"미세먼지"란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상물질인 먼지 중 다음의 흡입성먼지를 말합니다(「미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법」 제2조 제1호 및 규제 「대기환경보전법」 제2조제6호).
미세먼지는 1000분의 10mm보다 작은 먼지이며, 초미세먼지는 1000분의 2.5mm보다 작은 먼지로 머리카락 직경(약 60㎛)의 1/20 ~ 1/30 크기보다 입자가 작습니다.
이처럼 미세먼지는 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미칠 수도 있습니다.
세계보건기구(WHO)는 미세먼지(PM10, PM2.5)에 대한 대기질 가이드라인을 1987년부터 제시해 왔고, 2013년에는 세계보건기구 산하의 국제암연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)에서 미세먼지를 사람에게 발암이 확인된 1군 발암물질(Group 1)로 지정하였다
미세먼지를 이루는 성분은 그 미세먼지가 발생한 지역이나 계절, 기상조건 등에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로는 대기오염물질이 공기 중에서 반응하여 형성된 덩어리(황산염, 질산염 등)와 석탄 · 석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.
미세먼지 성분 구성(%)
전국 6개 주요지역에서 측정된 미세먼지의 구성비율은 대기오염물질 덩어리(황산염, 질산염 등)가 58.3%로 가장 높고, 탄소류와 검댕 16.8%, 광물 6.3% 순으로 나타났다. 한편 국내 미세먼지 발생분이 적은 백령도에서는 탄소류와 검댕의 비율이 상대적으로 낮았다.
주요 지역별 PM2.5 성분 구성
미세먼지 발생원은 자연적인 것과 인위적인 것으로 구분된다. 자연적 발생원은 흙먼지, 바닷물에서 생기는 소금, 식물의 꽃가루 등이 있다. 인위적 발생원은 보일러나 발전시설 등에서 석탄 · 석유 등 화석연료를 태울 때 생기는 매연, 자동차 배기가스, 건설현장 등에서 발생하는 날림먼지, 공장 내 분말형태의 원자재, 부자재 취급공정에서의 가루성분, 소각장 연기 등이 있다.
미세먼지의 1차 발생원
미세먼지는 굴뚝 등 발생원에서부터 고체 상태의 미세먼지로 나오는 경우(1차적 발생)와 발생원에서는 가스 상태로 나온 물질이 공기 중의 다른 물질과 화학반응을 일으켜 미세먼지가 되는 경우(2차적 발생)로 나누어 질 수 있다.
석탄 · 석유 등 화석연료가 연소되는 과정에서 배출되는 황산화물이 대기 중의 수증기, 암모니아와 결합하거나, 자동차 배기가스에서 나오는 질소산화물이 대기 중의 수증기, 오존, 암모니아 등과 결합하는 화학반응을 통해 미세먼지가 생성되기도 하는데 이것이 2차적 발생에 속한다. 2차적 발생이 중요한 이유는 수도권만 하더라도 화학반응에 의한 2차 생성 비중이 전체 미세먼지(PM2.5) 발생량의 약 2/3를 차지할 만큼 매우 높기 때문이다.
미세먼지의 2차 발생원
대기오염물질인 휘발성 유기화합물, 질소산화물, 황산화물 등이 미세먼지로 전환되는 과정은 다음과 같다. 우선 자동차 배기가스, 주유소 유증기 등에 많이 포함된 휘발성 유기화합물(VOCs)은 반응성이 강한 물질(OH, O3 등)과 화학반응을 일으켜 2차 유기입자(Secondary Organic Particles)가 된다.
또한 각종 연소과정에서 발생한 질소산화물(NO, NO2)은 대기 중 오존(O3) 등과 반응해 산성물질인 질산(HNO3)을 생성하고, 이는 대기 중 알카리성 물질인 암모니아(NH3)와 반응하여 질산암모늄(NH4NO3)이 된다. 이 질산암모늄(NH4NO3)은 입자상 물질로서 2차적 미세먼지인 것이다.
아울러 아황산가스(SO2)는 수증기 등과 반응하여 황산(H2SO4)이 되고, 이는 다시 암모니아 등과 반응하여 황산암모늄((NH4)2SO4) 등 미세먼지 입자를 생성한다.
미세먼지(PM2.5) 2차 생성과정
미세먼지는 가정에서 가스레인지, 전기그릴, 오븐 등을 사용하는 조리를 할 때도 많이 발생한다.
또한 음식표면에서 15~40mm 크기의 초기입자가 생성되고 재료 중의 수분, 기름 등과 응결하여 그 크기가 커지는 것으로 알려져 있다.
미세먼지는 조리법에 따라서 그 발생정도가 다르다. 기름을 사용하는 굽기나 튀김요리는 재료를 삶는 요리보다 미세먼지를 많이 발생시키며, 평소 미세먼지 농도보다 최소 2배에서 최대 60배 높게 발생시킨다.
삶기
튀기기
굽기
조리법에 따른 미세먼지 발생정도
미세먼지(PM2.5)
