미세먼지의 크기와 인체 피해

최근 연이어 미세먼지의 국내 유입으로 기침, 가래 등의 증상과 함께 천식, 만성폐쇄성 폐질환 환자분들의 호흡기 증상 악화가 자주 발생하고 있습니다.

2005년부터 우리나라와 가까운 몽골 지역과 중국에서 모래폭풍이 발원하는 경우가 많고,  급격한 공업화, 산업화가 황사의 유해성을 높이는 원인으로 지목되고 있습니다.  미국 국립해양대기국이 우리나라에 도착한 바람의 궤적을 거꾸로 따라가 보았는데요.   몽골 서부에서 남동진한 바람이 중국 내륙을 관통, 산둥반도를 지나 한반도까지 불어온 것으로 조사되었습니다.

난방기기, 자동차, 공장 같은 인위적인 발생원인도 존재합니다. 특시 기온이 상승해 눈이 녹으면서 대량의 수증기가 빠져나가지 못하면  난방기기와 차량 등에서 배출되는 대기오염물질을 머금고 정체하게 되거든요. 서울시의 보도자료에 따르면 2011년 조사결과 미세먼지 농도 기여도가 ▲중국으로부터의 유입 38% ▲서울시내 자체 발생 27% ▲인천․경기 등 타 지역으로부터의 유입 25% ▲지구대기 중 자연농도 10%인 것으로 확인되는데요. 배출가스도 미세먼지 발생에 주요한 원인임을 알 수 있습니다.

 

미세먼지(微細-, Particulate Matter, PM) 또는 분진(粉塵)이란 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화 탄소 등과 함께 수많은 대기오염물질 가운데 한 가지로 자동차나 공장 등에서 발생하여 대기중 장기간 떠다니는 물질입니다. 크기에 따라 직경 10㎛ 이하의 미세한 먼지이며, PM10 이라 하고, 입자가 2.5㎛ 이하인 경우는 ‘극미세먼지(PM 2.5)라고 부흡니다.

미세먼지(fine particles) 는 부유분진(Suspendid particles), 입자상물질(Particulate matter) 또는 에어로솔(aerosol) 등으로도 불리며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미를 가지고 있습니다.  입자상물질은 입경(지름)이 10nm에서 100㎛ 정도이며, 이보다 입경이 큰 경우는 중력에 의한 침강효과로 대기중 체류시간이 아주 짧습니다.

미세먼지는 인체에 큰 영향을 미치는 물질입니다.

1948년 미국 펜실베이니아주 도노라에서 20명이 사망한 대기오염사고, 1952년 4,000명의 사망자를 발생시킨 런던스모그는 미세먼지가 인체에 어떤 영향을 미치는지 보여 주는 대표적인 사례이다. (옛날에 학생때 예방의학에서 배웠던 기억이 납니다 ^^) 그 이후로 미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 다양한 역학조사가 실시되었고, 특히 10㎛ 이하의 미세먼지 입자(PM10)가 취약집단의 질병발생률과 사망률을 높이는 등 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성이 높다는 것이 밝혀졌습니다.

이러한 연구결과가 나온 이후 각 국 정부에서는 대기오염대책을 마련하기 시작하였으며, 미세먼지가 인체와 환경에 미치는 해로운 영향을 줄이기 위해 대기오염기준도 마련하였습니다.   공기 속에 입자상물질이 부유하고 있는 상태를 일반적으로 에어로졸(Aerosol),  통상적으로 먼지라 말하고 있다.

먼지의 입도(粒度)범위는 0.001～1000㎛이지만 70㎛이상의 먼지는 발생 즉시 침강하므로 일반적으로 70㎛ 이하의 먼지를 총먼지(TSP, Total Suspended Particle)라 한다.  0.1㎛ 이하의 먼지입경을 초범위(ultra range)라 하며, 대부분의 먼지는 0.1～10㎛ 사이에 분포하게 된다. 0.1～1㎛ 범위의 입자는 입경분포의 특성상 침강이나 응집이 쉽지 않기 때문에 대기 중에 체류시간이 길고 호흡기내 폐포(肺胞)에 침투가 가장 용이하다.

0.5㎛ 크기의 입자는 빛의 산란효과가 가장 커서 시야감소 등의 원인이 되기도 한다.