지난 <미세먼지, 그것이 알고 싶다!> 2편을 통해 미세먼지의 주요 배출원에 대해서 함께 알아보았었는데요. 익히 알려져 있던 경유차를 미세먼지의 주범으로 보기 어렵다는 사실! 기억하고 계시죠?

지난 시간에 이어 이번 시간에도 계속해서 부경대학교 안전공학과 이창준 교수님과 함께 사업장과 발전소 등 미세먼지 배출원들에 대해 보다 자세히 알아보는 시간을 가져보도록 하겠습니다.

대체적으로 봄과 겨울에 미세먼지의 농도가 높으며 여름과 가을은 상대적으로 낮은 편입니다. 기존의 황사와 유사하게 중국 대륙에서 발생한 오염물질이 봄과 겨울의 서풍 또는 북서풍 계열의 바람을 타고 국내로 넘어오기 때문인데요. 특히 겨울에서 이른 봄까지는 난방 사용으로 인한 석탄 사용량이 증가하며 미세먼지 농도가 여타 계절들에 비해 더 짙어지게 됩니다.

위 그래프를 보면 전국 미세먼지 배출 기여도 중 1위가 사업장, 3위가 발전소로 1차 미세먼지뿐 아니라 다량의 2차 미세먼지 생성에 기여하고 있는 것을 알 수 있는데요.

공장과 화력발전소에서 석탄을 비롯한 연료를 연소하는 과정에서 1차 미세먼지와 함께 2차 미세먼지의 전구물질로 작용하는 각종 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 휘발성유기화합물(VOC), 암모늄이온(NH₃) 등이 함께 배출됩니다. 

전국 각지에 있는 사업장의 미세먼지 배출을 관리하는 것은 쉽지 않은 일인데요. 그렇지만 국내 미세먼지 배출량에서 가장 큰 비중을 차지하는 만큼 철저한 관리가 필요합니다.

사업장뿐 아니라 발전소에서도 많은 양의 미세먼지가 배출되는데요. 특히 미세먼지를 주로 배출하는 석탄화력발전소의 경우 국내 전력 생산의 약 40%를 차지하고 있는 상황입니다.

발전소에서 연료를 연소하는 과정에서 1차 미세먼지가 배출되며 이 때 함께 배출된 황산화물과 질소산화물이 석탄화력발전의 굴뚝(약 200m)에서 고온 및 고속으로 배출된 후 부력, 운동에너지로 수백 미터 이상 추가 상승하여 구름과 안개의 수분 입자와 만나 2차 미세먼지를 생성하는데요.

황산화물과 질소산화물은 대기 중 수증기 이외에도 앞서 말한 것과 같이, 연료 연소 과정 중 함께 배출된 휘발성유기화합물(VOC), 암모늄이온(NH₃)과 만나 2차 미세먼지를 생성합니다.

이로 인해 지상의 수송/난방 부문보다 석탄발전에서 더욱 많은 2차 미세먼지가 발생하게 됩니다.

국내외 연구에 따르면 타이어와 브레이크 패드 마모로 인한 미세먼지 배출량은 연료 연소에 따른 배출량과 유사한 수준으로, 앞으로도 꾸준히 증가할 것으로 예측되고 있는데요. 실제로 미국 포드社의 실험에 의하면, 급커브를 했을 때 미세먼지가 1㎤당 350만 개까지 증가했을 뿐 아니라 급정차와 급가속시 평균 30~80 나노미터의 초미세먼지가 검출되었다고 합니다.

타이어와 브레이크 패드 미세먼지 배출은 유종과 관계 없이 LPG 차량이나 전기차에서도 동일하게 발생하는데요. 전기차의 경우, 전기를 발전할 때와 운전할 때 이중으로 배출하며 미세먼지 배출에 영향을 끼치게 됩니다.

전기차의 친환경성은 재생 가능 에너지로 발전할 때에만 성립하며, 석탄을 에너지원으로 사용할 경우 미세먼지 배출로 이어지게 됩니다. 그리고 LPG 차량은 다량의 미세먼지를 배출한다는 연구 결과가 있으며 경유차에 비해 많은 양의 온실가스를 배출하는데요.

또한 LPG 차량은 사고∙고장 등에 의한 화재와 폭발 위험이 높아 안정성의 문제가 크게 대두되고 있습니다. 실제로, 유럽의 유로 터널과 몽블랑 터널을 비롯, 일부 국가의 지하 주차장에서 LPG 차량의 진입을 엄격하게 금지하는 등 미세먼지 저감 대책으로서의 한계를 볼 수 있습니다.

지금까지 <미세먼지, 그것이 알고 싶다!> 세 편을 통해 최근 심각해진 미세먼지 문제에 대해 속속들이 알아보았는데요. 미세먼지가 심각해진 근본적인 원인 분석과 그에 따른 적절한 해법 모색이 중요할 것 같습니다. 하루빨리 미세먼지의 문제에서 벗어나 맑은 하늘을 다시 볼 수 있길 바랍니다.