[이은경의 과학산책] 돌아온 미세먼지에 관심을/전북대 과학학과 교수

이은경 전북대 과학학과 교수

작년 12월 26일 달 탐사선 다누리호가 달 궤도에 진입했다는 반가운 소식을 들었다. 다누리는 달 궤도에서 찍은 2023년 1월 1일의 지구 사진을 보내왔다. 다른 태양계 행성보다 지구 사진이 아름다운 것은 바다와 대륙 외에 대기가 만들어 내는 다채로운 구름 무늬 덕분이다. 대기 또는 대기의 하층부를 이루는 기체를 우리는 공기라 부른다.

과학자들은 오래전부터 공기에 관심을 보였다. 서양 고대과학에서는 물, 불, 흙과 함께 공기를 우주 구성 요소로 봤다. 화학반응을 통해 금을 얻으려는 연금술사들의 온갖 노력은 당시 과학이론, 4원소설에 근거를 뒀다. 금을 만들진 못했지만 수많은 실험에서 얻은 사실들은 근대화학 발전의 밑거름이 됐다.

공기 연구는 진공펌프, 정밀한 저울 등의 실험기구가 개발된 18세기에 성장했다. 과학자들은 화학반응, 연소실험, 호흡에서 공기의 성질 변화를 관찰하고 그 특성을 나타내는 이름을 붙였다. 예를 들어 산화수은을 가열할 때 생기는 ‘불의 공기’, 금속과 산이 만날 때 생기는 ‘인화성 공기’, 초나 나무가 탈 때 생기는 ‘고정된 공기’, 밀폐된 공간에서 촛불이 꺼진 뒤에 남는 ‘유독한 공기’ 등이다.

근대화학에서 이 공기들은 새로운 이름을 얻었다. ‘불의 공기’는 산소, ‘인화성 공기’는 수소, ‘유독한 공기’는 질소 그리고 ‘고정된 공기’는 이산화탄소가 됐다. 화학 특성과 구성성분을 나타내는 과학적인 이름이다. 이 네 기체가 먼저 발견된 것은 공기 중에 가장 많거나 많은 화학반응에서 발생하기 때문이다. 건조 공기 질량의 75%는 질소, 23%는 산소이다. 나머지 2%에 속한 이산화탄소의 비율은 2021년 기준 약 410※, 즉 0.041%이고 산업화 이전에는 약 270※으로 추정된다. 이산화탄소는 대표 온실가스지만 공기에서 차지하는 비율은 놀랄 만큼 작다.

산업화 이후 보통 사람들도 공기에 관심을 가지게 됐다. 정확하게 말하면 공기 자체가 아니라 뿌옇고 숨쉬기 나빠진 공기에 대한 관심이다. 한국의 경우 1970년대부터 매연, 오존, 황사, 미세먼지가 차례로 나타나 숨쉬기와 건강을 위협했다. 어떤 문제는 기술 개발과 규제 덕분에 개선됐지만 미세먼지 문제는 그렇지 못하다.

미세먼지 관리 정책은 1993년 당시 환경처가 10㎛ 이하 부유물을 미세먼지로 규정하면서 시작됐다. 그런데 미세먼지가 사회 문제가 된 것은 2010년대 중반이다. 여러 해결책이 시도됐지만 별 성과를 거두지 못했다. 실제 미세먼지 수치를 낮춘 것은 코로나 팬데믹이었다. 물류이동과 에너지 소비가 줄었기 때문이다. 하지만 실외에서도 마스크를 써야 했던 우리는 그 맑은 공기를 마음껏 마시지 못했다. 코로나가 잦아들고 겨울이 되자 거의 매일 미세먼지 나쁨을 알리는 문자를 받는다.

미세먼지 수치는 증가 추세로 돌아섰고 겨울이 지나면 실외 마스크 착용은 확실히 줄어들 것이다. 바로 지금 정부가 미세먼지 감축 정책을 약속대로 하고 있는지 관심을 가져야 할 때다. 그래야 우주에서 찍은 지구 모습에 청명한 느낌을 주는 원래의 공기, 그 공기로 숨 쉬면서 살 수 있다.

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