대기오염에서 자연발생물질과 인공오염물질 구분해야

황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2021-06-24 16:41:39
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[이미디어= 황원희 기자] COVID-19는 상상도 할 수 없는 방식으로 세상을 변화시키고 있다. 그 가운데는 심지어 긍정적인 부분도 있는데, 새로운 백신이 초단기의 기록적인 시간에 개발되었다. 이동과 상업에 심각한 영향을 끼쳐온 봉쇄령조차도 환경에 이로운 영향을 미쳤고, 이는 역설적이게도 보건에 좋은 영향을 끼쳤다. 중국, 유럽, 인도를 포함한 전 세계의 연구는 대기 오염의 수치가 크게 떨어진다는 것을 발견했다. 단, 인공적 원인의 영향을 완전히 이해하려면 바람 흐름과 같은 대기 중 자연적 사건과 분리하는 것이 중요하다.

 

▲위성에서 바라본 중국 북동부 지역(출처 NASA)

이 점을 입증하기 위해 일본 인류 자연 연구소 연구원들의 새로운 연구는 세계에서 오염수치가 가장 높은 도시 중 하나인 인도 델리와 그 주변 지역에서 질소산화물에 대한 봉쇄 효과가 얼마나 큰지를 설명하기 위해 위성 데이터와 수학적 모델링을 사용한다. 질소산화물은 건강에 미치는 영향 외에도 수명이 짧아 모델 가설을 테스트하기에 좋은 화학적 추적기이기 때문이다.

 

질소산화물은 대기의 역동적이고 광화학적인 조건에 의해 자연적으로 변화하며, 자연적 및 인공적 활동에 의해 지구 표면에서 방출된다. 코로나 팬데믹은 인공적인 배출물만 감소했기에 질소산화물에 대한 인공적 영향과 대기 조건 및 자연배출에 의한 자연적 영향을 구별할 수 있는 사회적 실험의 기회를 줄 수 있었다. 이러한 교란 요인은 대기질 조절 정책에 영향을 미칠 수 있다. 

 

인도 델리에서는 2020년 3월 말부터 5월 말까지 두 달 동안 엄격한 봉쇄령 조치가 시행되었다. 이 기간은 봄의 낮은 온도에서 초여름의 높은 온도와 북부 인도 전역에 걸쳐 정체된 바람에서 높은 환기로의 변화와 일치한다.

 

연구진은 다년간의 위성 데이터를 이용해 계절적, 연간 변화를 분석해 봉쇄령이 없을 경우 어떤 상황이 될지를 예측했다. 그들은 정상 상태 연속성 방정식을 사용하여 하향식 배출물을 추정했다. 이 연구의 결과는 자연 조건이 2020년 질소산화물 수치의 급격한 감소를 설명할 수 없다는 것을 명백히 보여준다. 연구 결과 질소산화물 배출량의 72%는 도심 교통량이 많은 곳과 공장에서만 발생하는 것으로 나타났다.

 

흥미롭게도 봉쇄 이후 농촌 수준이 도시 수준보다 더 빨리 회복되었으며 이는 거의 즉시 재개된 농작물 소각과 같은 농업 활동에 기인한 효과인 것으로 보인다. 공장들과 달리, 농업 활동의 속도는 느렸지만 농업에 영향을 받지 않는 봉쇄령 기간 동안 계속되었다.따라서 연구진은 대기 중 농도가 아닌 하향식 배출물을 분석하는 일이 중요하다고 강조한다. 

 

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