 보일 것으로 전망했고, 생분해성 플라스틱 대체재 도입 과정에서 발생하는 환경 영향으로 인한 피해가 약 12%를 차지할 것으로 예상된다. 대신 노천소각은 관리가 개선되면서 비중이 5%로 낮아진다. 이와 함께 재활용 공정이 확대됨에 따라 약 5%로 비중이 늘고, 산업용 소각도 약 4%를 차지할 것으로 보인다. ◇재활용보다 '생산 감축'이 중요한 이유 이 연구는 플라스틱 문제 해결의 우선순위를 명확히 제시한다. 재활용 확대만으로는 한계가 뚜렷하며, 플라스틱 생산량 자체를 줄이는 것이 가장 효과적인 단일 정책 수단이라는 것이다. 그 이유는 명확하다. 첫째, 건강 피해의 대부분이 이미 생산 단계에서 발생하기 때문에, 재활용을 아무리 늘려도 핵심 피해 원인을 건드리지 못한다. 둘째, 재활용 공정 자체도 에너지 사용과 배출을 동반하며, 특히 화학적 재활용은 오히려 건강 부담을 증가시킬 수 있다. 셋째, 현재 추세대로라면 플라스틱 수요는 2050년까지 두 배 가까이 늘어날 것으로 전망돼 재활용만으로 증가분을 상쇄하는 것은 구조적으로 불가능하다. 연구팀은 대체 물질조차 없는 단순한 1차 플라스틱 생산 감축만으로도 건강 피해와 배출량을 즉각적으로 줄일 수 있다고 강조한다. 이는 기후 변화, 공기 오염, 화학물질 노출이라는 세 가지 위협을 동시에 낮출 수 있는 가장 직접적인 해법이다. 연구팀은 플라스틱 문제를 해결하기 위해 폐기물 관리 중심의 접근에서 벗어나야 한다고 강조한다. 핵심 대책으로는 ▶전 지구적 플라스틱 생산 상한 설정 ▶일회용 플라스틱의 구조적 감축 ▶재사용 시스템 확대 ▶폐기물 수거·처리 인프라 개선 ▶플라스틱 화학물질 정보 공개 의무화 등이 제시됐다. 특히 국제적 구속력을 갖는 '글로벌 플라스틱 협약(Global Plastics Treaty)'을 통해 생산량 자체를 규제하지 않는 한, 건강 피해 증가는 막기 어렵다는 것이 연구의 결론이다. ◇실제 피해는 더 클 수 있다 주목할 점은 이번 연구에 미세플라스틱과 나노플라스틱의 직접적인 건강 피해가 포함되지 않았다는 사실이다. 이는 해당 피해가 작아서가 아니라, 정량적으로 신뢰할 수 있는 데이터가 아직 부족하기 때문이다. 현재 LCA 방법론은 미세플라스틱의 인체 노출 경로와 건강 영향을 충분히 반영할 만큼 발전하지 않았고, 플라스틱 제품에 포함된 화학물질 정보 역시 투명하게 공개되지 않고 있다. 연구팀은 이러한 한계 때문에 8300만 DALY라는 수치가 실제 피해를 10분의 1 이하로 과소평가했을 가능성이 있다고 경고한다. 즉, 우리가 인식하는 것보다 플라스틱의 건강 비용은 훨씬 클 수 있다. 이 경우 플라스틱 생산보다 사용이나 폐기 단계에서 발생하는 피해가 생산 단계보다 더 큰 비중을 차지할 수도 있다는 얘기다. 이 경우 '글로벌 플라스틱 협약'과 관련한 논쟁의 구도가 달라질 수도 있다. 협약 협상에서 선진국들은 사우디아라비아나 중국 등 플라스틱 생산국에 대해 플라스틱 생산 자체를 줄이도록 요구한다. 하지만, 생산국들은 생산을 줄이기보다는 재활용을 강화해야 한다고 주장하는 상황이다. 이런 한계에도 불구하고 이번 연구는 분명한 메시지를 던진다. 플라스틱 문제는 쓰레기의 문제가 아니라 추출과 생산의 문제이며, 인류 건강을 지키기 위해서는 재활용보다 먼저 덜 만들고, 덜 쓰는 구조적 전환이 필요하다는 것이다. 지금 방향을 바꾸지 않는다면, 플라스틱의 숨겨진 비용은 앞으로도 조용히, 그러나 확실하게 우리의 수명을 깎아먹을 것이라고 강조한다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

주방 일회용 고무장갑과 수세미가 가족 건강을 위협할 수도

주방에서 매일 사용하는 일회용 고무장갑과 수세미가 생각지도 못한 건강 위협 요인이 될 수 있다는 연구 결과가 잇따라 발표돼 주의가 필요한 것으로 나타났다. 일상적인 가사 노동의 필수품인 이들 도구에서 발암물질과 항생제 내성균(슈퍼박테리아)이 검출되었기 때문이다. 먼저, 일회용 고무장갑에서 국제암연구소(IARC)가 인체 발암 추정 물질(그룹 2A)로 분류한 'N-니트로소디메틸아민(NDMA)'이 검출됐다는 연구 결과가 주목을 끌고 있다. 일본 가고시마 대학 연구팀이 최근 국제 학술지 '환경 과학 기술 회보(Environmental Science & Technology Letters)'에 발표한 논문에 따르면, 시중의 1회용 고무장갑을 분석한 결과 일부 제품에서 2ppm(mg/kg)이 넘는 높은 농도의 NDMA가 검출됐다. 논문에 따르면, 고무장갑 속의 NDMA는 보관 과정에서 공기 중으로 휘발돼 실내 공기를 오염시키거나, 사용 시 물에 쉽게 녹아 나오는 특성이 있다. 특히 온도가 높을수록 NDMA가 더 빠르게 용출되는 것으로 나타나, 뜨거운 물을 사용하는 주방 환경에서 노출 위험이 커질 수 있다는 것이다. 또한, 니트릴 장갑이 라텍스나 폴리염화비닐(PVC) 장갑보다 상대적으로 더 높은 NDMA 농도를 보이는 경향이 있었고, 제품 제조 직후나 밀봉된 상태에서 그 수치가 가장 높았다. 주방 수세미 역시 세균의 온상이 돼 건강을 위협하고 있다. 순천대 식품영양학과 윤재현 교수팀이 최근 'LWT - 식품과학기술(LWT-Food Science and Technology)' 저널에 발표한 논문에 따르면, 전남 지역 가정에서 수집한 수세미 110개의 22.7%에서 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)균이, 3.6%에서 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)이 검출됐다. 더욱 심각한 점은 이 균들이 단순히 존재하는 것을 넘어, 식중독을 일으키는 독소 유전자를 가지고 있고, 여러 종류의 항생제에 내성을 보이는 다제내성균이었다는 사실이다. 수세미는 항상 젖어 있고 음식물 찌꺼기가 끼기 쉬워 미생물이 증식하기에 최적의 환경을 제공하는데, 오염된 수세미로 설거지를 할 경우 교차 오염을 통해 세균이 식기나 조리대로 확산될 위험도 크다. 전문가들은 이러한 주방 도구로부터 건강 피해를 예방하기 위해서는 다음과 같은 실천 요령을 제시한다. 첫째, 일회용 고무장갑을 사용하기 전에는 반드시 물로 한 번 씻어내는 것이 좋다. 연구 결과, 장갑을 물로 씻거나 열을 가해 건조하면 NDMA 함량이 유의미하게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 사용자에게 전달되는 발암물질 노출을 줄이고 취급하는 식재료의 오염을 막는 효과적인 방법이다. 둘째, 수세미의 위생 관리를 철저히 하고 정기적으로 교체해야 한다. 수세미는 미생물 저장고 역할을 할 수 있으므로 사용 후에는 음식물 찌꺼기를 깨끗이 제거하고 잘 말려야 한다. 또한, 겉보기에 깨끗하더라도 세균 증식과 내성균 확산을 막기 위해 주기적으로 새 제품으로 교체하는 습관이 중요하다. 주방은 가족의 건강을 책임지는 소중한 공간인 만큼, 흔히 사용하는 일회용품과 소모품의 안전성에 대해 다시 한번 점검하고 올바른 사용법을 익히는 지혜가 필요하다는 게 전문가 조언이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경포커스] 발암물질 다이옥신 섭취 주의…15%는 관리 필요

인체에 오래 잔류하면서 암을 일으키는 다이옥신(dioxin) 오염도가 줄고 있으나, 한국인의 실제 노출 수준은 여전히 안심할 수 없는 상황인 것으로 나타났다. 이에 정부도 다이옥신 등 잔류성 유기 오염물질 노출을 줄이기 위한 중장기 관리 전략을 마련해 추진키로 했다. 다이옥신은 극미량으로도 인체에 심각한 독성을 유발하는 물질로, 한 번 환경에 배출되면 쉽게 분해되지 않고 생태계와 인체에 축적되는 대표적인 잔류성 오염물질(POPs)이다. 구조가 비슷한 폴리염화비페닐(Dioxin-like PCBs) 12종까지 포함하면 다이옥신 종류는 모두 222종에 이른다. ◇한국인의 다이옥신 노출 실태: 식품을 통한 만성 노출 한국인의 다이옥신 노출 수준을 체계적으로 분석한 연구는 연세대 의대 환경공해연구소 이용진 교수(부소장)과 이동진 연구원 등이 수행했다. 이들은 최근 국제 학술지 '식품 및 화학 독성학(Food and Chemical Toxicology)'에 한국 성인의 다이옥신 노출 패턴과 식이 요인의 관련성을 분석한 논문을 발표했다. 연구팀은 서울·인천·경기 등 수도권에 거주하는 성인 153명을 대상으로 식습관 설문과 혈중 다이옥신 농도 분석을 병행했다. 연구 결과, 조사 대상자의 평균 혈중 총 다이옥신 농도는 3.647 pg TEQ/g-lipid로 나타났다. 다이옥신 농도를 표시할 때 사용되는 pg(피코그램, picogram)은 1조 분의 1그램에 해당하는 극미량 단위로, 다이옥신이 극소량으로도 인체에 영향을 미친다는 특성을 반영한 것이다. 또한 TEQ(Toxic Equivalency)는 여러 종류의 다이옥신과 다이옥신 유사 물질의 독성을, 가장 독성이 강한 TCDD(2,3,7,8-테트라클로로디벤조-p-다이옥신)를 기준으로 환산해 합산한 지표로, 실제 인체 위해성을 평가하기 위해 국제적으로 통용된다. 총 다이옥신의 평균 농도는 3.647 pg TEQ/g-lipid는 인체 지방성분 1g에 들어 있는 다이옥신을 TCDD 독성으로 환산했을 때 3.647pg이 들어있다는 의미다. 이번 연구에서 측정된 최소치는 0.074pg, 최대치는 42.258 pg이었다. 이는 과거 고엽제 살포로 심각한 오염이 발생했던 베트남 일부 지역이나, 대규모 화학 공장이 밀집했던 이탈리아 브레시아 지역의 보고치(5.0~7.5 pg TEQ/g-lipid)보다는 낮은 수준이다. ◇15%는 '위해지수' 높아 장기 관리 필요 한국의 경우 특정 산업시설에서의 고농도 노출보다는 일상적인 식품 섭취를 통한 만성적·누적 노출이 주요 경로라는 점을 강조했다. 특히 고등어나 갈치와 같은 어류보다 조개·굴·바지락 등 조개류(패류) 섭취가 혈중 다이옥신 유사 PCB(DL-PCBs) 농도를 높이는 주요 요인으로 분석됐다. 이는 패류가 해저 퇴적물에 축적된 다이옥신류를 여과 섭식 과정에서 효과적으로 농축하는 생태학적 특성을 지니기 때문이다. 하지만 연구팀은 이러한 수치만으로 안심해서는 안 된다고 지적했다. 위해지수(hazard quotient, HQ)의 평균값은 0.54로 전반적으로는 기준치 이내였으나, 조사 대상자의 약 15%는 위해지수가 1.0을 초과해 장기적인 관리가 필요한 상태로 나타났다. 여성과 고령층에서 위해지수가 더 높게 나타났는데, 이는 다이옥신이 체지방에 축적되는 특성상 체내 잔류 기간이 길고, 연령 증가에 따라 누적 노출량이 증가하기 때문으로 해석된다. 또한 고소득층일수록 육류와 해산물 섭취 빈도가 높아 노출 위험이 증가하는 경향을 보인 반면, 교육 수준이 높은 집단은 지방 섭취를 줄이는 식습관으로 상대적으로 노출 위험이 낮았다. ◇다이옥신의 실질적 피해: 베트남 고엽제 노출 아동 사례 다이옥신의 인체 위해성은 해외 역학 연구를 통해 구체적으로 확인된다. 일본 가나자와 의과대학 연구팀은 지난달 국제 학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 고엽제(Agent Orange)에 노출된 베트남 산모와 그 자녀를 장기간 추적 조사한 연구 결과를 발표했다. 이 연구에서 주목한 물질은 TCDD다. TCDD는 고엽제 제조 과정에서 의도치 않게 생성된 불순물 형태로 포함됐다. 국제암연구소(IARC)는 TCDD를 사람에게 발암성이 있는 물질(Group 1)로 분류하고 있다. 고엽제는 잎사귀를 말라 죽게 하는 제초제로 베트남 전쟁에서 미군이 북베트남군과 베트콩을 상대로 살포했다. 미군은 초목들을 고사시킴으로써 밀림에 은신하던 베트콩을 드러내기 위해 사용했다. 가나자와 의대 연구팀에 따르면 TCDD에 노출된 산모에게서 태어난 여아는 출생 시 머리둘레가 비정상적으로 커지는 경향을 보였으며, 이러한 초기 신체 지표 변화는 성장 과정에서 자폐 스펙트럼 장애(ASD)나 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 등 신경 발달 장애 위험 증가와 연관될 가능성이 큰 것으로 분석됐다. 또한 여아의 경우 복부 지방 축적이 두드러지게 증가해, 향후 비만과 대사증후군으로 이어질 가능성도 제기됐다. 이 연구는 다이옥신 노출이 단순한 환경 오염 문제를 넘어, 태아기 노출을 통해 신체·신경 발달에 장기적이고 비가역적인 영향을 미칠 수 있는 물질임을 보여주는 대표적 사례로 평가된다. ◇정부의 대응: 제4차 잔류성오염물질 관리기본계획 추진 다이옥신은 스톡홀름 협약에 따라 국제적으로 관리되는 대표적인 잔류성 오염물질(persistent organic pollutants, POPs)이다. 잔류성 오염물질은 공통적으로 강한 독성, 환경 중 잔류성, 생물 농축성, 장거리 이동성이라는 네 가지 특성을 지닌다. 다이옥신 외에도 폴리염화비페닐(PCBs), 다이옥신 유사 푸란(PCDFs), 과거 살충제로 사용된 DDT, 그리고 최근 규제가 강화되고 있는 과불화화합물(PFAS) 등이 여기에 포함된다. 이들 물질은 체내에서 호르몬 체계를 교란해 갑상선 기능 저하, 생식 독성, 면역 기능 약화, 암 발생 위험 증가 등 다양한 건강 문제를 유발한다. 특히 지방 조직에 축적되는 특성으로 인해 단기간 노출보다 장기적·누적 노출의 위험성이 훨씬 크다는 점이 공통적으로 지적된다. 정부는 지난해 12월 기후에너지환경부 등 관계부처 합동으로 '제4차 잔류성오염물질 관리기본계획(2026~2030)'을 확정·발표했다. 정부는 '사람과 생태계에 안전한 POPs 프리 사회 구현'을 비전으로 제시하고, 향후 5년간 총 3778억 원의 예산을 투입할 계획이다. 이번 계획에는 다이옥신 배출 시설에 대한 점검 강화와 노후 소각시설 개선, 신규 잔류성 오염물질에 대한 분석 기술 확보, 인체 노출 실태 조사 확대 등이 포함됐다. 특히 국제적으로 규제가 강화되고 있는 PFAS에 대해서는 별도의 관리 체계를 구축해, 거품형 소화햑제에 포함된 과불화화합물 성분(PFOS·PFOA)의 단계적 퇴출을 유도하고 전국 정수장과 하천을 대상으로 오염 분포를 정밀 조사할 방침이다. 정부는 특히 인체·환경 시료에 대한 모니터링 항목을 확대하기로 했다. 특히 혈액·모유·식품 등을 대상으로 한 인체 노출 조사 주기를 체계화해, 취약 계층과 고노출 집단을 조기에 파악하겠다는 계획이다. 정부는 이번 계획을 통해 잔류성 오염물질로 인한 국민 건강 피해를 사전에 차단하고, 장기적으로는 국제 환경 규제에 선제적으로 대응하는 관리 체계를 구축하겠다는 입장을 밝혔다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경 포커스] 임신 중 대기오염 노출, 아기 신경발달장애 위험 키운다

최근 국내외에서 임신 기간 중 대기오염에 노출될 경우 태아의 뇌와 신체 발달에 장기적으로 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 잇따라 발표돼 임신부의 주의가 필요한 것으로 지적되고 있다. 특히 임신 중 대기 오염물질인 이산화질소(NO₂)와 이산화황(SO₂)에 노출될수록 자녀가 자폐 스펙트럼 장애를 포함한 신경발달장애를 진단받을 위험이 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다. ◇국내 150만 명 대규모 코호트 추적 연구 서울대 분당병원 오탁규·송인애 교수팀은 최근 국제 학술지 '아동 심리학 및 정신의학 저널(Journal of Child Psychology and Psychiatry)에 2010~2014년에 태어난 출생아 143만여 명을 최대 13년간 추적 분석한 연구 결과를 논문으로 발표했다. 이는 국내에서 임신 중 대기오염 노출과 자녀의 신경발달장애 간 연관성을 검증한 연구 가운데 가장 규모가 큰 전국 단위 코호트 분석이다. 코호트(cohort)란 공통된 시점이나 조건(예를 들어 출생 연도, 특정 노출, 질병 여부 등)을 가진 집단으로, 일정 기간 동안 추적 관찰하며 건강 결과나 변화 양상을 분석하는 경우를 말한다. 연구 결과, 임신 기간 동안 대기 중 이산화질소(NO₂) 농도가 0.01ppm 증가할 때마다 자녀가 신경발달장애(neurodevelopmental disorders)를 진단받을 위험은 약 18% 증가했다. 이산화황(SO₂) 역시 농도 증가에 따라 신경발달장애 위험이 통계적으로 유의하게 상승했다. 이 같은 영향은 자폐 스펙트럼 장애(ASD), 지적장애, 발달 지연, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD), 행동·정서 장애 등 주요 신경발달장애 전반에서 일관되게 관찰됐다. 특히 임신 후기에는 NO₂ 노출의 영향이 더욱 크게 나타나, 태아 뇌 발달의 민감 시기와 대기오염 노출이 맞물릴 경우 위험이 증폭될 수 있음을 시사했다. NO₂는 고온 연소 과정에서 질소가 산소와 반응하며 생성되는 질소산화물(NOx)로, 자동차 배기가스나 발전소나 산업용 보일러 등에서 주로 배출된다. SO₂는 황 성분이 포함된 석탄이나 석유 연료를 태울 때 직접 배출되는 오염물질로, 발전소나 선박 등에서 많이 배출된다. 연구팀은 논문에서 “현행 대기환경 기준에 근접한 수준의 오염이라 하더라도 태아의 뇌 발달에는 충분히 해로울 수 있다"며 “임신부를 환경오염 취약계층으로 명확히 인식할 필요가 있다"고 강조했다. ◇임신 초기 이산화황 노출, 사지 기형 위험도 높아져 해외 연구들과도 맥을 같이한다. 중국 우한 어린이병원 연구팀은 최근 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 임신 전후 대기오염 노출과 신생아의 선천성 사지 기형 간의 연관성을 분석한 논문을 발표했다. 연구팀은 2011~2017년 우한 지역에서 등록된 51만550쌍의 산모와 영유아 자료를 분석한 결과, 임신 초기 3개월 동안 높은 농도의 SO₂에 노출될 경우 아기의 선천성 사지 기형(congenital limb defects) 발생 위험이 유의하게 증가한다는 사실을 확인했다. 대기 중 SO₂ 농도가 ㎥당 10㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g) 증가할 때마다 기형 발생 위험을 나타내는 조정 승산비(adjusted odds ratio, aOR)는 1.033~1.043으로 상승했다. 사지 기형이 발생할 위험이 약 3~4% 증가한다는 의미다. 특히 손가락이나 발가락 수가 정상보다 많은 다지증, 팔다리가 비정상적으로 짧아지는 사지 단축 등 특정 기형 유형에서 SO₂ 노출과의 상관성이 두드러졌다. 연구진은 임신 초기가 태아의 사지가 형성되는 결정적 시기라는 점을 강조하며, 이 시기의 대기질 관리 중요성을 지적했다. ◇임신 후기 산불 연기 노출, 자폐증 위험 22% 증가 대기오염의 위험은 도시형 오염 물질에만 국한되지 않는다. 미국 툴레인대학교 연구팀은 최근 '환경 과학 및 기술(Environmental Science & Technology)' 저널에 산불 연기로 인한 초미세먼지 노출과 자폐증 위험 간의 연관성을 분석한 연구를 발표했다. 연구팀은 2006~2014년 남부 캘리포니아에서 태어난 약 20만 명의 아동을 대상으로 임신 기간 중 산불 연기 노출 일수를 추적한 결과, 임신 마지막 3개월 동안 산불 연기에 10일 이상 노출된 산모의 자녀는 그렇지 않은 경우에 비해 자폐 스펙트럼 장애 진단 위험이 약 22.5% 높았다. 연구진은 임신 후기가 태아의 신경 회로와 회백질이 급격히 발달하는 시기라는 점을 들어, 이 시기의 고농도 오염 물질 노출이 뇌 발달에 특히 치명적일 수 있다고 설명했다. 산불 연기에는 다환방향족탄화수소(PAHs)와 중금속 등 독성이 강한 물질이 다량 포함돼 있다. 두 개 이상의 벤젠 고리가 서로 융합된 화학 구조를 가진 PAHs 는 불완전 연소 과정에서 생성되는 독성 유기화합물로, 산불 연기 외에도 자동차 배기가스, 석탄·목재·쓰레기 연소, 산업 공정에서 배출된다. ◇임신부 보호, 개인 주의 넘어 공중보건 과제로 이처럼 국내외 연구 결과를 종합하면, 임신 중 대기오염 노출은 태아의 신체 기형뿐 아니라 신경발달 전반에 장기적인 영향을 미칠 수 있는 구조적 위험 요인으로 드러난다. 초미세먼지(PM2.5)와 그에 흡착된 PAHs·중금속, 그리고 NO₂·SO₂와 같은 가스상 오염물질은 모체 혈액에 흡수된 뒤 태반 장벽을 부분적으로 통과하거나 태반 기능을 교란해 태아에 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 이 과정에서 산화 스트레스, 염증 반응, 호르몬 신호 교란, 태반 혈류 감소가 발생하고, 이것이 태아의 신체 형성이나 뇌 신경 발달에 악영향을 줄 수 있는 것으로 설명된다. 이에 따라 임신 초기와 후기에는 대기질 정보를 수시로 확인하고, 오염 농도가 높은 날의 외출을 최소화하는 것이 필요하다. 산불이나 고농도 미세먼지 발생 시에는 실내에서 HEPA 필터(미세 입자를 걸러내는 고성능 공기 정화 필터)가 장착된 공기청정기를 사용하고, 외출 시에는 초미세먼지 차단 마스크를 착용하는 것이 필요하다. 전문가들은 임신부 개인의 주의만으로는 한계가 분명하다고 지적한다. 야외 근무가 잦은 직업군의 임신부에 대해서는 근무 환경 조정과 추가 보호 조치도 요구된다. 연구진들은 “기후 변화로 산불이 잦아지고 대기오염이 상시화되는 상황에서, 임신부를 환경 취약계층으로 명확히 규정하고 대기질 관리·경보·의료 상담을 연계한 맞춤형 공중보건 정책을 마련해야 한다"고 강조한다. 태아에게 안전한 공기는 더 이상 개인의 선택이 아니라, 사회가 책임져야 할 기본 조건이라는 지적이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경포커스] 양쯔강에서만 연 5200조개 미세플라스틱 유출…“해결하려면 한·중·일 협력해야”

한반도 주변 바다가 육상과 해상을 통해 유입되는 엄청난 양의 플라스틱 쓰레기로 인해 심각하게 오염된 것으로 나타났다. 최근 잇따라 발표된 국내외 연구 결과는 이 문제가 단순한 국내 연안 관리 차원을 넘어, 동북아시아 전체가 구조적으로 맞물린 해양 환경 위기를 맞고 있음을 보여주고 있다. 특히 하천을 통한 대규모 육상 유입과 양식·어업 활동에서 발생하는 해상 유입이 동시에 진행되면서 오염의 규모와 양상이 점점 복잡해지는 것으로 평가됐다. ◇국내 연안 부유 쓰레기, 10개 중 9개가 플라스틱 한국해양과학기술원(KIOST) 위해성분석센터 심원준 박사 연구팀은 지난달 국제학술지 '환경 오염(Environmental Pollution)'에 발표한 논문에서 국내 연안의 부유 쓰레기 평균 밀도를 ㎢당 181개로 추산했다. 연구팀은 파도와 기포의 간섭이 적은 뱃머리 쪽에서 육안과 망원경을 사용해 선박의 항로 상에서 정해진 유효 관측 폭(선박 높이에 따라 10~50m) 내에 존재하는 쓰레기를 식별하고 그 유형과 크기·색상 등을 기록했다. 눈에 보이는 쓰레기 가운데 플라스틱 쓰레기의 비중이 92%를 차지해 해양 부유 쓰레기 문제의 실체가 사실상 플라스틱 오염인 것으로 나타났다. 해역별로는 서해의 오염 밀도가 ㎢당 251개로 가장 높게 나타났다. 연구진은 서해가 대규모 강 하구와 인접해 있고, 조차가 크며, 연안 양식과 항만 활동이 집중된 지리적 특성을 갖고 있다는 점을 주요 원인으로 지목했다. 서해의 경우 해안에서는 ㎢ 당 244개가 관찰됐고, 먼바다에서도 256개나 관찰됐다. 반면 동해는 상대적으로 하천 유입이 적고 수심이 깊어 평균 밀도가 ㎢당 81개로 낮았지만, 완전히 안전한 해역은 아니라는 분석이다. 남해는 206개였다. ◇강 하구와 양식장, 유입의 두 축 플라스틱 쓰레기의 주요 유입 경로는 크게 강 하구를 통한 육상 기원과, 양식·어업 활동을 통한 해상 기원으로 나뉜다. 육상 기원의 경우 한강·금강·영산강 등 국내 주요 하천뿐 아니라, 중국 양쯔강(장강)과 같은 초대형 하천의 영향도 무시할 수 없는 것으로 나타났다. 중국 수자원수력과학연구원 소속 연구팀이 지난달 '커뮤니케이션스, 지구와 환경 (Communications Earth & Environment)'에 발표한 연구에 따르면 양쯔강에서만 매년 약 5200조(兆)개에 이르는 미세플라스틱 입자가 바다로 유입된다. 미세플라스틱은 크기가 5㎜보다 작은 플라스틱을 말한다. 이를 무게로 환산하면 약 9200톤에 이르는데, 단일 하천(강)임에도 전 지구적 해양 플라스틱 순환에 큰 영향을 미치는 수준이다. 이러한 미세플라스틱과 대형 플라스틱이 서해에 유입되면 해류를 타고 한반도 연안으로 확산될 가능성이 크다. 해상 기원 오염은 남해에서 두드러진다. 국내 양식장의 약 46%가 남해 연안에 집중돼 있는데, 이 과정에서 사용되는 발포 폴리스티렌(EPS) 부표와 각종 어구가 주요 오염원으로 지목된다. 파손되거나 방치된 부표는 쉽게 잘게 부서져 중·소형 플라스틱 조각과 미세플라스틱으로 전환된다. ◇플라스틱 '작을수록 더 위험' KIOST 연구팀 논문에 따르면, 부유 플라스틱 가운데 크기가 2.5~20㎝ 범위의 중형 조각이 전체의 72%를 차지했다. 색상은 백색이 59%로 가장 많았으며, 이는 EPS 부표와 포장재 파편의 영향이 큰 것으로 해석된다. 재질별로는 스티로폼 파편이 27%, 필름형 플라스틱이 16%를 차지했다. 중국 시안교통대학교 연구팀이 이달 초 '해양 과학 프런티어즈 (Frontiers in Marine Science)'에 발표한 논문에 따르면 동아시아 해역에서 미세플라스틱의 경우 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이 전체의 90% 이상을 차지했다. 특히 300㎛(마이크로미터) 미만의 작은 입자들이 다량 검출됐다. 연구팀은 이러한 소형 미세플라스틱이 표면적 대비 부피 비율이 커 유해 화학물질을 흡착하기 쉽고, 생물체에 섭취될 가능성도 높아 생태계 위험성이 크다고 경고했다. 플라스틱의 분포와 밀도는 수문학적 요인과 기상 조건에 크게 좌우된다. 강우량이 많은 시기에는 하천 유량이 증가하면서 육상에 축적돼 있던 플라스틱이 한꺼번에 바다로 유입되고, 해류를 따라 더 먼 해역까지 확산된다. 실제로 2022년 9월 태풍 '힌남노'가 통과한 직후 실시한 KOIST 조사에서는 연안 부유 쓰레기 밀도가 평상시 대비 수십 배 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 이러한 극한 기상 현상이 앞으로 기후변화로 인해 더 잦아질 경우, 해양 플라스틱 오염의 변동성과 불확실성이 크게 확대될 수 있다고 지적했다. ◇생태계는 물론 사람도 피해 이들 논문에서는 플라스틱 오염이 해양 생태계 전반에 다층적이고 복합적인 피해를 초래한다고 지적했다. 플랑크톤과 조개류, 작은 물고기 등이 미세플라스틱을 섭취하면 물리적 장(腸) 폐쇄, 섭식 효율 저하, 성장 및 생식 장애 등을 유발할 수 있다. 또한 플라스틱은 잔류성 유기오염물질(POPs)과 중금속을 흡착·운반하는 매개체 역할을 한다. 먹이사슬을 통해 생물 농축이 일어나 인간을 포함한 상위 포식자에게까지 독성 영향을 미칠 가능성이 제기되고 있다. 해양 생물이 대형 플라스틱 쓰레기에 얽히는 사고와 어구 손실 등은 어업 생산성을 떨어뜨린다. 나아가 관광·양식업 피해까지 포함하면 경제적 손실 규모는 연간 수조 원에 이를 수 있다는 분석도 나온다. ◇“국경 넘는 문제, 책임도 넘어야 한다" 동북아 해양에서 중국의 플라스틱 쓰레기는 한반도로, 한반도 플라스틱 쓰레기는 일본 해안으로 떠내려간다는 말이 있다. 논문에서 전문가들은 한반도 주변 해역의 플라스틱 문제를 국경을 초월한 복합 환경 위기로 규정했다. 개별 국가의 수거 노력만으로는 한계가 있으며, 과학적 감시와 정책적 대응, 국제적 책임 분담이 동시에 작동해야 실질적인 개선이 가능하다는 것이다. 중국 시안교통대 연구팀은 논문에서 한·중·일 3국 간 해양 플라스틱 오염에 대한 사법 협력 체계 구축을 제안했다. 화학적 지문 분석과 해양 표류 모델링을 결합해 국가별 오염 기여도를 산출하고, 이를 토대로 '시장 점유율 책임(market-share liability)' 원칙을 적용해 비례적 책임을 묻는 방안을 제시했다. KIOST 연구팀도 과학적 추적과 책임 논의와 함께, 집중호우 시 강 하구 차단·수거 시설 운영, 친환경 부표 보급 확대 등 현장 중심의 예방·대응 정책이 병행돼야 한다고 강조했다. 결국 해양 플라스틱 문제 해결은 국가 내 관리 강화로 플라스틱 쓰레기의 해양 유입을 예방하는 '씨줄'과 바다로 들어온 플라스틱 쓰레기는 국가 간 책임 공유를 통해 해결하는 '날줄'이 서로 잘 짜여야 한다는 얘기다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경포커스] 녹조·화학물질·중금속  ‘삼중고’ 낙동강…근본 대책은

영남권의 젖줄 낙동강이 녹조·유해화학물질·중금속이라는 '삼중고'에 시달리며 심각한 환경 위기에 처해 있다는 연구 결과들이 잇따라 발표되고 있다. 낙동강은 영남지역 수 백만 주민에게 식수를 공급하는 핵심 상수원이지만, 과거의 산업 유산과 현재의 기후 변화가 겹치면서 생태계와 인간의 건강을 동시에 위협하는 상황으로 치닫고 있다는 경고가 나오고 있는 것이다. ◇녹조 현상의 심화: 기후 변화와 보 건설이 맞물린 탓 연세대 토목환경공학과 박준홍 교수팀은 지난해 9월 국제학술지 환경 공학 연구(Environmental Engineering Research)에 발표한 논문에서 낙동강이 유해 남세균(Cyanobacteria, 남조류) 발생 측면에서 이미 매우 위험한 수준에 도달했다고 진단했다. 연구진에 따르면 4대강 사업 이후 낙동강의 평균 유속은 과거에 비해 3배에서 최대 8배까지 감소했으며, 이로 인해 물의 체류 시간이 길어지면서 강이 사실상 '거대한 호수'와 같은 상태로 변했다는 것이다. 연구팀이 2100년 기후변화 시나리오를 적용해 시뮬레이션한 결과, 기온 상승이 지속될 경우 녹조 밀도는 현재보다 수 배 이상 증가해 대규모 남조류 발생 기준인 mL당 100만 세포(cells)를 초과할 가능성이 매우 큰 것으로 나타났다. 보를 개방해 유속을 회복하는 조치가 필요하지만, 이미 가속화된 온난화 상황에서는 이마저도 충분한 해법이 되기 어려울 수 있다는 점에서 문제의 심각성이 크다. 더욱이 12월 중순에는 경남 창원 지역 상수원인 칠서취수장~창녕함안보 인근 2㎞ 구간 낙동강에서 양치식물인 물개구리밥이 긴 띠를 형성한 것이 육안으로 확인됐다. 창원시 측은 “낙동강 물개구리밥은 칠서 취수장 부근에서 약 4-5일간 체류 후 하류로 이동했고, 정수장 취수구는 오탁방지막으로 차단해 체류기간 동안 원수 수질 악화와 그로 인한 칠서정수장 수돗물 수질에 미치는 영향은 없었다"고 설명했다. 하지만, 호수나 늪에서나 발견되는 식물이 강을 뒤덮은 것은 예사롭지는 않다. ◇'영원한 화학물질' PFAS: 눈에 보이지 않는 오염 부경대학교 지구환경시스템과학부 양민준 교수팀은 최근 '분석 과학 기술 저널(Journal of Analytical Science and Technology)'에 게재한 논문을 통해 낙동강 수계의 화학적 오염이 얼마나 광범위하게 진행되고 있는지를 밝혔다. 낙동강 본류와 지류 23개 지점을 조사한 결과, 총 11종의 과불화화합물(PFAS)이 검출됐으며, 특히 구미 산업단지 인근 지류에서는 미국 환경보호청(EPA)의 기준을 크게 초과하는 과불화옥탄산(PFOA)과 과불화옥탄술폰산(PFOS)가 확인됐다. 더 심각한 문제는 이들 물질이 일반적인 정수 처리 과정은 물론 고도정수 처리에서도 완전히 제거되지 않는다는 점이다. 건강 위해성 평가 결과, 0~5세 어린이 집단의 경우 일부 지점에서 유해 지수가 위험 임계치를 초과해, 미래 세대의 건강에 직접적인 위협이 되고 있는 것으로 분석됐다. 과불화화합물은 자연계에서 거의 분해되지 않아 '영원한 화학물질'로 불린다. 낙동강에서는 공장 외에도 폐기물 매립시설이나 소화제를 사용하는 미군기지 등에서도 유입되는 것으로 알려져 있다. 미국 서던캘리포니아대 연구팀은 2025년 초 '노출 과학과 환경 역학(Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology) 저널에 발표한 논문에서 “수돗물 내 PFAS에 지속적으로 노출될 경우 구강·인두암, 소화기계·호흡기계 암 위험이 증가할 수 있다"고 밝혔다. EPA의 새 기준(4ng/L 이하)을 초과할 경우 매년 6,800건 이상의 암이 PFAS 노출로 발생할 수 있다고 추정했다. ◇오래된 오염: 호수 바닥에 쌓이는 중금속 충남대학교 해양환경과학과 최만식 교수팀은 최근 '유해 물질 최신 연구 저널 (Journal of Hazardous Materials Advances)'에 발표한 논문에서 낙동강 상류 안동호 퇴적물이 과거 광산 개발과 현재까지 이어진 제련소 운영의 영향으로 독성 금속의 거대한 저장고가 됐다고 밝혔다. 퇴적층 분석 결과, 1970~1990년대에는 폐광산에서 유입된 카드뮴과 아연이 주요 오염원이었으나, 2005년 이후에는 인근 아연 제련소의 생산량 증가와 맞물려 카드뮴과 아연 농도가 다시 급증하는 경향이 나타났다. 이러한 중금속은 퇴적물에 쌓여 있다가 홍수나 태풍 등 극한 기상 시 재부유·용출돼 생물 농축을 일으키고, 결국 먹이사슬을 통해 인간에게까지 전달될 수 있는 잠재적 '환경 폭탄'으로 작용할 가능성이 크다는 것이다. ◇낙동강 수질오염 해법은 없나 정부도 낙동강 수질 개선을 위해 다양한 대책을 제시하고 있다. 기후에너지환경부는 녹조 발생을 예방하기 위해 공공하수처리시설 방류수의 총인(TP) 기준을 강화하는 개정 하수도법 시행 규칙을 공포했다. 개정 규칙은 5대강(한강·낙동강·금강·영산강·섬진강) 수계에 있는 하수처리용량이 하루 1만㎥ 이상인 대형 공공하수처리시설 방류수 수질 기준 중 총인 항목을 상수원보호구역 등의 시설과 똑같이 조정하는 내용이다. 기후부는 또 녹조 등으로 수질이 악화됐을 때 보 수문을 개방할 수 있도록 취·양수장 취수구 시설을 개선하는 작업도 진행 중이다. 최근 대부·중적포·외삼학 등 경남 합천군에 있는 낙동강 일대 양수장 3곳의 취수구 개선사업이 완료했다. 기후부는 남은 66개 취·양수장의 취수구 개선 사업에도 속도를 높이기로 했다. 현재는 취수구가 강 수심 중간에 위치해 보 수문을 개방할 경우 취수가 불가능하다. 기후부는 지난 10월 수돗물 속 PFAS에 대한 수질기준을 2028년까지 마련하겠다는 계획을 발표하기도 했다. 경북도는 지난 여름 논란이 끊이지 않는 석포제련소 이전 논의를 위해 '석포제련소 이전 타당성 조사 및 종합대책 수립 용역'에 착수했다. 경북도는 용역을 통해 종합적인 해결 방안을 마련한 뒤 국회·환경부와 협의를 진행할 방침이다. 한편, 기후부는 지난 12월 17일 강변여과수·복류수 활용이나 취수원 이전, 취수 방식의 다변화로 낙동강 물 문제를 해결하겠다고 대통령에게 보고했다. ◇낙동강 수질을 개선하려면 생태계부터 살려야 최근 발표된 논문 내용을 종합하면 낙동강은 ▶유속 감소로 인한 녹조의 상시화 ▶산업 활동에 따른 미량 유해 화학물질의 지속적 유입 ▶상류에서 누적된 중금속 오염이라는 세 가지 재난이 동시에 진행되는 복합 오염 상태에 놓여 있다. 기후부는 다양한 대책을 내놓았지만, 근본적인 대책으로는 부족하다는 지적이 나온다. 이런 조치는 단기적으로 수돗물의 안전성을 높일 수는 있겠지만, 낙동강이라는 상수원 자체의 오염을 해결하기에는 부족하다는 것이다. 오염된 강을 그대로 둔 채 취수 지점만 바꾸거나 강바닥 아래를 우회해 물을 끌어오는 방식은, 시민들의 불안을 잠시 피해 가는 기술적 해법일 뿐 강의 건강을 회복시키지는 못한다는 지적이 나온다. 특히 PFAS와 같은 난분해성 화학물질과 퇴적물에 축적된 중금속은 취수 방식을 달리한다고 사라지지 않으며, 홍수나 기후위기로 재부유될 경우 언제든 다시 수계 전반으로 확산될 수 있다. 녹조 역시 보로 인해 느려진 유속과 상승하는 수온이라는 구조적 조건이 바뀌지 않는 한, 계절 관리나 취수 대안만으로는 반복될 수밖에 없다. 남세균 독소가 수돗물 뿐만 아니라 에어로졸 형태로 공기 중에 떠다닌다는 점도 고려해야 한다. 결국 상수원 문제를 '식수 공급의 기술'로만 접근하는 한, 낙동강 생태계는 되살아날 수 없고 시민들의 우려 역시 근원적으로 해소되기 어렵다. 논문을 쓴 전문가들은 공통적으로 낙동강을 다시 생명의 강으로 되돌리기 위해서는 취수원 논의를 넘어, 보 운영의 전면적 재검토와 물 흐름의 회복, 산업단지와 상류 오염원에 대한 강력한 규제, 그리고 강 자체를 정화·회복의 대상으로 삼는 정책 전환이 병행돼야 한다고 강조한다. 안전한 물은 강을 피해 얻어지는 것이 아니라, 강이 건강해질 때 비로소 확보된다는 점을 이제는 직시해야 한다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경포커스] 초미세먼지 원인 농촌 암모니아…비료 관리방식 전환 시급

기후에너지환경부 소속 국가미세먼지정보센터(센터장 오흔진)가 지난 17일 발표한 '2023년 국가 대기오염물질 배출량 산정 결과'에 따르면, 국내 대기오염 배출 구조는 전반적으로 개선 흐름을 이어가고 있다. 2016년 이후 초미세먼지(PM-2.5) 배출량은 꾸준히 감소해 2023년 배출량은 전년 대비 19.3% 줄어든 4만 7957톤으로 집계됐다. 이 같은 성과는 석탄화력발전 비중 축소, 노후 경유차 조기 폐차 등 정책적 개입의 결과다. 실제로 2023년 황산화물(SOx)은 0.4%, 질소산화물(NOx)은 5.7% 감소했다. 산업·교통 부문 중심의 대기오염 저감 정책이 일정한 효과를 거둔 셈이다. 그러나 이 '성적표'에서 유독 눈에 띄는 예외가 있다. 바로 암모니아(NH₃)다. 암모니아 배출량은 오히려 전년 대비 0.1%(약 300톤) 증가했다. 주목해야 할 점은 배출원의 구성이다. 2023년 전체 암모니아 배출량 24만2523톤 가운데 83.9%에 해당하는 20만3373톤이 농업 부문에서 발생했다. 이는 자동차(0.7%)나 산업 생산공정(7.9%)과 비교해 압도적인 비중이다. 미세먼지 문제의 중심이 도시의 굴뚝과 도로에서 농촌의 논밭과 축사로 이동하고 있음을 보여주는 대목이다. ◇농촌의 퇴비가 미세먼지가 되는 원리: '의도치 않은 동반 오염' 농업 암모니아의 문제는 이미 오래전부터 학계에서 지적돼 왔다. 2018년 아주대학교 환경안전공학과 김순태 교수 연구팀은 '한국대기환경학회지'에 게재한 논문을 통해 농경지에 살포되는 액비와 퇴비에서 발생하는 암모니아가 대기 중 초미세먼지 농도를 크게 높일 수 있음을 경고했다. 당시 연구 결과, 농업 활동에서 배출된 암모니아는 수도권의 초미세먼지 농도를 ㎥당 4~5㎍(마이크로그램. 1㎍=100만분의 1g)까지 상승시키는 것으로 나타났다. 이 현상의 과학적 메커니즘은 지난달 중국 난카이대학교 연구팀이 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표한 논문에서 보다 명확히 규명됐다. 연구에 따르면 대기는 산성도를 일정하게 유지하려는 '대기 다매체 완충 능력(atmospheric multiphase buffering capacity)'을 갖고 있으며, 이 완충 작용의 약 80%를 암모니아가 담당한다. 문제는 이 과정에서 발생한다. 암모니아는 대기 중 산성 물질을 중화하기 위해 가스 상태에서 입자 상태의 암모늄염으로 전환되는데, 이 결과로 초미세먼지가 함께 증가한다. 연구진은 이를 '의도치 않은 동반 오염(concomitant pollution)'이라고 정의했다. 농업 생산을 위해 사용된 비료와 분뇨가 결과적으로 대기질 악화를 부추기는 구조인 셈이다. ◇국경을 넘어오는 위협: 중국 농촌 배출의 영향 암모니아 문제는 국내에 국한되지 않는다. 중국은 전 세계 암모니아 배출량의 26.4%를 차지하는 최대 배출국으로, 기존 통계가 실제 배출량을 70% 이상 과소평가했을 가능성도 제기되고 있다. 부산대학교 대기환경과학과 전원배 교수 연구팀(제1저자 최현식)은 '한국대기환경학회지' 올 10월호에 발표한 논문에서 중국의 암모니아 배출 증가가 한반도 대기질에 미치는 영향을 분석했다. 연구 결과, 봄철 북서풍이 부는 시기에 중국 농촌 지역의 암모니아 배출이 늘어나면 한반도 내륙의 초미세먼지 농도는 평균 2.0㎍/㎥, 해양 지역은 최대 3.0㎍/㎥까지 추가 상승할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 암모니아가 질산과 반응해 형성되는 질산암모늄(NH₄NO₃)의 영향이다. 다만 여름철에는 기온 상승으로 이 입자가 다시 가스로 분해되면서 미세먼지 기여도가 낮아진다. 계절적으로 봄철 고농도 미세먼지를 해결하기 위해 농업 암모니아 관리가 핵심 과제로 떠오르는 이유다. ◇10분의 1 비용으로 거두는 거대한 효과: 암모니아 저감의 경제학 암모니아를 줄여야 하는 이유는 또 있다. 저감 비용 대비 대기 개선 효과가 매우 크기 때문이다. 중국 저장대학교와 국제 공동연구진은 지난 2021년 '사이언스' 저널에 발표한 논문에서 암모니아 배출 1㎏을 줄이는 데 드는 비용이 약 1.5달러로, 질소산화물(NOx) 저감 비용(약 16달러)의 10분의 1 수준에 불과하다고 분석했다. 당시 연구진은 전 세계 암모니아 배출량을 절반으로 줄일 경우 약 380억 달러의 비용으로 조기 사망 감소 등 1720억 달러에 달하는 사회적 편익을 창출할 수 있다고 평가했다. 특히 한국은 농경지에 투입되는 단위 면적당 질소량이 OECD 국가 가운데 가장 높은 수준으로 알려져 있어, 비료 관리 방식 개선만으로도 상당한 대기질 개선 효과를 기대할 수 있는 여지가 크다. ◇농업 부문 오염 배출 체계적인 관리 시급 국내 미세먼지 정책이 다음 단계로 도약하기 위해서는 암모니아 배출 관리가 시급하다. 암모니아 배출을 줄이기 위헤서는 전체 배출량의 83.9%를 차지하는 농업 부문에 대한 체계적인 관리가 불가피하다. 중국 난카이대학교 연구팀은 논문에서 농경지 비료의 '깊게 거름 주기(deep placement)'나 분뇨 저장 시설 덮개 설치와 같은 관리 개선이 가장 비용 효율적인 대책이라고 강조한다. 특히 상대습도가 40% 이하로 낮은 조건에서는 암모니아 휘발이 크게 증가하는 만큼, 이러한 기상 조건에서 비료 살포를 피하는 '적절한 시기(right time)' 원칙을 적용하는 세심한 관리가 중요하다는 것이다. 아울러 농촌 퇴비와 액비 등 양분 관리는 하천 부영양화와 녹조 발생과도 관련이 될 수 있다. 농업생산성과 더불어 환경 개선이란 측면에서 관리 방식을 전환한다면 초미세먼지 오염과 녹조라는 오랜 난제에 실질적인 돌파구가 열릴 수 있다는 게 전문가들의 조언이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경포커스] 미세먼지, 노인 심장·혈관·뇌를 위협한다

한국 및 중국에서 대규모로 고령층을 추적 연구한 결과, 초미세먼지(PM2.5) 및 극미세먼지(UFP)에 장기간 노출이 허혈성 심장질환과 뇌졸중의 발생률·사망률을 증가시키는 것으로 확인됐다. 특히 급격한 고령화로 인해 국내 노인의 사망 부담은 미세먼지 저감 노력에도 불구하고 지속해서 증가하는 추세로 나타났다. ◇고령층의 심혈관 건강을 위협하는 미세먼지 최근 발표된 국내외 여러 연구는 PM2.5와 UFP에 장기간 노출되는 것이 심혈관 질환(CVD) 발병 및 사망 위험을 높이는 주요 환경 위험 요인임을 일관되게 보여주고 있다. UFP는 초미세먼지 중에서도 지름 100㎚ 미만의 입자를 말한다. 1㎚(나노미터)는 100만 분의 1㎜다. 전 세계적으로는 매년 약 667만명이 대기오염으로 인해 조기 사망하는데, 이 중 대부분이 PM2.5 노출과 관련이 있다. 특히 노인 인구는 PM2.5 노출의 유해한 건강 영향에 더욱 취약하다. 노년층은 심혈관 및 폐 기능이 나이가 들면서 저하되기 때문에, PM2.5 노출의 악영향이 심화될 수 있다. 세계적으로 고령 인구 비율이 증가하는 가운데, 한국과 중국 등 동아시아 지역에서는 이로 인한 건강 부담이 가속화하고 있다. ◇한국 노인에게 미치는 심각한 피해 인하대 직업환경의학과 이동욱 교수팀은 국내 노인을 대상으로 한 대규모 코호트(동일 집단) 연구에서 PM2.5 장기 노출이 노인(65세 이상)에게 사망 및 질병 위험을 초래한다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 지난 8월 '역학 및 보건 (Eidemiology and Health )' 저널에 논문으로 발표됐다. 2010년부터 2019년까지 한국 노인 536만여 명을 대상으로 한 이 연구에서는 장기적인 PM2.5 노출이 허혈성 심장질환(IHD) 및 뇌졸중(stroke)을 포함한 특정 질환으로 인한 사망률 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다. IHD는 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막혀서 심장 근육이 충분한 산소와 영양을 받지 못해 생기는 질환으로, 대표적으로 협심증과 심근경색이 포함된다. 연구 결과, PM2.5 농도가 m³당 10㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g) 증가할 때 IHD로 사망할 위험이 6.8% 증가했고, 뇌졸중 사망 위험은 2.3% 늘었다. PM2.5 노출로 인한 초과 사망자 수는 대기 질 개선 노력에도 불구하고 인구 고령화로 인해 2010년 4888명에서 2019년 5179명으로 증가했다. 2010~2019년 10년 동안 국내 노인(65세 이상) 인구에서 장기간의 PM2.5 노출로 인해 초과 사망한 사람은 모두 5만1832명으로 추정됐다. 75세 이상 고령층은 65~74세 그룹에 비해 IHD, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 제2형 당뇨병으로 인한 사망률에 더 취약한 것으로 나타났다. 또, 여성 노인이 남성 노인보다 IHD, COPD, 제2형 당뇨병 사망 위험에 더 민감했다. 이는 폐경 후 여성호르몬인 에스트로겐 수치 감소로 인한 심혈관 보호 효과 저하, 염증 증가, 산화 스트레스에 대한 민감성 증가 등과 관련이 있을 수 있다. ◇심혈관 질환 발생 위험 증가 서울대 의대 생명의학과 박상민 교수팀이 최근 '대기 환경(Atmospheric Environment)' 저널에 발표한 논문에서도 비슷한 분석 결과가 제시됐다. 약 170만 명의 한국 노인(65세 이상)을 대상으로 이 연구에서도 PM2.5 고농도 장기 노출이 전체 심혈관 질환 위험 증가와 관련이 있는 것으로 나타난 것이다. PM2.5 농도가 가장 높은 사분위수(Q4, 윗쪽 25%)에 해당하는 환경에 거주하는 노인은 가장 낮은 사분위수(Q1, 아랫쪽 25%)에 비해 심혈관 질환 발생 위험이 6% 높았고, 전체 뇌졸중 위험은 5% 높았다. 이 연구에서도 PM2.5 노출과 관련해 가장 높은 심혈관 질환과 사망 위험을 보인 집단은 75세 이상 노인이었다. ◇적혈구가 초미세먼지를 온몸으로 날라 미세먼지가 심혈관 건강에 해를 끼치는 경로는 복잡하다. 입자 크기와 화학적 구성 성분에 따라 다양한 메커니즘을 통해 전신에 영향을 미친다. UFP는 매우 작아 호흡기 깊숙이 침투하여 혈류로 쉽게 들어가 전신에 영향을 미칠 수 있다. 중국 푸단대 연구팀이 지난 9월 '환경 과학 기술(Environmental Science and Technology)' 저널에 발표한 논문과 영국 런던 블리자드 연구소 연구팀이 지난달 'ERJ 오픈 리서치(ERJ Open Research)' 저널에 발표한 논문을 통해 이런 메커니즘을 엿볼 수 있다. 자동차 배기가스의 미세먼지 입자(탄소성 및 금속 함유 나노입자)가 코로 들어온 후 혈류로 이동하는 주요 메커니즘 중 하나는 적혈구 표면에 부착돼 운반되는 것이다. 이를 '적혈구 히치하이킹'이라 부른다. 적혈구가 미세먼지를 전신 운반체 역할을 하는 셈이다. 쥐 실험에서 호흡기 내에 디젤 배기가스 입자(DEP)를 주입했을 때 혈관을 도는 RBC에 입자가 부착된 것이 관찰됐다. UFP 노출은 전신 염증 및 산화 스트레스를 유발하며, 혈관 내피 기능을 손상시키고, 혈관 수축을 촉진하고 혈압을 상승시킨다. UFP는 또한 혈소판 활성화와 혈액 응고를 촉진해 혈전 형성을 유발할 수 있다. ◇독성 성분이 심장 전기 전도계 교란 지난달 중국 난징 의과대학 연구팀은 '환경 과학 기술' 저널에 발표한 논문에서 “건강한 노인(60~69세)을 대상으로 한 중국의 종단 패널 연구 결과, PM2.5의 특정 무기 원소 성분이 심장 기능에 급성 영향을 미친다는 점을 확인했다"고 밝혔다. 심실의 수축과 이완의 간격이 커지는 현상이 뚜렷하게 관찰됐다는 것이다. 수축 이완의 속도가 느려지면 부정맥 위험이 커진다. 노출된 원소 혼합물을 분석한 결과, 황(S)과 납(Pb)이 심실 수축 전기 신호를 느리게 하는 주요 독성 원인으로 확인됐고, 황과 구리(Cu)가 심실 수축 이완 시간 간격을 늘리는 데 가장 큰 원인으로 작용했다. 국내 연구 논문에서는 노인이 미세먼지에 취약한 이유를 설명하고 있다. 노화는 심혈관 기능 저하를 유발해 심장을 산화 스트레스와 미토콘드리아 기능 장애에 더 취약하게 만든다는 것이다. 또한, 노화는 호흡기의 방어 기제를 약화시켜 PM2.5가 폐 깊숙이 침투하게 된다. PM2.5는 전신 염증을 가중시키고, 혈관-뇌 장벽(BBB)을 손상시켜 뇌졸중 위험을 높일 수도 있다. ◇ 예방을 위한 대책: 마스크와 공기청정기 여러 연구 결과는 PM2.5 노출 수준이 낮은 경우에도 심혈관 위험이 선형적으로 증가하는 것을 보여준다. 이는 PM2.5에 대해 안전 역치(threshold)가 없음을, 즉 낮은 농도에서도 건강 피해가 발생한다는 것을 시사한다. PM2.5에 대한 오염 통제가 매우 중요하다는 점을 강조한다. PM2.5 고농도에 장기 노출되면 노인층의 심혈관 질환 위험 증가로 이어지므로, 노인 인구의 피해를 줄이기 위해서는 무엇보다 대기 오염 규제를 강화하는 것이 중요하다는 것이다. 또, 75세 이상 노인 및 기저 질환을 가진 취약 계층에 대한 맞춤형 공중 보건 개입이 필요하다. 개인적인 대책으로는 마스크를 착용해 오염 노출을 줄이는 것아다. 자동차 배기가스에 노출됐을 때 마스크를 착용하면 적혈구에 부착되는 입자의 양(PM-RBC area)이 감소하는 것으로 나타났다. 이와 함께 실내에서는 공기 청정기를 사용하면 PM2.5 장기 노출과 관련한 건강 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[환경포커스]기후변화의 역습: 겨울 연무 ‘배출 저감’만으론 못 막는다

'삼한사미'. 전통적인 한반도 겨울 날씨를 가리키는 '삼한사온' 대신 최근 한반도 겨울철 날씨를 가리키는 말이다. 북쪽에서 찬 공기가 내려와 사흘 정도 기온이 떨어진 다음에는 서쪽에서 따뜻한 공기가 들어오면서 기온은 오르지만 대신 나흘 정도 미세먼지가 기승을 부린다는 말이다. 이처럼 겨울철마다 찾아오는 뿌연 대기와 답답한 시야, 호흡기 질환의 악화와 같은 '연무(靄霧, haze)' 문제는 이미 익숙한 계절 현상이 되었다. 연무의 원인으로는 중국 북부의 석탄 연소, 국내 대기오염 배출, 공장·산업지역 집중, 그리고 한반도 상공의 약한 대기 순환이 지목돼왔다. 최근의 과학 연구는 앞으로 이 문제의 핵심 요인 자체가 바뀌고 있음을 보여준다. 서울대 지구환경과학부 박록진 교수와 한양대 예상욱 교수 등 연구팀은 기후변화가 겨울철 동아시아 대기의 '정체(停滯)'를 크게 강화해 연무 발생 가능성을 지금보다 훨씬 높일 것이라는 분석을 내놓았다. 최신 기후 모델(CMIP6)과 실제 관측 자료를 분석한 이 연구 결과는 최근 국제 학술지 '종합 환경 과학(Science of the Total Environment)'에 발표됐다. 연구팀은 논문에서 특히 “앞으로 동아시아의 겨울 대기는 오염물질이 잘 빠져나가지 않는 방향으로 변해갈 가능성이 높다"면서 현재 추진하는 미세먼지 배출 저감 정책만으로는 개선 효과를 유지하기 어려울 수 있다고 경고했다. ◇오염 배출량보다 '대기가 얼마나 갇혀 있느냐'가 핵심 이번 연구에서 주목할 지표는 연무 기상 지수(haze weather index, HWI)다. 이 지수는 겨울철 연무를 촉진하는 대표 기상 요소 세 가지를 종합해 만든 것이다. HWI는 연무 발생에 기여하는 세 가지 주요 기상 변수, 즉 ▶수직 온도 차(ΔT) ▶500 hPa 존(Zonal) 풍속 차이 ▶850 hPa 남북 방향 바람(V850) 등을 통합해서 산출하게 된다. 먼저 수직 온도 차(ΔT)는 대류권 하부의 안정성을 나타낸다. 850 hPa(헥토파스칼, 기압 단위)의 기압이 나타나는 고도의 공기층이 250hPa 기압 층보다 따뜻할수록 오염 물질이 위로 분산되는 것을 막는 '뚜껑' 역할을 한다. 하층 공기가 따뜻하고 상층 공기가 상대적으로 차가우면 일종의 대기 역전층이 만들어져 오염물질이 상승·확산하는 것을 막는다. 500 hPa 기압을 보이는 고도에서의 풍속 차이는 중부 대류권 편서풍의 세기를 나타낸다. 편서풍이 약해지면 대기 정체를 유발해 오염 물질이 축적된다. 850 hPa 기압을 보이는 고도에서의 남북 방향 바람은 지표면 근처 오염 물질의 확산 강도를 나타내는 값이다. 바람이 약하거나 변칙적인 남풍일 경우 오염 물질이 쌓이게 된다. 연구팀은 이 HWI와 관측된 일일 PM2.5 농도와의 관계를 조사했다. HWI는 특히 북부 동아시아 지역(동중국 및 한국)에서 일일 초미세먼지(PM2.5) 수준과 강한 양의 상관관계를 보였다. 실제 관측 결과, HWI의 예측력은 매우 높았다. 심각한 연무 조건 (HWI 값이 1.5보다 클 경우)에서는 중국 베이징-톈진-허베이(BTH) 지역의 일일 평균 PM2.5농도는 겨울 평균 대비 ㎥당 44㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g), 즉 51% 증가했다. 반면 청정한 조건 HWI가 -1.5보다 작을 경우)에서는 같은 지역에서 PM2.5 농도는 겨울 평균 대비 49 ㎍/㎥, 즉 55% 감소했다. HWI 값이 오를수록 중국 북부와 한반도의 일일 PM2.5 농도가 즉각적으로 상승한다는 사실을 확인됐다. 연구팀은 “이 같은 결과는 북부 동아시아의 대기 오염 수준이 기상 조건에 따라 하루 만에 크게 변동함을 입증하는 것"이라고 설명했다. 연무는 오염 배출의 문제가 아니라 기상 조건 문제라는 얘기다. ◇미래 전망: 기온 상승 → 대기 안정도 증가 → 연무 급증 연구팀은 16개 CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) 기후 모델을 활용해 오는 2100년까지 연무 발생에 유리한 기상 조건이 얼마나 늘어날지를 예측했다. 2020년부터 2100년까지 네 가지 기후 시나리오(공통사회경제 경로(SSP)를 사용, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, SSP5-8.5) 하에서 잠재적 연무 발생일의 변화를 예측했다. 과거 평균(1980~2014년 평균)과 2090년대를 비교했을 때, 온실가스를 지금 같은 추세로 계속 배출하는 고배출 시나리오(SSP5-8.5) 시나리오의 경우 연무가 재앙적 증가할 것으로 예측됐다. HWI가 0보다 커 연무 발생에 유리한 기상을 보이는 날은 과거 45.5일에서 2090년대에는 55.5일로 21% 늘어날 것으로 예측됐다. HWI가 0.5보다 큰 '보통 연무'일은 29.3일에서 39.7일로 35%가 증가할 것으로 전망됐다. HWI이 1.5보다 큰 '극심한 정체'가 나타나는 날은 5.7일에서 10.7일로 87%가 늘어날 것으로 예측됐다. 극심한 정체 조건의 증가가 두드러졌다. 이는 한반도에서 미세먼지 비상저감조치가 발령되는 시기와 직접적으로 연결된다. 연구팀은 이러한 변화를 유발하는 가장 큰 원인이 '기온 상승'이라고 지적했다. 온난화로 인해 하층 공기 온도가 더 빠르게 높아지고, 이로 인해 대기 상부의 안정층이 강화되면서 오염물질을 가두는 '뚜껑 효과'가 강해질 것이라는 설명이다. ◇한반도는 연무의 '직접 영향 지역' 한반도는 중국발 대기오염 논란으로 자주 거론되지만, 문제는 단순한 이동 경로가 아니다. 한반도와 중국 북부는 겨울철 동일한 대기 순환 체계에 속해 있으며, 정체가 강화되면 양쪽 모두 동시에 악화된다. 즉, 중국이나 한국 모두 오염 배출을 줄여도 대기 정체가 강화되면 개선 효과는 약화될 수밖에 없다는 얘기다. 연구팀은 “이번 연구 결과는 기후 완화가 동북아시아의 대기질 개선을 유지하는 데 필수적이며, 단순한 보완적 조치가 아님을 보여준다"면서 “기후 변화와 대기 오염 간의 강력한 상호작용을 인식하고 이를 바탕으로 기후 정책과 대기질 개선 전략을 명확하게 통합해야 한다"고 강조했다. 즉, 공장·수송 부문 PM2.5 감축 정책이나 석탄발전 감축 및 재생에너지 확대, 지역 유입 오염물질 공동 관리에 더해 기온 상승 자체를 억제하는 정책이 필요하다는 것이다. 기후 대책이 바로 최고의 미세먼지 대책이라는 게 연구팀의 주장이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

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