도심지 미세먼지 발생원인은 무엇인가?

정동수((전) 한국기계연구원 그린카연구센터장)

◇ 도심지 미세먼지 발생원인의 다양성

도심지 먼지의 생성원인은 일반적으로 자동차를 비롯하여 난방, 취사, ·발전소, ·공장 등의 각종 연소시설과 노천소각 그리고 토목 건설 공사 등 인위적 요인과 황사, 산불, 안개, 흙먼지 등 자연적 요인으로 나뉜다. 자동차에 의한 주요 먼지 발생원인으로 직접적인 것은 자동차의 배출가스이고, 간접적으로는 자동차의 운행에 따라 타이어 마모와 도로 먼지의 재비산에 의해서 발생한다.

◇ 미세먼지 크기와 인체 유해성

도심지 주변의 생활환경에서는 어디서나 먼지가 발생하고 있으므로 발생원인이 매우 복잡해 정확한 분석이 어렵기 때문에 지금까지 왜곡의 소지와 논란의 여지가 많았다.

먼지는 입자상물질(PM)이라 부르는데 그 중 굵은 먼지는 거의 대부분 기도 점막에 걸려 가래 등으로 배출되는 반면 지름이 작은 것일수록 폐 깊숙이 침투해 폐암을 일으키는 주범인 것으로 밝혀져 미국 환경보호청은 97년부터 PM2.5(지름 2.5㎛) 이하의 초미세먼지 기준을 따로 만들어 규제하고 있다.

◇ 우리나라  미세먼지 대응 정책의 후진성

우리나라는 1995년부터 지금까지 PM10(지름 10㎛) 이하의 입자상 물질을 미세먼지로 규정해 관리하고 있으나 엄밀히 말해서 초미세먼지가 아닌 일반 미세먼지에  집중해서 관리해 온 것이다. 그리고 도심지 미세먼지의 발생원인으로 디젤차량에서 60%이상 배출되고 가솔린, LPG, CNG자동차에는 아예 PM배출이 없는 것으로 가정하여 지금까지 PM10정도의 굵은 먼지를 무게식으로 디젤차량에만 측정해 온 것이다.

가솔린, LPG, CNG자동차에는 아예 규제항목 조차도 없어 측정도 하지 않고 항상 ‘0’으로 발표해 왔으나 실제 이들 차량에서도 PM10이 배출되고 PM2.5는 디젤차보다 더 많이 배출되는 경우도 있음은 전문가들에게는 널리 알려진 사실이다.

◇ 미세먼지의 증감과 외부 영향 분석

1차 수도권 대기환경관리 기본계획(2005~2014년) 10년 동안 환경부와 서울시는 “천연가스버스를 대체 보급한 결과로 서울의 대기질이 획기적으로 개선(‘06년 연평균 60㎍/㎥이던 미세먼지 농도가 ‘11년 47㎍/㎥로 감소)되었으므로 수도권 미세먼지의 66%를 배출하는 경유자동차를 CNG차량으로 계속 대체해야 한다고 주장하고 있다.

과연 서울시 운행 경유상용차 50여만대 중 1.7%에 불과하는9천대의 CNG버스 대체운행으로 미세먼지를 5년 사이에 22% 저감시키는 결정적인 요인이 되었다는 환경부의 주장이 과학적인 근거나 신빙성이 있다면 동경, 파리, 런던, 베를린, 로마, 뉴욕 등 전세계 대도시 들이 지금쯤 CNG버스로 벌써 대체했을 것이다.

2012년 환경부가 발표한 월별 미세농도 변화추세를 보면 여름에는 40㎍/㎥ 이하로 낮고 1-5월에는 60㎍/㎥으로 높아 계절에 따라 큰 폭의 차이가 있음을 알 수 있다.

이것은 장마철의 여름에는 비에 의해 씻기는 rainwash 효과와 높은 습도의 영향이 있고 겨울철에는 강수량이 적어 건조한 한데다 난방연료 사용이 증가하고 봄철에는 꽃가루와 황사가 급증하는 영향이 있으므로 결국 자동차 배출물에 의한 인위적 요인보다 자연적인 요인이 더 미세먼지 증감에 결정적인 영향이라고 쉽게 분석이 가능하다.

최근 WHO세계보건기구가2003년에서2010년까지 8년 동안 세계 1,100개 주요도시의 PM10이하의 미세먼지 오염현황을 지도로 표시하여 발표하였다

이 자도를 보면 자동차 운행대수가 많으나 나무와 잔디가 많고 도로포장이 잘된 미국과 유럽의 선진국 도시보다 사막성 토지와 비포장 도로가 많은 후진국 도시에서 미세먼지가 훨씬 많이 발생하고 있기 때문에 결국 자동차 배출물에 의한 인위적 요인보다 주위 환경의 자연적인 요인과 자동차 운행으로 인해 비산되는 도로먼지의 인위적 요인이 복합적으로 작용하여 미세먼지 증감에 결정적인 영향을 미치고 있다고 쉽게 분석이 가능하다.

이 두 가지 자료만 보더라도 서울시의 미세먼지가 매년 감소되고 있는 주요 원인이 경유시내버스를 천연가스버스로 대체 보급한 결과라고 주장하는 것이 과학적인 근거나 신빙성이 없음을 알 수 있다.

2012년 국립환경과학원이 [대기오염물질 배출량 2010]이라는 보고서에서 2010년 전국과 수도권 규제지역의 PM10 배출 분포 현황의 지도로 발표하였다.

전국 지도에서 보면 국토의 12%에 불과한 면적에 인구와 자동차의 47%가 집중해서 미세먼지가 심각하다고 한 수도권이 오히려 광산과 시멘트 공장이 밀집한 강원도와 공단과 제철소가 위치한 지방에 비해 미세먼지 분포가 훨씬 양호함을 알 수 있다.

수도권 지도에서도 자동차가 밀집해 있는 서울시 중심지가 외곽이나 인천과 경기도 일부 지역보다도 오히려 미세먼지 분포가 훨씬 양호함을 알 수 있다.

◇ 도심지 미세먼지의 효율적인 저감 대책

서울시의 미세먼지가 매년 조금씩 감소되고 있어 PM10의 경우 2012년 41㎍/㎥으로 대기오염도 관측 이래 가장 낮은 값을 기록하였으나 인천(47㎍/㎥), 경기(49㎍/㎥)는 물론, WHO권고(20㎍/㎥), 워싱턴 (12㎍/㎥), 동경(21㎍/㎥), 파리(27㎍/㎥), 런던 (31㎍/㎥) 등의 선진국에 비하면 여전히 매우 높은 수준이고 초 미세먼지(PM2.5)의 경우도 2012년 서울은 25.2㎍/㎥으로 WHO권고(10㎍/㎥) 와 뉴욕(13.9㎍/㎥), 파리(15㎍/㎥), 런던 (16㎍/㎥) 에 비해서는 매우 높은 편으로 근본적인 개선방안이 필요한 실정이다.

1차 수도권 대기환경관리 기본계획(2005~2014)으로 4조5천억원이 투입 되었으나 기재부는 예산대비 결과가 부실하여 실패한 정책으로 발표하였으므로 향후 2차 10년 계획에는 획기적인 개선방안으로 1차 10년간의 전철을 밟지 않아야 할 것이다.

서울시는 대기질 개선사업으로 노후 경유차에 대한 매연저감 장치 부착과 조기 폐차, CNG버스 도입, 친환경 보일러 설치 지원, 도로 물청소 강화 및 분진흡입 청소차 도입 등을 추진하여 왔다.

앞에서 제시한 국내외 자료는 물론이고 선진국의 비세먼지 저감대책을 종합적으로 분석해 보면 서울시의 미세먼지가 매년 조금씩 감소되고 있는 주요 원인이 경유시내버스를 CNG버스로 대체 보급한 결과는 아님이 분명하고 그보다  서울시의 ’비산먼지 중점 관리 대책’의 일환으로 시내 도로의 물청소 및 진공청소 횟수를 늘리고 학교 운동장을 비롯한 나대지와 공사장 감독을 강화해온 것이 훨씬 더 큰 효과를 보았다고 결론지을 수 있다.