국내에서 발생하는 미세먼지가 중국발이라는 통념과 달리 국내에서 절반 이상 발생한다는 조사결과가 나왔다. 국내 요인의 영향만으로도 세계보건기구(WHO) 하루평균 기준을 넘어 대책 마련이 시급한 것으로 보인다.

환경부와 국립환경과학원은 미국 항공우주국(NASA)과 지난해 5∼6월 공동으로 수행한 '한·미 협력 국내 대기질 공동 조사(KORUS-AQ)'결과를 19일 서울 중구 프레스센터에서 발표했다. 5~6월은 광화학적 오염이 가장 심각한 시기여서 선택했다. 이번 조사는  심해지는 고농동 미세먼지의 원인과 이동경로를 규명하기 위해 이뤄졌다. 

공종조사 결과에 따르면 서울 올림픽공원에서 측정된 초미세먼지(PM2.5) 발생에 국내 요인이 52%를 기여했고, 국외 요인 기여율은은 48%로 나타났다. 국외 영향으로는 중국 내륙이 34%(산둥 22%·북경 7%·상해 5%), 북한이 9%, 기타 6%로 조사됐다.

미세먼지는 지름에 따라 10㎛(마이크로미터, 100만 분의 1m)보다 작은 먼지를 PM10이라 한다. 2.5㎛보다 작은 먼지를 PM2.5로 분류한다. 일반적으로 PM10이 미세먼지, PM2.5를 초미세먼지라고 부른다.

국립환경과학원 관계자는 "조사가 수행된 5∼6월은 통상 중국의 영향이 크지 않을 때"라면서  "난방 수요가 많은 겨울철에 특히 중국의 영향이 큰 만큼 다른 시기에 조사하면 결과가 다를 수 있다"고 말했다.

그러나 국내 요인의 영향만으로도 세계보건기구(WHO) 하루평균 초미세먼지(PM2.5) 권고 기준인 25㎍/㎥를 이미 넘어 서는 것으로 나타났다.

이러한 미세먼지 오염물질 영향은 수도권지역의 남쪽 부근에서 가장 많은 비중을 나타내고 있는것으로 밝혀졌다. 

이는 서해안에 있는 5개 석탄화력발전소와 인근 대산화학단지에서 배출한 오염물질이 남서풍을 타고 북상해 수도권 남부 지역에 영향을 미친 것으로 보인다고 공동 조사단은 분석했다.

미세먼지는 굴뚝 등의 발생원에서 나오는 고체 상태의 1차  발생 미세먼지와 가스 상태로 나온 물질이 공기 중의 다른 물질과 화학반응 일으켜 생성된 2차 미세먼지가 있다.  이번 조사 결과 1㎛보다 작은 초미세먼지(PM1) 중 배출원에서 직접 배출된 1차 생성물은 4분의 1미만이고 나머지는 2차 생성물이었다.

PM2.5를 생성하는 물질은 국내에서 발생하는 유기물질(OC)·질소산화물(NOx)·암모니아·블랙 카본(BC)이 미세먼지 발생 요인의 절반 이상을 차지했다.   2차 생성 원인 물질로는 황산염과 질산염 등 유기물질이 가장 많았다.

▲ 왼쪽 위의 그래픽은 조사기간 동안 미세먼지 농도 위험도 분포, 왼쪽 아래 그래픽은 지역별 미세먼지 발생 수준이다. 오른 쪽 자료 왼쪽 위부터 순서대로 미세먼지 발생 지역 구분, 암모니아(NH3) 영향이 높은 지역, 질소산화물(NOx) 영향이 높은 지역, 유기물질(OC) 영향이 높은 지역, 이산화황(SO2)영향이 높은 지역, 블랙카본(BC) 영향이 높은 지역 분포도다. 자료=NASA

서울의 오존 발생은 질소산화물과 휘발성유기화합물(VOCs) 배출의 영향을 받으며, 특히 휘발성유기화합물(VOCs)인 톨루엔이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석됐다.

수도권과 주변 지역에는 오존 발생 원인인 질소산화물이 광범위한 지역에 포화 상태를 보이고 있는 것으로 나타났다.

국립환경과학원 관계자는 “톨루엔을 비롯한 휘발성유기물질 등과 결합된 질소산화물은 대기중 체류시간이 짧아서 대륙을 넘어 이동하지 못한다”면서 “조사 기간 오존 농도가 높게 유지된 데에는 국내 배출원이 상당한 영향을 미친 것으로 보인다”고 밝혔다.

이번 조사는 국내·외 80개 기관에서 580여명의 과학자가 공동 조사팀을 구성하여 시행됐다.

공동 조사팀은 서울 올림픽공원을 지상과 항공 관측 결과를 직접 비교하기 가장 좋은 곳으로 보아, 이곳에서 서울지역 조사를 했다. 조사는 NASA의 관측용 비행기(DC-8)가 이곳을 52회 관측했다. 관측용 비행기는 한반도 전역에도 20회 비행해 전국의 미세먼지 분석 결과를 도출했다.

환경과학원 관계자는 "질소산화물과 휘발성 유기화합물, 특히 톨루엔과 같은 유기 화합물질을 감축하면 미세먼지와 오존 오염을 줄일 수 있다“면서 ”향후 오염원 조사를 더 상세하게 평가하여 최적의 배출관리 전략을 수립할 필요가 있다“고 말했다.

미세먼지는 매우 작아서 코, 구강, 기관지에서 걸러지지 않고 몸으로 통과 된다. 일단 미세먼지가 체내로 들어오면 면역반응의 부작용으로 염증반응이 나타난다. 경우에 따라선 천식이나 호흡기질환, 심혈관계 질환 등이 유발되기도 한다.

이러한 위해성으로 WHO는 한 해에 미세먼지 탓에 기대수명보다 일찍 숨지는  사람이 700만명에 이른다고 발표했다. WHO 산하 국제암연구소도 미세먼지를 1군 발암물질로 분류하고 있다.