미세플라스틱 ‘둥둥’…서울지하철, 실외보다 ‘공기 질’ 안좋다

연세대 연구팀, 역사·차량 내부 분석
1㎥당 최대 5.94개…실외의 최대 3.7배
흡착한 중금속, 폐포에 침착할 가능성
연구팀 “마스크 착용이 현실적인 대안”

서울 지하철의 공기 질을 분석한 결과, 역사와 차량 내부의 미세먼지·미세플라스틱 농도가 실외보다 높은 것으로 나타났다. 사진은 기사의 특정 사실과 관련 없음. 클립아트코리아

하루 평균 700만명 이상이 이용하는 서울 지하철의 공기 질을 분석한 결과, 역사와 차량 내부의 미세먼지와 미세플라스틱 농도가 실외보다 높은 것으로 나타났다. 미세플라스틱이 중금속을 흡착한 상태로 공기 중에 떠다니며 인체에 흡입될 가능성도 제기됐다. 

연세대학교 연구팀은 최근 국제학술지 ‘유해물질 저널(Journal of Hazardous Materials)’에 서울 지하철 공기 질 분석 결과를 발표했다. 연구팀은 2022년 3월부터 1년간 서울 지하철역 3곳과 인근 실외, 주거 실내 공간에서 공기를 채취해 미세먼지와 미세플라스틱 농도를 비교·분석했다.

그 결과, 지하철 내부의 연평균 미세먼지(PM10) 농도는 26.0~121.3㎍/㎥, 초미세먼지(PM2.5)는 49.8~58.1㎍/㎥로 측정됐다. 이는 같은 기간 실외 미세먼지(22.6~66.7㎍/㎥)와 초미세먼지(29.3~34.4㎍/㎥)보다 높은 수준이다. 일부 역사에서는 국내 대기환경 기준을 최대 3.6배 초과하기도 했다.

미세먼지 속에서는 다양한 종류의 미세플라스틱도 함께 검출됐다. 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등 일상생활에서 흔히 사용되는 합성수지 기반 미세플라스틱이 미세먼지와 결합한 형태였다. 

지하철 공기 중 미세플라스틱 농도는 1㎥당 최대 5.94개로, 실외보다 최대 3.7배 높았으며 이용객이 많은 역사일수록 농도가 증가하는 경향을 보였다.

연구를 함축한 그래픽. 연구팀

연구팀은 지하철 미세플라스틱 농도가 높은 원인으로 자연 환기가 제한된 구조를 꼽았다. 열차 주행 과정에서 발생하는 레일과 차륜의 마찰, 제동 과정에서의 마모, 승객 의류에서 떨어지는 합성섬유, 실내 도장재 등에서 발생한 오염 물질이 지하 공간에 축적된다는 설명이다.

국제방사선방호위원회(ICRP) 모델을 적용한 분석에서는 우리나라 성인의 경우 폐 조직 1ｇ당 평균 28.3개의 미세플라스틱이 축적될 수 있으며, 이 가운데 13.7개가 가장 깊은 호흡 부위인 폐포에 쌓일 것으로 추정됐다. 이는 기존 연구에서 만성폐쇄성폐질환이나 폐암 환자의 폐 조직에서 확인된 미세플라스틱 수치(0.56~3개)보다 5~10배 많은 수준이다.

또한 연구팀은 미세플라스틱이 넓은 표면적과 강한 화학적 결합력을 지녀 중금속을 운반하는 매개체로 작용할 수 있다는 점에 주목했다. 실제 분석 결과, 미세플라스틱 표면에서 크롬과 니켈, 비소 등 발암성과 연관된 중금속 성분이 확인됐다.

미세플라스틱과 중금속이 결합한 입자는 호흡을 통해 인체에 흡입될 경우 폐 깊숙이 도달할 가능성이 크다. 입자의 이동 경로를 살펴본 결과, 초미세먼지에 결합한 미세플라스틱은 폐포까지 침착될 확률이 70% 이상으로 추정됐다.

연구를 이끈 박준홍 연세대 건설환경공학과 교수는 “우리나라처럼 깊은 지하를 운행하는 지하철은 구조상 공기 질이 악화되기 쉽다”며 “지하철 이용 시 미세먼지와 미세플라스틱을 동시에 차단할 수 있는 마스크 착용이 현실적인 대응 방안”이라고 말했다.