에너지/환경

런던의 스모그와 중국의 미세먼지 성분은 다르다

발행일 : 2016 / 11 / 25

1952년 12월 런던 상공을 5일간 뒤덮은 짙은 안개로 1.2만 명의 소중한 생명은 사라졌다. 이에 많은 과학자들이 수십 년을 매달려 이 문제를 해결해야만 했고, 현재 중국 역시 상공의 미세먼지로 인해 그 위험성에 대해 우려를 금치 못하고 있다. 그렇다면, “이 둘의 공통점은 무엇이며, 또 다른 점은 무엇인가?”에 대하여 국제과학연구단체《미국국가과학원 저널》 에서 연구를 통해 살인미세먼지 발생 원인에 대하여 공개하였다.

비록 사람들은 런던 안개가 석탄이 연소하면서 배출되는 스모그가 사망 원인이라고 알고 있었다. 하지만, 스모그와 오염은 ‘살인 듀오’라고 불리기도 하지만 지난 60년간 정확한 화학적 합성반응에 대하여는 공개되지 않았다. 미국, 중국, 이스라엘, 영국의 연구원들은 실험실의 연구와 중국에서 실시한 대기측정을 통해 런던의 살인 스모그와 중국의 미세먼지가 동일한 화학 합성반응을 거쳐 발생함을 발견하였다.

황산염은 스모그 생성의 가장 큰 원인이며, 가정용 석탄과 발전소에서 연소되는 석탄으로부터 배출되는 이산화황은 황산 미립자를 형성한다. 최신 연구 보고에서는 이산화황이 황산 미립자가 되는 과정을 공개하였다. 석탄 연소시 발생되는 또 다른 부산물 질소산화물은 최초의 안개 발생을 일으키며, 황산 미립자를 형성하는 과정을 돕는 원인으로 확인되었다. 안개 속에 수십 미크론 알갱이 입자가 포함되어 있으며, 이 스모그 입자가 증발 후 바로 내려와서 도시 전체를 뒤덮어서 당시의 런던 참사의 주범인 산성 스모그(연무)가 형성된다. 이와 같은 공기의 화학 합성과정이 중국의 미세먼지에도 발생되고 있는 것이다.

그렇지만 중국의 미세먼지가 런던 스모그와 다른 점은 중국 미세먼지의 경우, 더 작은 입자들에 의해 발생된다는 것이다. 중국에서 이산화황은 주로 발전소의 발전과정을 통해 배출되며, 발전소 및 차량에서 배출되는 이산화질소들이 황산의 중화 작용을 하고 있으며, 다수의 비료 사용 및 자동차 배기가스 배출 등의 물리적 상호작용을 통해 중국의 미세먼지가 생성된다는 점이다. 여기서 우리가 주의 깊게 들여다보아야 할 점은 런던 스모그는 강산성인 것에 비해 중국 미세먼지는 기본적으로 중성을 띈다는 점이다.

텍사스농업, 공업대학 특별 초빙교수인 장런이(張人一) 교수에 의하면, 중국 정부는 지난 10년 동안 끊임없이 공기의 오염물질을 감소시키기 위해 노력해 왔으며, 그간의 노력을 통해 공기 미세먼지의 화학합성과정을 이해하고, 이를 관리 감독할 수 있는 객관적 기초를 마련하였다. 더불어 그간의 런던 스모그 현상의 수수께끼를 풀 수 있는 단서를 제공하였으며, 동시에 중국 미세먼지의 관리 및 공기질량의 향상방법에 대해서도 새로운 해결책과 방법을 제시해 주었다. 어쩌면, 질소산화물과 암모니아질소의 배출량을 감소시키는 것이 황산염을 억제하여 미세먼지의 발생을 최소화는 가장 효과적인 방법일지도 모른다.

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