가뭄·산불 복합 재해가 초미세먼지에 미치는 영향 규명

포스텍 이형주 교수팀 캘리포니아주 대상 연구

이형주 포스텍 교수

포스텍 환경공학부 이형주 교수, 통합과정 신민영·김나래 씨 연구팀은 미국 캘리포니아주를 대상으로 15년간의 데이터를 활용해 가뭄과 산불이 복합적으로 초미세먼지에 어떤 영향을 미치는지 분석한 결과를 발표했다.

'초미세먼지(이하 PM2.5)'는 지름이 2.5마이크로미터(μm) 이하인 미세한 입자로 숨을 쉬면 폐 깊숙이 침투해 호흡기와 심혈관 질환을 일으키고 심하면 사망에까지 이를 수 있어 전 세계적으로 엄격하게 관리하고 있다.

연구팀이 미국 캘리포니아주에 주목한 이유는 이 지역의 특수한 기후 때문이다. 건조한 날씨로 가뭄이 잦고 그로 인해 대형 산불이 빈번히 발생한다. 하지만 이 지역과 관련해 지금까지 가뭄과 산불이 복합적으로 대기질에 어떤 영향을 주는지를 장기간·대규모로 분석한 연구는 거의 없었다.

연구팀은 2006년부터 2020년까지 15년간의 대기질 관측 자료와 컴퓨터 모델링 데이터를 활용했다. 가뭄 정도를 경미, 중간, 심각, 극심 네 단계로 구분한 뒤 단계별 PM2.5 농도 변화를 분석했다.

그 결과 가뭄이 심해질수록(가뭄지수 SPEI 한 단계당) PM2.5 농도가 평균 1.5㎍/㎥씩 증가했다.

가뭄이 심할수록 산불 발생 위험도 커져 가뭄이 한 단계 심해질 때마다 산불 발생 확률은 약 90% 높아졌다. 극심한 가뭄 상황에서 산불이 복합적으로 발생하면 PM2.5 농도가 평소보다 평균 9.5㎍/㎥까지 높아졌다.

산불의 영향을 별도로 분석한 결과도 눈에 띈다. 가뭄으로 인한 초미세먼지 증가는 대부분 산불 때문이었다. 실제로 가뭄 단계가 심해져도 산불이 발생하지 않으면 초미세먼지 농도 변화가 거의 나타나지 않았다.

이형주 교수는 "연구는 가뭄·산불·대기오염 사이의 복합적 관계를 장기간 자료로 정량적으로 확인한 것"이라며 "한국도 주기적으로 가뭄을 겪고 있고 최근 대형 산불 사례가 늘고 있는 만큼 이번 결과가 주는 시사점이 크다"고 전했다.


포항=김규동 기자 korea808080@