황사는 대기오염과 관련하여 심혈관계 및 호흡기계 질환으로 인한 사망 의 증가 등의 건강 영향으로 인해 관심의 대상이 되어왔다. 그러나 최근의 황사성분을 분석한 연구결과에 따르면 실제로 황사기간 동안에 전체먼지농도 중 조대먼지농도의 비율은 증가한 반면 미세먼지농도의 비율은 감소하였고 유해한 중금속의 농도도 별다른 변화를 보이지 않거나 오히려 감소하였다. 이에 본 연구에서는 서울시의 2000년부터 2002년, 2월부터 5월까지의 황사시기를 포함한 경우와 포함하지 않은 경우를 비교하여 황사현상으로 인한 대기먼지가 총사망에 미치는 영향을 비교하였다. 분석결과에 따르면 총사망에 미치는 대기먼지의 영향은, 황사시기를 포함하여 분석한 경우보다 황사시기를 제외하고 분석한 경우에서 더 큰 건강영향을 보였다. 즉, 황사시기를 제외하고 분석한 경우에서 대기먼지가 총사망에 미치는 위험의 크기가 더 큰 것으로 나타났다. 이는 황사의 화학성분 및 황사시 사람들의 행동양식의 변화와 같은 노출의 감소로 설명될 수 있으며 이는 도시 대기오염의 건강위해성을 평가함에 있어서 황사시기를 포함하여 분석하는 경우 도시 대기오염, 특히 대기먼지의 위해도를 과소평가할 가능성이 있으며, 지금까지 제안되는 기존의 연구결과보다 실제 도시 미세먼지의 건강영향이 훨씬 더 클 수 있음을 본 연구결과가 제시하고 있다.
황사 - 학술적으로는 '모래/먼지 폭풍'이라 불리우는 황사구름이 한반도를 덮쳤다. 그것도 한반도에서 황사를 관측한 이래 최악의 농도를 가진 인체에 유해한 상태였다. 정부는 전국에 황사 비상령까지 내렸고 초등학교는 휴교까지 했다. '황사태풍' 또는 '모래/먼지 폭탄'이라고 불리웠던 지난 3~4월의 황사에 대해 인공위성으로 추적하는데 성공한 대기환경연구실 정용승박사에게 듣는다.
황사는 중국과 몽골의 건조지역으로부터 바람에 의해 수송되어 날아오는 먼지 현상이다. 이 먼지현상은 이따금 멀리 북미대륙까지(Husar 등, 2001) 이동한 것이 위성영상으로 확인되며, 캐나다(McKendry 등, 2001)에서도 실제 관측되기도 한다. 요즘에는 이 먼지가 인체와 기후에 미치는 염려를 하는 사람이 많아지며, 이를 예측하는 연구가 시도되기도 한다. 우리나라에서 과거에 기록된 황사현상은 있을까? 있다면, 얼마나 되며, 최근과 비교하면 무엇이 다른가? 삼국시대의 역사 기록인 삼국사기와 고려시대의 고려사, 조선시대의 조선왕조실록과 증보문헌비고 속에 기록된 지난 약 2천년간의 기록을 정리해보았다. 또한 기존의 와다유우지(Wada, 1917)와 다무라센노스케(Tamura, 1983)의 조사결과도 참고하여, 우리나라에서의 관측된 황사기록을 가능한 많이 찾고, 확인하여, 과거 우리나라의 황사현상을 되짚어 보았다.
최근에 중국의 북서쪽 지방이 급격하게 사막화가 진행되면서 동아시아 지역에서 황사현상의 강도와 발생빈도가 증가하고 있다. 한반도에서도 2002년 봄철에는 예년에 비하여 황사현상이 자주 발생하였는데 특히 3월 21-22일 과 4월 7-8일 에는 예전에 찾아 볼 수 없을 정도의 강한 황사가 한반도에서 관측되었다 이 연구에서는 WMO 종관관측소의 먼지발생 보고 자료 (Chun, 1996; In and Park, 2002)를 분석하여 2002년 봄철에 관측된 황사의 발원지를 확인하고 먼지발생과 관련한 기상조건을 살펴보고자 한다. (중략)
본 연구에서는 황사 발원지를 3개 지역으로 나누고 발원지별 최근의 먼지 발생 특성을 기상변수와 관련하여 분석하였다. 고비사막 지역(S1)은 최근에도 높은 황사 발생빈도를 유지하고 있었으며 내몽골지역(S2)은 2003-2004년에 감소 후 다시 증가하는 경향을 보였다. 반면, 중국 북부지역(S3)은 급격한 감소를 보였다. 이는 먼지 발생 지역이 북서쪽으로 이동하여 우리나라의 황사 발생 일수에 영향을 준 것으로 사료된다. 강풍이 중국 북부지역에서 감소하는 경향을 보였으나 다른 기상요소들의 경우 공간 분포 변화는 크게 나타나지 않았다. S2 지역에서 3월의 기온이 먼지 발생빈도에 영향을 주었으며, 특히 영상의 기온을 보일 때 높은 먼지 발생 빈도를 보였다.
매년 우리나라를 찾아오는 황사는 주로 중국 북부의 황토 지대에서 바람에 의하여 하늘 높이 불어 올라간 무수의 모래 먼지가 서서히 강하하는 현상 또는 강하하는 모래 먼지를 말한다(최재천 등, 2001). 황사는 동아시아 지역에서 태평양을 가로질러 하와이까지 수송되면서 국제적으로 중요한 이슈가 되고 있으며, 아프리카 사하라 사막에서 발생한 사하라 먼지(Sahara dust)가 대서양을 가로질러 플로리다반도에서 관측됨으로서 세계적인 문제로 대두되고 있다. 최근에는 황사의 농도뿐만 아니라, 황사 중에 포함된 중금속의 농도에 관한 관심이 고조되고 있다(전병일, 2003).(중략)
본 연구는 부산지역의 먼지 농도와 황사발원지의 기후학적 요소를 주기분석 함으로써 부산지역의 먼지농도 주기에 영향을 주는 기후학적 조건, 특히 황사 발생과의 관련성에 대하여 고찰하였다. 부산지역에서 관측된 먼지 농도 시계열 자료를 이용한 단일스펙트럼분석을 수행한 결과 배출량이나 강수 효과 등에 의해 나타난 일반적인 주기(1년, 7일) 이외에, 상대적으로 3-4년 주기가 우세하게 나타났으며, 먼지 농도와 부산지역의 기상자료 및 황사발원지에서의 풍속과의 교차스펙트럼 분석을 통한 주기 분석을 수행해 본 결과, 3-4년 주기일 때 먼지농도와 풍속, 기압은 양의 상관관계, 기온, 상대습도와는 각각 음의 상관관계가 나타났다. 이는 황사 발생 조건과 잘 부합되는 것으로 나타나, 3-4년의 먼지 농도 주기는 황사의 장거리 수송과 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한 황사 발생은 발원지의 지표 상태에 따라 발생빈도가 달라지므로, 여러 기후학적 요소들 중 황사발원지에서의 강수량과의 주기 분석을 수행해 본 결과, 발원지에서의 강수량 그 자체보다는 발원지에서의 가뭄지수(EDI)의 시계열이 우리나라 먼지 농도의 3-4년 주기와 더 연관이 있는 것으로 나타났고 이는 기후학적으로 황사 발원지에서의 지표건조 특성의 변동성과 연관이 있는 것으로 나타났다.
황사는 몽골이나 중국 북부의 황토지대에서 강한 바람에 의하여 고공으로 올라간 많은 미세한 모래먼지가 대기 중에 넓게 퍼져 하늘 전체를 덮고 떠다니다가 상층의 편서풍에 의해서 운반되어 서서히 하강하는 현상 또는 하강하는 모래먼지로 알려져 있다 최근 몇몇 연구가들에 의해 황사기간 중 대류권 내에서 편광소멸도를 측정하고 있다(Sakai 2000, Kobayashi 1985). 이들은 황사기간 중 편광소멸도는 0.2이상으로 높게 나타난다고 하였다. (중략)
중국이나 몽고에서 발생한 황사는 수천 km를 이동하여 한국, 일본 그리고 멀리 태평양건너 북미대륙까지 수송될 수 있는 것으로 보고되고 있다. 우리나라에서 관측되는 황사는 주로 고비사막이나 중국황하유역의 건조지대에서 발생한 먼지바람의 영향을 받는 것으로 파악된다. 황사는 장거리수송되는 과정에 대류권 화학 메카니즘을 변화시키고, 광범위한 영역에 걸쳐 복사체계를 변화시키며 또한 시정장애 등의 불편을 초래하고 있다 (Gao et al., 1992). (중략)
황사는 중국과 몽골의 사막지역과 중국 황하 중 상류의 황토지대에서 바람에 의해 대기 중에 부유한 미세먼지가 상층 바람을 타고 멀리까지 날아가는 기상 현상을 말한다. 황사 먼지는 bioaerosol을 포함하며 미생물의 운반체로 작용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 황사 발생 기간과 황사가 없는 기간 동안 각각 포집한 낙하먼지에서 미생물의 농도와 종 조성을 비교하고자 하였다. 2008년 2월부터 4월까지 울산 지역의 한 지점에서 직경 200 mm의 강수량계를 사용하여 낙하먼지를 포집하였으며, 조사 기간 동안 울산 지역에서 황사 현상은 3월 2일과 3일에 걸쳐 한번 발생하였다. 낙하먼지에 포함된 세균의 농도는, 황사 기간 동안 포집한 시료에서 황사가 없는 기간의 시료에 비해 크게 높았다. 하지만, 낙하먼지의 진균 농도는 비 황사 기간에 비해 황사 기간 동안 유의성 있게 증가하지 않았으며, 조사 기간 동안 세균에 비해 상대적으로 일정한 수준을 유지하였다. 낙하먼지 시료로부터 분리한 45개 세균의 16S rRNA 유전자 염기 서열을 분석하였으며, 이들 세균은 Bacillus 속의 B. amyloliquefaciens, B. aryabhattai, B. atrophaeus, B. licheniformis, B. megaterium, B. methylotrophicus, B. pumilus, B. sonorensis, B. subtlis, B. vallismortis와 Staphylococcus 속의 S. epidermidis, S. succinus로 확인되었다. 진균의 경우 Mucor 속, Alternaria 속, Cladosporium 속, Aspergillus 속 등을 황사 기간 및 비 황사 기간의 시료에서 모두 확인할 수 있었다. Bacillus 속과 같은 내생포자를 형성하는 세균이 진균(포자)에 비해 황사 먼지에의 부착 및 이동과 더 연관이 있는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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