| 중국 강타 최악의 연무현상 형성 비밀 밝혀 | ||
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 최근 중국 130만㎢의 큰 범위에서 연무현상이 나타나 화제가 되고 있다. 경진기(베이징, 톈진을 포함한 허베이)지역, 장강삼각주지역, 심지어 주강삼각주지역에 이르기까지 PM2.5 오염이 심각하다. 일부 지역의 경우, 최고 PM2.5는 1,000㎍/㎥로, 세계보건기구(WHO)가 규정한 미세입자상물질 기준을 훨씬 초과했다. 연무현상 원인을 두고 푸단대학 좡궈순(庄国顺) 교수 연구팀은 10년간 연구 끝에 중국 내에서 다양한 에어로졸의 시공간적 분포, 화학성분 및 형성과 전환 메커니즘을 규명했다. 2013년 1월 18일 '중국 대기오염물 에어로졸(aerosol)의 형성 메커니즘 및 도시 공기품질에 대한 영향'프로젝트는 2012년도 국가자연과학상 2등상을 수상했다. 1. 고공 연무, '안개조성' 능력 강화 과학적 의미에서 안개란 100%의 수증기가 물방울 응결과정을 의미한다. 단, 수증기가 안개가 되는 상대적인 습도는 400%로 전국적인 범위에서 짙은 안개를 형성하기 어렵다. 이유는 그렇게 많은 수증기가 없다는 것이다. 대기 중의 상대적인 습도는 100%를 필요로 하지 않으며, 미세입자상물질이 '안개 조성'이 가능하다. 고공의 연무현상은 ‘안개 조성’능력이 더욱 강하다. 미세입자상물질이 물을 흡수할 때 지속적인 팽창이 가능하다. 상대적인 습도가 90%에서 92%로, 미세입자상물질의 부피도 8배 이상으로 팽창이 가능한 것이다. 대기 속에 인위적인 황산염, 암모늄염, 유기산염, 질산암모늄(NH4NO3) 등이 대량 존재하기 때문에 대기 중의 미세입자상물질을 더욱 쉽게 팽창할 수 있어 뿌연 날씨를 조성할 수 있다. 지상에서 날리는 먼지와 모래, 파도가 일어 생기는 바다소금, 삼림화재로 나타나는 대량 검은탄소(black carbon: BC) 등 미세입자상물질은 여태껏 있었던 것은 결코 아니다. 지난 수천만 년간 형성된 천연 에어로졸이 그동안 변화가 지속되었으나 시종일관 균형을 유지한 상태이다. 그러나 현재 공장과 교통 오염물 배출을 포함한 인위적인 활동에 의해 입자상물질이 증가하고 있다. 중국은 세계에서 PM2.5 오염이 가장 심각한 국가 중 하나이다. 도시 공기품질이 심각한 도전에 직면했으며, 2차 에어로졸, 바이오매스 연소, 황사는 도시 대기오염과 연무현상 조성의 3대 원인이다. 그 중 2차 에어로졸에는 황산염, 질산염, 유기 에어로졸이 대량 함유되어있다. 2. 미세입자상물질, 장거리 확충 가능 황산염, 질산염, 유기 에어로졸이 전국적인 범위에서 연무현상을 초래하는 원인을 분석한 결과, 좡궈순 연구팀이 미세입자상물질의 운동궤적에 대해 장기간 추적 조사한 결과, 미세입자상물질이 장거리 확충이 가능함을 발견했다. 연구팀은 10년간 중국의 전형적인 지역과 아시아 황사 전송경로에 샘플추출거점 대량 을 설치하고, 서부의 신쟝자치구에서 동중국해지역에 이르기까지 분기별로 샘플을 추출했다. 2만 개의 에어로졸 샘플을 수집하여 전면적으로 분석하고, 중국의 심각한 연무현상, 특히 고농도 미세입자상물질 PM2.5의 오염원과 형성 메커니즘을 규명했다. 중국에 신쟝 타커라마간(塔克拉玛干)사막과 황토고원, 네이멍구 고비사막 등 3대 황사 발원지가 있다. 황사는 전송과정에서 오염물질과 작용해 탄산염을 황산염으로 전환시킨다. 바로 이러한 상호 작용으로 형성된 복합오염물질인 에어로졸이 중국의 대기환경에 심각한 영향을 미친다. 예를 들면 상하이지역 입자상물질 PM2.5의 표면 pH값이 2.81에 불과하여 비황사기간보다 2개 단위가 감소하고, 표면 산도는 100배 증가한 것이다. 대면적의 유기 에어로졸, 황산염, 질산염, 흑탄소는 가시도 저하의 직접적인 영향요인이다. 연구팀은 에어로졸 주요성분의 빛에 대한 감쇠율을 연구하고, 유기 에어로졸(일부는 발암물질)의 빛 흡수 강도가 가장 크며, 감쇠율은 47%에 도달할 수 있음을 규명했다. 3. 자동차 배기가스, 연무현상 조성 주범 최근 연간 중국이 에너지절감 및 오염물방출감소 조치를 채택하고, 전국적인 범위에서 발전소의 탈황탈질사업을 다각적으로 추진했으나 대기환경이 호전되지 않은 이유에 대해 연구팀이 연구한 결과, 대량 자동차 배기가스가 대기 중 미세입자상물질 다량 증가의 첫 번째 원인이자, 연무현상 형성의 주된 요인임을 밝혀냈다. 현재 상하이시의 자동차 보유량은 500만대, 베이징시는 600만대이고, 중소도시도 자동차 체증현상이 증대추세를 보이고 있다. 자동차 배기가스 비중이 공장 오염물방출량에 근접하고 있다. 자동차산업의 급성장과 배기가스기준의 비적용이 중국 대기환경의 심각한 오염을 초래하고 있다. 대량 미세입자상물질의 인체에 대한 위해성이 심각하다. 우선 폐암 발생률이 크게 증가할 수 있다. 많은 에어로졸에 부착된 바이러스와 세균은 공공위생에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 2003년의 사스 전염상황도 이와 긴밀한 관련이 있다. 연구팀은 미래 연구방향을 대량 미세입자상물질의 인체에 대한 위해성 연구에 둘 예정이다. 영국 런던시가 안개도시에서 벗어난 사례를 보면, 영국은 1956년 세계 최초로 대기오염방지 법안 <청정공기법안>을 출범하고, 최초로 입법방식으로 가정과 공장에서 배출하는 폐기물을 통제했다. 법안은 시민의 부엌 가재도구를 대규모로 개량하고 도시에 무연구역을 조성하였으며 석탄연소를 금지하면서 동시에 발전소와 중공업시설은 교외로 이전할 것을 규정하였다. 이에 따라 도시 대기오염은 80% 감소했다. 영국에는 1962년 심각한 연무사건이 재발생했으나 사망률은 급감했다. 영국은 1968년 재차 <청정공기법안>을 발표하고, 대기오염 통제역량을 확대했다. 1974년에는 <오염통제법안>을 발표하고, 자동차 연료성분과 석유연료의 유황함유량을 규정했다. 따라서 1980년 런던시에 안개가 나타난 날은 5일에 불과했으며, 이로써 '안개도시' 악명을 제거하고, 현재 유럽에서 오픈카가 가장 잘 팔리는 곳으로 유명하다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2013-01/20/content_188565.htm?div=-1 |
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