▲ 송창영 한국재난안전기술원 이사장
봄철 불청객이었던 황사(黃砂)와 미세먼지가 2018년 3월26일에도 기승을 부리고 있다.

황사는 3월~5월경 중국과 몽골 사막지역에서 편서풍에 날려오는 모래 흙먼지로 칼륨, 철분 등 토양 성분으로 이뤄져 있고, 중국 동부해안 공업지대를 지나오면서 유해물질을 포함하게 된다.

최근 지구의 온난화로 인해 중국북부 내륙지방의 사막화가 급속히 진행돼 2000년대 들어서 황사의 발생횟수와 강한 황사현상의 증가 추세를 보이고 있으며, 1990년대에는 연평균 황사발생빈도가 3.3회 정도였으나, 2000년 이후 평균 8.6회로 급격히 증가하고 있다.

미세먼지는 대기 중에 떠다니는 입자상 물질로 일반적으로 입자 크기가 10㎛(=0.001㎝) 이하인 먼지를 통칭해 부르며 직경 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10)와 직경 2.5㎛보다 작은 초미세먼지(PM2.5)로 분류된다.

1995년에 측정을 시작한 미세먼지(PM10)는 2000년대 중반 이후까지도 대부분의 도시에서 연평균 환경기준(50㎍/㎥)을 초과했다. 하지만 정부의 지속적인 규제정책에 힘입어 2012년에는 대부분의 주요 도시들이 연평균 환경기준을 달성했으나 미세먼지(PM10)의 일평균 환경기준을 초과하는 도시도 여전히 많다.

최근 들어 문제가 되고 있는 미세먼지(PM2.5)는 입자 크기가 작아서 폐포 깊숙이 들어갈 수 있기 때문에 독성이 더 큰 것으로 알려져 있다.

한국에서 미세먼지(PM2.5)에 대한 환경기준은 2015년부터 시행되고 있으며 연평균 기준치는 25㎍/㎥이다. OECD 국가들과 비교해 볼 때 한국의 미세먼지 오염도는 매우 높은 수준이다.

OECD 자료에 따르면, 2015년 기준 한국의 미세먼지(PM2.5) 농도는 32.01㎍/㎥으로 OECD 회원국 중 최하위권으로 나타났다. 이는 OECD 평균치(14.48㎍/㎥)보다 2배 정도 심한 것이고, 가장 깨끗한 대기를 자랑하는 호주에 비하면 6배 이상 심한 것이다.

환경부 대기질통합예보센터에서 미세먼지를 농도에 따라 ①좋음(0~30㎍/㎥), ②보통(31~80㎍/㎥), ③나쁨(81~150㎍/㎥), ④매우 나쁨(151㎍/㎥ 이상)으로 구분해 조사한 결과에 따르면, 2017년도 1월과 3월사이 초미세먼지 농도 ‘나쁨’이 발생한 일수는 약 14일로 2016년 약 2일이었던 것에 비교하면 12일이 늘어나서 7배 증가했다.

대표적 폐암발생 원인 중 하나인 담배연기와 미세먼지를 비교해보면, 미세먼지의 농도가 ‘매우나쁨’(151㎍/㎥) 일 때, 1시간 동안 미세먼지에 노출된 사람은 약 1시간30분 동안 담배 연기로 가득찬 실내에 있는 것과 같다고 하며, 질병관리본부에 보고서에 따르면, 미세먼지(PM10) 농도가 10㎍/㎥ 증가할 때마다 만성폐쇄성 폐질환(COPD)으로 인한 입원율은 2.7%, 사망률은 1.1%, 특히 폐암 발생률은 9% 증가하는 것으로 나타났다.

세계보건기구(WHO)는 연간 미세먼지로 인해 기대수명보다 일찍 사망하는 사람이 전 세계에서 700만명에 이를 것으로 보고 있으며, 미세먼지의 위협이 증가함에 따라 세계보건기구 산하 국제암연구소(IARC)는 미세먼지를 인간에게 암을 일으키는 것으로 확인된 1군(Group 1) 발암물질로 2013년 10월에 분류했다.

국제암연구소(IARC)에 따른 발암물질 분류

구분

내용

예시

1군(Group 1)

인간에서 발암성이 있는 것으로 확인된 물질

석면, 벤젠, 미세먼지

2A군(Group 2A)

인간에서 발암성이 있을 가능성이 높은 물질

DDT, 무기납화합물

2B군(Group 2B)

인간에서 발암성이 있을 가능성이 있는 물질

가솔린, 코발트

3군(Group 3)

발암성이 불확실하여 인간에서 발암성이 있는지 분류하는

것이 가능하지 않은 물질

페놀, 톨루엔

4군(Group 4)

인간에서 발암성이 없을 가능성이 높은 물질

카프로락담

◆ 미세먼지로부터 보호, 황사마스크 착용 필수 = 우리나라는 기상정보와 대기예측모델 등을 활용해 미세먼지로 인한 피해를 줄이기 위해 다양한 노력을 하고 있다.

예를 들어 미세먼지의 농도에 따라 국민에게 주의보와 경보를 발령해 적합한 행동요령과 조치를 취하도록 하고 있으며, 미세먼지 농도가 높은 ‘나쁨’ 또는 ‘매우 나쁨’일 때 어린이와 노인, 호흡기 질환자는 가급적 외출을 자제하게 하고 불가피하게 외출을 할 때에는 KF인증을 받은 전용 황사마스크를 착용하도록 권고하고 있다.

황사가 발생하면 창문을 닫고 가급적 외출을 삼가 하되, 외출 시 보호안경, 마스크를 착용하고 귀가 후 손과 발 등을 깨끗이 씻고 양치질을 자주 실시해야 한다. 또 황사에 노출된 채소, 과일 등 농수산물은 충분히 세척한 후에 섭취하며 노약자, 호흡기 질환자의 경우는 실외활동을 자제하는 것이 필요하다.

미세먼지 농도가 높은 날 야외활동을 할 때 가장 효과적으로 대비하는 방법은 식품의약품안전처에서 인증하는 황사마스크를 착용하는 것이다.

식품의약품안전처에서 의약외품으로 허가된 황사마스크 포장지 겉면에는 입자차단 성능을 나타내는 KF80, KF94, KF99가 표시돼 있기 때문에 반드시 의약외품 또는 ‘KF’ 표시를 확인해야 한다.

‘KF80’은 평균 0.6㎛ 크기의 미세입자를 80% 이상, ‘KF94’와 ‘KF99’는 평균 0.4㎛ 크기의 입자를 각각 94%, 99% 이상 필터링할 수 있다.

즉, KF문자 뒤에 표기된 숫자는 미세먼지의 차단 효과를 의미하기 때문에 황사⦁미세먼지 방지를 위해서는 Kf80 이상을 착용하는 것이 바람직하다. 다만, 주의할 점은 KF99와 같이 등급이 높은 제품은 숨을 쉬기가 어렵거나 불편할 수 있기 때문에 황사‧미세먼지의 발생 수준이나 호흡량 등을 고려해 자신에게 맞는 것을 선택하는 게 좋다.

◆ 나노필터 마스크로 안전하게 = 시중에 판매되는 대부분의 황사마스크는 3겹으로 구성돼 겹과 겹(외피와 내피) 사이에 부직포로 만들어진 필터가 들어가 있는 구조로 돼 있다. 이 제품은 섬유조직 사이의 틈으로 작은 먼지 입자들을 물리적으로 여과한 후, 사이에 있는 부직포필터에 있는 정전기로 미세먼지를 끌어당겨 미세먼지를 차단하는 기능을 가지고 있다.

그러나 정전기 방식 마스크는 호흡 시 내뿜는 날숨에 포함된 이산화탄소와 수분으로 인해 마스크 내부에 수분이 머물게 됨으로 인해, 마스크의 정전기 전하가 낮아지게 돼 시간이 지남에 따라 필터링 성능이 저하될 수밖에 없다.

이러한 정전식 마스크의 문제점을 개선하기 위해서 최근 나노필터를 사용해 미세먼지를 물리적으로 완벽하게 차단하는 제품이 개발됐다.

송창영 한국재난안전기술원 이사장(한양대 한양대학교 방재안전과 특임교수)는 최근 황사·미세먼지를 매우 효율적으로 차단하는 ‘안전이 황사·미세먼지 나노마스크’를 출시했다.

‘안전이 황사·미세먼지 나노마스크’는 일반 섬유 필터에 약 100㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) 직경 나노섬유를 한 번 더 코팅하는 방식으로 제조됐으며 마스크에 코팅된 나노섬유는 빈 공간이 50~100㎚ 사이에서 형성돼 이보다 큰 2500㎚ 크기의 초미세먼지까지 완벽하게 필터링할 수 있다.

또 나노필터마스크는 나노단위의 미세한 간격을 통해 물리적으로 미세먼지를 걸러내므로 마스크내부에 머물러 있는 수분에 영향을 받지 않으며, 수백만 개의 미세구멍들을 통해 일반 마스크에 비해 훨씬 숨쉬기가 편한 장점을 가진다.

특히 나노사이즈의 구멍들이 넓은 표면적을 형성해 바이러스. 박테리아, 먼지 등 이 물질들이 호흡기로 침투할 수 없으며 무게도 일반 마스크에 비해 가볍기 때문에 만족스러운 착용감을 제공하고 있다.

세이프투데이 윤성규 기자(sky@safetoday.kr)

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