초미세먼지, 미세먼지, 황사. 많이 이야기하지만 무슨 차이가 있는지 정확히 알지 못한다. 뉴스에 의하면 영국의 연구팀에 의해 초미세먼지가 폐암을 유발하는 원인이 유전자 돌연변이 때문임이 밝혀졌다. 이에 초미세먼지 기준, 농도 및 우리에게 미치는 악영향에 대해 알아보고자 한다.
미세먼지, 초미세먼지, 황사... 무슨 차이지?
미세먼지, 초미세먼지, 황사는 서로 다른 개념이지만, 용어를 쓸 때 혼동하는 경우가 종종 있다. 미세먼지와 초미세먼지는 이름에서 알 수 있듯이 그 크기로 구분된다. 지름이 10㎛(1㎛는 100만 분의 1ｍ) 보다 작은 것을 미세먼지(PM-10)라 하고 2.5㎛보다 작은 것을 초미세먼지(PM-2.5)라 한다. PM-10이 머리카락 지름(50∼70㎛)의 5분의 1∼7분의 1 크기라면, PM-2.5는 머리카락 지름의 20분의 1∼30분의 1 크기에 해당된다. 미세먼지는 크기가 매우 작아 호흡기를 거쳐 폐에 침투하거나 혈관을 따라 이동해 체내에 쌓여 건강에 악영향을 준다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)는 2013년 미세먼지를 1군 발암물질로 지정하였다.
미세먼지의 성분은 발생 지역, 계절, 기상 조건 등에 따라 다르지만, 대체로 대기오염 물질이 공기 중에서 반응해 만들어진 황산염과 질산염이 절반 이상을 차지한다. 나머지 성분은 석탄과 석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등이다.
황사는 중국 북부 지방과 몽골 사막지대 등에서 강한 회오리바람에 휩쓸려 올라간 미세한 흙먼지가 북서풍 등 기류를 타고 한반도에 유입된 것을 가리킨다. 노란색의 색을 띄어 이를 황사라고 부른다. 우리나라에서 황사가 가장 많이 발생하는 시기는 봄으로, 3월부터 5월까지가 황사 시즌이다. 황사가 발생하면 대기 중에 먼지와 유해 물질이 포함되어 있어, 눈이 건조해지고, 기침, 목아픔 등의 증상을 일으키며 호흡기 질환을 악화시키는 원인이 된다. 황사가 한반도에 유입되면 미세먼지 농도는 높아진다. 미세먼지 농도는 공기 1㎥ 중 미세먼지의 무게(㎍)를 나타내는 ㎍/㎥를 단위로 한다. 황사가 유입돼도 초미세먼지(PM-2.5)는 낮을 수 있다. 이달 중순 황사가 유입됐을 때도 미세먼지 농도는 높았지만, 초미세먼지 농도는 상대적으로 낮았다. 자연적으로 발생한 흙먼지인 황사는 주로 토양 성분으로, 입자 크기 기준으로는 대체로 미세먼지(PM-10)에 해당한다.
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초미세먼지 원인
초미세먼지의 원인은 다양하다. 대표적인 원인으로는 앞에서 이야기한 바와 같이 산업 활동, 교통량, 건축물 축조, 자연재해 등이 있다.
- 산업 활동은 많은 에너지와 자원을 사용하여 대기 오염 물질을 발생시키는데, 이는 초미세먼지의 원인 중 하나이다. 산업에서 발생하는 먼지와 기타 오염 물질이 대기 중에 배출되면, 미세 입자가 증가하여 대기 오염을 일으킨다.
- 교통량도 초미세먼지의 원인 중 하나이다. 자동차와 버스 등 교통수단이 많아지면서 대기 중에 배출되는 유해 물질도 많아지게 된다. 특히 브레이크, 타이어 등 자동차 부품에서 발생하는 미세 입자는 초미세먼지의 주요 원인 중 하나이다
- 건축물 축조도 초미세먼지의 원인 중 하나이다. 건축물의 증축, 보수, 해체 과정에서 발생하는 먼지와 폐기물은 대기 중에 배출되어 초미세먼지의 증가를 야기한다.
- 자연재해도 초미세먼지의 원인 중 하나이다. 산불, 폭풍, 황사 등의 자연재해는 대기 중에 먼지와 유해 물질을 발생시키며, 이는 초미세먼지의 발생 원인이 된다.
또한, 이러한 원인들이 복합적으로 작용하여 초미세먼지의 발생을 촉진시키고 있다.
초미세먼지가 미치는 영향
초미세먼지는 실생활에서 많은 부정적인 영향을 미친다. 이 먼지는 매우 작은 입자로서, 인체 내부로 쉽게 침투하여 호흡기, 폐, 혈액, 뇌 등 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 우선, 초미세먼지는 호흡기 질환을 유발한다. 먼지가 마스크나 기타 방호장비를 통해 차단되지 않으면, 미세 입자가 폐에 침투하여 염증을 유발하고 폐기능을 저하시킨다. 이는 천식, 만성폐쇄성폐질환 등 호흡기 질환을 악화시키며, 호흡기 감염 위험도를 증가시킨다. 또한, 초미세먼지는 혈액순환에도 영향을 미친다. 입자가 혈액순환을 통해 전신으로 이동할 경우, 혈액 내에 있는 산소와 이산화탄소의 교환 과정을 방해한다. 이는 고혈압, 심혈관질환 등과 같은 심혈관 질환의 발생 위험도를 높일 수 있다.
마지막으로, 초미세먼지는 뇌 기능에도 영향을 미친다. 뇌는 신경세포와 동맥을 통해 산소와 영양소를 공급받아 기능을 수행하는데, 미세 입자가 혈액순환을 방해하면 뇌 기능에 지장을 줄 수 있다. 초미세먼지 노출도가 높을수록 뇌의 퇴행 속도도 빨라진다. 뇌에서 기억·학습을 담당하는 대뇌피질이 위축돼 치매 위험이 커진다.
초미세먼지가 폐암유발하는 원인 밝혀져
최근, 초미세먼지를 포함한 대기오염이 폐암을 유발하는 원리가 밝혀져 관심을 모으고 있다. 찰스 스완턴 영국 프랜시스크릭연구소 연구원 연구팀은 지름이 2.5μm(마이크로미터·1μm는 100만 분의 1m) 이하인 초미세먼지(PM2.5)가 폐암을 유발하는 원리를 찾아 연구 결과를 국제학술지 '네이처'에 게재하였다. 논문에 의하면 대기오염이 폐암 유발 유전자 돌연변이를 만들고 이 유전자 돌연변이가 염증 반응을 악화시켜 폐암까지 도달한다는 결론이다. 논문에서는 한국, 대만, 캐나다, 영국 등 4개국에서 폐 암에 걸린 환자들을 대상으로 미세먼지 노출 수준을 분석하였다.
세계보건기구에 따르면 전 세계 인구의 90%가 오염된 공기를 마시고 있으며, 대기오염으로 인한 사망자는 연간 800만 명 이상이라고 한다. 미국 워싱턴대 보건계량평가연구소(IHME)에 따르면 대기오염은 고혈압, 흡연에 이은 세계 3위 사망원인이다. 연구팀은 "이번 연구에서는 초미세먼지가 폐암을 일으키는 유전자 돌연변이를 촉진하는 역할을 하고 기존 돌연변이를 악화시킬 수 있다는 사실이 확인됐다"며 질병 예방을 위해선 미세먼지와 폐암 발병률 간 상관관계에 초점을 맞춘 연구가 중요하다"라고 말했다.
초미세먼지, 미세먼지, 황사 등에 대해 정확히 알아보았다. 모두 유사한 개념이라 실생활에서는 혼용되기도 한다. 그리고 초미세먼지에 의해 폐암이 유발되고, 폐암으로 인한 사망자가 세계 3위로 많다고 하니 초미세먼지의 위험도를 간과해서는 안될 것 같다.
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