영화 같은 중국발 ‘슈퍼 황사’ 55년간 5배 증가

공상과학영화 '인터스텔라'는 거대한 모래폭풍과 미세먼지가 인류의 미래를 위협한다는 내용을 담았다. 이런 SF 영화에나 나올 법한 장면이 중국 서북부에서 그대로 재연됐다. 11월25일 중국 서북부 간쑤성에 높이 100m의 모래폭풍이 일었다. 대낮에도 해가 가려져 가시거리가 10m가 되지 않았고 도로는 폐쇄됐다. 

초속 17m의 속도로 이동하는 이 모래폭풍은 편서풍을 타고 중국 대륙을 뒤덮었다. 이미 베이징도 모래폭풍의 영향권에 들어갔다. 초미세먼지에 겨울 황사까지 겹치면서 베이징의 공기 질은 최악인 6등급을 기록했다. 공기 질 수치가 300㎍/㎥을 넘은 것이다. 베이징 당국은 실외 공사 작업을 중지하는 등 대기오염 방지 대책을 가동했다. 건강한 일반인의 야외 활동에 제약을 두는 국내 초미세먼지 기준은 35㎍/㎥ 이상이다. 중국은 하루 평균 75㎍/㎥, 일본과 미국은 각각 70㎍/㎥과 55㎍/㎥이다. 

중국발 모래폭풍은 이번이 처음이 아니다. 최근 한반도에서 황사가 가장 많이 관측된 2015년 2월에도 중국 네이멍구에서도 모래폭풍이 생겨 가시거리가 10m도 되지 않았다. 이 모래 먼지는 북한 평양까지 달아갔다. 당시 중국 국영 CCTV는 초속 5∼8ｍ의 모래폭풍으로 평양 시내 가시거리가 떨어졌다고 보도했다. 다음날인 2월23일 서울의 미세먼지 농도는 한때 1㎥당 1044㎍까지 증가했다. 지난해 5월 초에도 중국을 덮친 모래폭풍이 한반도로 이어졌다. 일부 지역에서는 미세먼지 농도가 300㎍/㎥을 넘을 것으로 예측돼 대부분 지역에 미세먼지 특보가 내려졌다. 

이번에 발생한 중국발 모래폭풍은 오늘(11월27일) 한반도에 영향을 미칠 것으로 보인다. 기상 당국은 중국발 오염물질이 오늘 오후부터 본격적으로 한반도에 유입될 것으로 예보했다. 미국과 유럽예보를 바탕으로 운영되는 윈디 닷컴도 중국에서 시작된 황사가 동쪽으로 이동하는 한랭전선을 따라 오늘 오후 한반도로 날아들 가능성이 있다고 전망했다.

황사 발생, 55년간 5배 증가 

문제는 국내 황사 발생이 잦아진다는 점이다. 지난 55년 동안 황사 발생일이 5배 이상 증가한 것으로 나타났다. 시사저널이 기상청의 1960년부터 2018년까지 연간 황사 발생 횟수 자료를 분석한 결과, 서울 기준으로 1960년대 10년 동안 황사 발생일은 총 24일이었고 1970년대도 23일로 비슷했다. 1980년대 41일, 1990년대 70일로 증가하더니 2000년대 117일을 기록했다. 2010년대 들어서는 8년째가 된 현재까지 황사가 73일 발생했다. 1960년대 연평균 2일 남짓하던 황사 발생 횟수가 2000년대엔 11일로 5배 이상 증가한 셈이다. 

하루도 황사가 발생하지 않은 해는 1960년대와 1970년대 각각 3년이었다. 그러나 1980년대 2년과 1990년대 1년으로 줄더니 2000년대부터는 매년 황사가 찾아왔다. 

중국에서 한랭전선을 동반한 저기압이 발생하면 강한 상승 공기가 만들어진다. 이 바람에 의해 작은 모래 먼지가 3000m 높이의 공중으로 떠오른다. 강한 햇볕까지 쬐면 지열로 인한 대류 현상으로 부력까지 생긴다. 지름이 20μm보다 크고 무거운 입자는 바람에 구르거나 조금 상승하다가 부근에 떨어진다. 그보다 작고 가벼운 입자는 대기 상층까지 올라가 떠다니다가 상층 기류를 타고 멀리 이동한다. 

한반도와 일본에서 관찰되는 황사의 크기는 1~10μm 정도다. 1μm 입자는 수년 동안, 10μm 입자는 수 시간에서 수일 정도 공중에 부유할 수 있다. 강광규 한국환경정책평가연구원 대기환경연구실 박사는 "중국과 몽골 사막의 모래폭풍은 오래전부터 있었고, 사막화가 계속되면서 앞으로 모래폭풍으로 인한 황사 발생은 늘어날 것으로 보인다. 비교적 가벼운 입자가 중국을 지나면서 공장지대의 유해물질을 끌고 한반도로 넘어오는 것이 문제"라며 "사막 지역에서 생명력이 질긴 식물을 심는 노력을 하는 것으로 안다"고 설명했다. 

뇌졸중·심장병·암까지 일으키는 미세먼지

이에 따라 국내 미세먼지 농도도 높아지고 있다. 올 3월에도 서울 초미세먼지(PM2.5)의 하루 평균 농도가 ㎥당 99㎍(마이크로그램)까지 치솟았다. 2015년 공식 측정을 시작한 이래 하루 평균으로는 가장 높은 수치다. 

미세먼지는 천식·기관지염 등 호흡기 질환은 물론 뇌졸중·심장병 등 심혈관계 질환까지 유발한다. 서울대 보건대학원 김호 교수팀은 질병관리본부의 지역사회 건강조사 자료를 분석한 결과, 부유 먼지가 10㎍/㎥씩 증가할 때 고혈압 발생률이 4.4% 증가하는 것으로 나타났다고 2016년 발표했다. 영국 에든버러대 연구팀은 2015년 미세먼지가 10㎍/㎥ 증가하면 뇌졸중으로 인한 입원과 사망 비율이 1.1% 증가한다고 보고했다. 

2015년 미국 보스턴에 있는 베스 이스라엘 디코네스 의료센터(BIDMC) 연구진은 보스턴·뉴욕에 거주하는 60세 이상의 건강한 성인 900명을 뇌 자기공명영상(MRI)으로 검사한 결과, 대도시의 높지 않은 미세먼지 농도라도 장기간 노출되면 뇌 크기가 평균 0.32% 줄어든다고 발표했다. 특히 미세먼지 오염도가 2㎍/㎥ 증가할 때마다 1년간 자연 노화로 인해 줄어드는 만큼 뇌의 부피가 감소하는 것으로 나타났다. 미세먼지는 코를 통해 사람의 뇌까지 침투해 치매를 유발하는 것으로 의심받고 있다. 

미세먼지는 암도 일으킨다. 2012년 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)는 디젤엔진 배기가스를 1군 발암물질로 분류했고, 2013년에는 아예 대기오염 자체를 발암물질로 규정했다. IARC는 “2010년 전 세계 22만3000명이 대기오염에 기인한 폐암으로 사망했다”고 전망했다. 덴마크 암학회는 2013년 미세먼지가 5㎍/㎥ 상승하면 폐암 발생 위험이 18% 늘어난다고 발표했다. 

성인은 물론 어린이의 미세먼지 노출은 심각한 부작용으로 이어질 수 있다. 폐 기능이 발달하는 시기에 이런 유해물질에 노출되면 성인이 돼서도 폐 기능에 영향을 받기 때문이다. 미국 캘리포니아 지역의 학생을 추적 관찰한 결과, 이런 오염 물질에 장기간 노출된 어린이는 성인이 되었을 때 폐 기능이 낮을 가능성이 4.9배 높았다. 

개인행동 요령 Q&A

미세먼지 농도가 높은 날 실내로 피신한다고 해서 안전한 것은 아니다. 밀폐된 실내의 미세먼지 농도는 바깥보다 최대 60배 높다는 게 전문가들의 지적이다. 환기와 물걸레질이 실내 미세먼지를 줄이는 방법이다. 공기청정기, 공기정화 식물, 진공청소기는 큰 효과가 없다. 시사저널은 전문가들의 의견을 종합해 미세먼지 노출을 줄일 수 있는 방법을 Q&A로 정리했다.

Q: 실내에서 미세먼지가 얼마나 생기나.

A: 사람의 움직임, 요리, 촛불, 전열 기구 등으로 실내에서도 미세먼지가 발생한다. 바깥 미세먼지가 심하다고 창문을 닫아 놓으면 실내 미세먼지 농도는 더 짙어진다. 전문가들이 지적하는 실내 미세먼지 주범은 조리 과정이다. 가스레인지·그릴·오븐 등으로 음식을 만들 때 미세먼지 농도는 급증한다. 2016년 환경부 자료에 따르면, 고등어를 구울 때 2290μg/㎥의 미세먼지가 생긴다. 최근 개정된 미세먼지 환경기준(36~75μg/㎥은 ‘나쁨’, 76μg/㎥ 이상은 ‘매우 나쁨’)과 비교하면 얼마나 많은 미세먼지가 가정에서 발생하는지 짐작할 수 있다.

Q: 미세먼지를 줄이기 위해 요리를 어떻게 해야 하나.

​A: ​미세먼지는 조리법에 따라 그 발생 정도가 다르다. 기름을 사용해 굽거나 튀긴 요리는 삶는 요리보다 미세먼지 발생이 심하다. 따라서 실내·외 미세먼지 농도와 상관없이 조리할 때는 창문을 열거나 주방에 설치된 환풍기를 작동하고, 마스크도 착용하는 게 좋다. 조리가 끝난 후에도 약 10분가량 환풍기를 켜둘 필요가 있다.

Q: 공기청정기나 공기정화 식물은 실내 미세먼지를 잡아줄까.

​A: ​창문을 닫고 실내에 공기청정기를 틀어두면 실내 공기가 깨끗해질 것으로 생각한다. 그러나 고가의 헤파필터를 사용하지 않는 한, 공기청정기는 미세먼지를 걸러주지 못한다. 공기청정기를 오래 작동할수록 오히려 실내 VOC(휘발성 유기화합물)·오존 등 유해물질이 늘어난다. 고무나무와 같은 이른바 공기정화 식물이 인기인데, 그 효과는 미미한 수준이다. 식물로 공기를 정화하려면 상당수의 식물이 필요하다. 수시로 환기하는 게 실내 미세먼지를 줄이는 가장 효과적인 방법이다.

Q: 미세먼지가 심한 날에도 환기하는 게 옳은가.

​A: ​확률적으로 환기를 하지 않아서 생기는 피해가 그렇지 않은 경우보다 크기 때문에 적절한 장비 또는 시설이 없는 일반 가정에서는 환기를 선택하는 편이 바람직하다. 새벽이나 늦은 밤에는 대기가 정체된 상태일 수 있으므로 이 시간을 피하고, 한 번에 3분 이내로 환기하면 된다. 다만, 천식 등 호흡기 질환자가 있다면 창문을 열지 않는 게 좋다. 환기 후에는 바닥을 물걸레로 닦는 게 좋다. 

Q: 진공청소기로 청소하면 되나.

​A: ​진공청소기를 사용하면 미세먼지는 더 많아진다. 바닥에 있던 먼지가 사방으로 퍼지고, 진공청소기 배출구에서 미세먼지가 나오기 때문이다. 물걸레로 바닥뿐만 아니라 벽·천장·창문틀 등을 닦아내는 게 바람직하다. 또 호흡기가 건조하면 각종 질환 발병률이 높아지므로 가습기 등으로 실내 습도를 50~60%로 유지하면 좋다. 가습기로 바이러스나 미세먼지가 대기 중에 떠돌아다니는 것을 가라앉힐 수 있다.

Q: 가방과 옷 등도 미세먼지의 영향을 받나.

​A: ​외출 후 옷이나 가방 등에 쌓인 먼지가 실내를 오염시킬 수 있다. 집에 들어가기 전에 옷이나 가방에 묻은 먼지는 바람을 등지고 털어내야 한다. 흐르는 물에 30초 이상 손을 씻고 머리도 감는 게 좋다.

Q. 마스크가 미세먼지를 막아주나.  

A. 일회용 마스크는 미세먼지를 막지 못한다. 식품의약품안전처가 의약외품으로 허가한 보건용 마스크를 사용해야 한다. 제품 포장지에 '의약외품'과 'KF(Korea Filter)' 표시가 있다. 또 'KF80' 'KF94' 'KF99' 숫자도 붙어있다. 숫자가 클수록 미세입자 차단 효과도 크다. 예컨대 KF80은 평균 미세먼지를 80% 이상, KF94나 KF99는 94%와 99% 이상 각각 걸러낸다는 의미다. 

Q. 일반 마스크나 코마스크를 사용하면 안 되나? 

A. 의약외품으로 식약처의 허가받지 않은 마스크는 미세먼지 차단 효과가 없다. 이화여대 의료원이 2016년 성인 500명을 대상으로 조사해 보니, 마스크 사용자의 77.8%는 미세먼지 차단 기능이 없는 일반 마스크를 사용하는 것으로 나타났다. 또 콧속에 삽입해 코로 흡입되는 먼지를 차단한다는 제품(일명 코마스크)은 코와 입 등 전체적인 호흡기의 보호를 기대할 수 없다. 

Q. 보건용 마스크를 착용하면 숨쉬기가 불편한데, 어떻게 하나?  

A. KF 숫자가 높을수록 미세먼지를 잘 걸러내지만, 숨쉬기는 불편해진다. 그날의 미세먼지 발생 정도와 개인별 호흡 능력을 고려해 적당한 제품을 선택하면 된다. 그러나 임산부, 호흡기·심혈관 질환자, 어린이, 노약자 등 마스크를 착용해서 호흡이 불편한 사람은 마스크 사용을 중지해야 한다. 자칫 호흡곤란으로 위험할 수 있다. 그래도 마스크가 필요하다면 의사와 상의해서 결정하는 게 바람직하다. 

Q. 어린이도 마스크 효과를 볼 수 있나? 

A. 보건용 마스크는 성인을 대상으로 효과가 인증된 것이다. 어린이의 착용 효과에 대해서는 아직 인증되지 않았다. 나이가 어릴수록 호흡기 발육이 미숙하고 기관지의 기능이 떨어지기 때문에 미세먼지에 더 민감하고 증상이 심하게 나타난다. 아이들은 건조하고 미세먼지가 심한 날엔 외출을 자제하는 편이 이롭다. 

Q. 보건용 마스크를 세탁해서 써도 되나? 

A. 한번 사용한 마스크는 입김, 먼지, 세균 등이 범벅된 상태이므로 재사용하지 않는 게 바람직하다. 유한킴벌리가 보건용 마스크를 세탁기로 세탁한 후 미세먼지 차단 기능을 실험해 보니 그 효과가 49% 정도 감소했다. 보건용 마스크에는 먼지를 달라붙게 하는 정전기능이 있는데, 세탁하면 이 기능이 떨어져 미세먼지 차단 효과가 감소한다. 또 마스크를 세탁하면 모양이 변형돼 얼굴에 밀착되지도 않는다. 이 기능을 유지하기 위해 마스크를 착용한 후에는 손으로 마스크를 만지지 않는 게 좋다. 

Q. 올바른 마스크 착용 방법은? 

A. 마스크 착용은 ‘코·입 가리기’ → ‘위 끈 고정’ → ‘아래 끈 고정’ → ‘코 부분 밀착’ → ‘공기 누설 확인’의 순으로 한다. 마스크는 코, 뺨, 아래턱 쪽으로 오염물질이 들어오지 않도록 밀착하는 것이 중요하다. 수건이나 휴지를 덧대면 마스크가 얼굴에 잘 밀착되지 않아 미세입자 차단 효과가 떨어진다. 미세먼지 대부분은 코를 통해 흡입되므로 입만 가려서는 소용이 없다. 

Q. 지하철에서는 미세먼지를 걱정하지 않아도 되나? 

A. 지하철을 타는 곳마다 스크린도어가 있어서 미세먼지가 덜 할 것 같지만 그렇지 않다. 열차가 진입할 때 부는 바람은 터널 안의 미세먼지를 끌고 온다. 이 미세먼지는 출입문이 열릴 때 열차 안으로 유입된다. 또 열차 안에서 미세먼지를 발생하는 주원인은 옷이다. 외부에서 묻어온 미세먼지가 밀폐된 열차에서 날린다. 만일 감염성 호흡기 질환을 앓고 있는 사람이 지하철에서 기침하면 세균이나 바이러스도 날아다닌다. 따라서 미세먼지 주의보가 내리거나 인플루엔자 유행 기간에는 지하철에서도 마스크를 착용하는 게 좋다. 

Q. 미세먼지는 심장과 뇌혈관에도 영향을 주나? 

A. WHO에 따르면, 한 해 700만 명이 나쁜 공기로 사망하며 이 가운데 370만 명은 미세먼지 탓으로 분석됐다. 이들의 사망 원인을 질환별로 구분해보면, 심혈관 질환(40%), 뇌졸중(40%), 만성폐쇄성 폐 질환(COPD, 11%), 폐암(4%) 등으로 나타났다. 미국 심장학회는 미세먼지로 심혈관 질환으로 인한 사망 위험이 커지고, 몇 년씩 장기간 노출된 경우에는 평균수명까지 줄어들 수 있다는 결론을 내린 바 있다. 미세먼지는 폐포를 통해 혈관에 침투해 염증을 일으킨다. 이 과정에서 혈관에 손상을 주어 협심증과 뇌졸중이 올 수 있다. 질병관리본부에 따르면, 미세먼지에 장기간 노출될 경우 심근경색과 같은 심장질환의 사망률은 30~80% 증가하는 것으로 나타났다. 

Q. 우울증과도 관련이 있나?

A. 미세먼지에 장기간 노출되면 전신적 염증반응이 높아지고, 이 때문에 우울증 발생과 자살 위험이 증가한다는 연구 결과가 있다. 성인에서는 치매·파킨슨병과 같은 퇴행성 신경질환, 영유아는 자폐스펙트럼장애(ASD)와 같은 발달장애 질환에 대한 위험 증가가 보고됐다.

Q. 미세먼지는 어린이에게 더 해로운가? 

A. 폐가 충분히 발육하지 않은 어린이가 미세먼지에 노출되면 성인기에 2차적인 만성 호흡기질환의 위험성이 커진다. 수년간 대기오염이 높은 지역에서 살았던 어린이는 폐 기능 성장 부진, 비만 위험 증가, 인지기능 저하, 자폐스펙트럼장애, 주의력 결핍, 과잉행동장애 등이 증가한다는 연구가 있다. 미국 연구에 따르면, 캘리포니아에서 청소년 1800여 명을 8년간 추적했더니, 미세먼지가 심한 곳에 있는 아이들은 폐 성장이 좋지 않아 성인이 되었을 때 폐 기능이 떨어질 가능성이 큰 것으로 나타났다.

Q. 눈에는 어떤 영향을 끼치나? 

A. 미세먼지는 눈에 염증을 유발하고 손상을 증가시키는 것으로 확인했다. 동물실험 연구에서 미세먼지에 노출된 그룹에서 안구 표면의 손상이 더 심했고, 반복 노출시 안구표면 보호 물질(뮤신)의 분비량이 줄어드는 것으로 나타났다. 미국 보건당국은 스모그가 발생하면 안구건조증 환자가 최대 40% 증가한다는 연구 결과를 발표했다. 미세먼지에는 규소, 납, 카드뮴 등의 중금속과 질소 및 아황산가스와 같은 대기 오염물질들이 포함되어 있어 알레르기성 각결막염, 독성 각결막염, 안구건조증을 일으킨다. 대한안과학회는 최근 충혈·이물감·작열감 등의 눈 자극 증상이 있을 때는 안과를 방문해 염증이나 안구 표면 손상을 확인하고 치료할 것을 권고했다. 소금물로 눈을 씻는 행위는 눈을 자극하므로 피해야 한다. 안과 전문의들은 미세먼지가 심한 날엔 선글라스나 보호 안경을 착용할 것을 권한다.

Q. 미세먼지는 발암물질인가? 

A. WHO 국제암연구소는 2013년 미세먼지를 1군 발암물질로 분류했다. 미국에서 진행한 연구에 따르면, 비흡연자에게서 생기는 폐암(선암)이 미세먼지 농도가 높은 지역에서 많이 발생하는 것으로 나타났다. 폐암은 물론이고 방광암과의 관련성도 보고됐다. 

Q. 미세먼지의 성분은 무엇인가? 

A. 발생 지역, 계절, 기상 조건 등에 따라 미세먼지 성분은 다르다. 일반적으로는 대기오염물질 덩어리(황산염, 질산염 등)가 58.3%로 가장 높고, 탄소류와 검댕 16.8%, 광물 6.3% 순으로 나타났다. 황산염은 주로 석탄을 연소하는 과정에서 나오고, 질산염은 주로 자동차나 LNG 난방 등 고온에서 연소하는 과정에서 나오는 물질이다. 탄소류와 검댕은 석탄을 연소할 때 발생한다. 

Q. 물을 마시면 미세먼지의 영향을 줄일 수 있나? 

A. 물을 많이 마시면 호흡기 점막이 건조하지 않아 미세먼지가 쉽게 침투하지 못한다. 또 혈액의 수분 비율이 높아져 체내 미세먼지 농도도 낮아진다. 

Q. 미세먼지 배출에 도움이 되는 음식이 있나?

A. 없다. 가글과 양치질, 비강 내 생리식염수 세척은 도움이 된다. 미세먼지로 염증이 생길 수 있으므로 항산화 성분이 있는 녹황색 채소, 과일, 해조류의 적당한 섭취가 간접적으로 도움이 될 수 있다. 

도움말=강광규 한국환경정책평가연구원 대기환경연구실 박사, 임영욱 연세대 환경공해연구소 부소장, 김경남 서울대병원 환경의학과 교수, 최혁진 서울대병원 안과 교수, 강희철 세브란스병원 가정의학과 교수, 전연숙 중앙대병원 안과 교수, 장준희 세란병원 내과 과장, 최천웅 강동경희대병원 호흡기내과 교수, 차흥원 대한안과학회 이사장(서울아산병원 안과 교수), 권혁수 서울아산병원 알레르기내과 교수, 이세원 서울아산병원 호흡기내과 교수, 이덕환 서강대 화학과 교수, 권호장 단국대의대 예방의학과 교수, 국립암센터, 식품의약품안전처