에너지/환경

전문가, 흡연보다 발암성 강한 연무현상 형성원인 및 대책 해석

발행일 : 2013 / 01 / 14

2013년 1월 12일, 북경 전 지역은 자욱한 연무로 가득하였고 35개 관측소 공기품질 지수 가운데 17개가 1입방미터당 500μg 이상이며 28개가 1입방미터당 300μg 이상인 6급으로 심각한 오염을 보여주었다.

중국의 중동부지역으로 큰 범위에서 연무현상이 지속하였고 연무현상으로 공기품질 저하가 나타나 연무현상 형성원인에 대한 규명을 실시하였다.

2013년 1월 1일부터 74개 도시는 공기품질 신기준에 따라 PM2.5를 발표했다. 74개 도시 가운데 경진기(京津冀, 베이징, 톈진, 허베이)지역 도시 내 80개 국가망 관측소는 과반수에 공기품질이 기준초과현상을 지속했다.

장강삼각주지역 도시의 129개 국가망 관측소는 3분의 1에 공기품질 기준초과현상을 지속했다. 기타 직할시 및 성 정부 소재지 도시의 관측소도 기준초과현상이 존재했다.  PM10과 PM2.5는 연무현상 조성의 근본원인이다.

환경 건강과 환경 가시도에 심각한 영향을 미치는 PM2.5가 위 도시의 부분적인 관측소에서 시간당 최대치가 1입방미터당 900μg로, 공기품질 하루 평균치 기준(1입방미터당 75μg)의 10배 이상 초과했다. 이산화유황(SO2)과 이산화질소(NO2)도 경미한 수준 이상의 오염이 나타났다. 특히 베이징, 톈진, 허베잉 스쟈좡(石家庄) 등 도시는 PM2.5,PM10,SO2,NO2 등이 높은 농도 수준에서 배회했다.  연무현상은 대기 및 오염물 배출과 관련된다.

기상학에서 복사안개(radiation fog)로 불리는 연무현상이 중동부지역에서 나타나는 3대 형성원인을 보기로 하자. 이곳은 지면과 가까운 공기의 상대적인 습도가 높고, 뚜렷한 찬 공기활동이 없으며, 바람이 약하고, 대기층이 안정적이다. 하늘이 맑고 구름이 적은 탓에 밤의 복사냉각에 이로워 지면과 가까운 습도 높은 공기가 포화되고 응결되어 안개가 발생한다.

이번에 지속되고 있는 연무현상과 공기품질 저하는 올해의 새로운 현상만은 아니며, 최근 수년간 가을과 겨울, 특히 겨울에 들어선 이후 중국 중동부지역에서 수시로 발생하고 있는데, 이는 기후와 오염물배출에서 기인된다.

구체적인 오염 형성원인을 살펴보면, 대규모 연무현상은 찬 공기 흐름이 약하고 수증기 조건이 좋은 큰 범위의 대기환류에서 주로 나타나며, 지면과 가까운 저공은 바람이 고요하거나 미약한 바람이 분다. 지면의 안정한 날씨 제어를 받아 공기는 수평과 수직 방향 유동성이 모두 작으며, 대기확산 여건이 나쁘다. 이에 따라 도시 규모와 관계없이 국지적인 교통, 생활, 생산에 필요한 에너지소비로 배출되는 오염물은 저공에서 지속적으로 축적된다.

연무현상은 습도가 높고 수증기가 크기 때문에 안개 방울은 흡착과 반응 장소를 제공하고, 반응성 기체상태 오염물질의 액체상태 입자상물질 성분으로의 전환을 가속화하며, 입자상 물질도 응결핵으로서 연무의 생성을 가속화하는 등 양자의 상호작용이 오염을 조속히 형성한다.

환경보호 전문가는 심각한 오염 조성 가능성을 북방지역에서 난방기간 에너지소비가 급증하여 오염물을 배출할 경우, 중등소비 도시에서 3일 연속 대기오염물을 축적할 경우, 남방지역에서 생산과 교통 오염물 배출량이 많을 경우 등으로 제시했다.

환경보호부 환경계획원 왕진난(王金南) 원장은 지역 공동 예방 및 제어 메커니즘 구축의 필요성을 제시했다. 즉 산업과 에너지 구조조정 필요, PM2.5 등 오염물은 종합조치로 처리, 대기 오염은 지역적 특징을 보이기 때문에 지역 공동 예방 및 제어로 대처, PM2.5 처리는 장기성과 복잡성을 갖는 인식을 필요로 하며 조치에 따라 이행하면 제12차 5개년 말 오염이 감소할 것이다. 뚜렷한 공기품질 개선은 난이도가 높아 긴 시간이 소요될 것이다.

중앙기상대의 날씨 예보에 의하면, 2013년 1월 15-16일 중동부지역은 연무현상이 지속되고, 2013년 1월 17-18일 찬 공기의 남하로 공기품질이 개선된다.

기상전문가는 연무현상에 대처하는 방법과 함께 다음과 같이 경고하였다. 실외 노출시간과 창문 여는 시간을 감소하고 실외에서 긴 시간 보려면 마스크를 착용하며, 가시도 저하로 운전자는 속도를 낮추고 공항, 고속도로, 부두는 교통안전 보장 조치 채택이 필요하다.  전문가는 PM3 이상의 입자상 물질 대처에 활용되고 있는 의료 일회용 마스크는 PM2.5 차단능력이 제한되어있으며, 마스크는 소용없다고 지적했다.

연무현상의 건강위해 정도는 흡연보다 발암성이 강하며 중국공정원 원사인 중난산(钟南山) 광저우호흡질병연구소 소장은 지난 30년간 중국 국민의 흡연율이 내려가고 있지만 폐암 환자가 4배 늘어난 것이 연무현상 증가와 관련된다고 지적하였다.  연무 성분은 100가지 대기 입자상 물질로 구성되며 그 중 건강을 해치는 것은 지름이 10㎛보다 작은 에어로졸 입자로서 직접 인체 호흡기관과 폐엽에 진입할 수 있어 비염, 기관지염 등 질환을 유발하며, 장기간 이러한 환경에서 지내면 폐암 유발할 수 있다고 발표하였다.

연무현상은 공기 가운데 오염물질이 가중되면 심혈관 환자의 사망률이 증가하며 입자상 오염물질은 심근경색 유발, 심근 빈혈 또는 파괴를 한다.  중국과학원 지리과학 및 자원연구소 왕우이(王五一) 연구원은 연무 환경에서 어린이들이 천식에 걸리는 비율이 높다고 규명하였다. 이런 상황에선 실외 신체단련 시간을 줄이는 것이 바람직하며 아침 운동의 최적격 시간은 오전 10시로 제시하기도 하였다.