실시간 감지로 드러난 도시 대기 오염의 숨은 위협

[이미디어= 황원희 기자] 교통 오염으로 인한 유독 금속의 미세한 변화를 실시간으로 감지할 수 있는 새로운 대기질 모니터링 시스템이 개발됐다. 이 기술은 기존 24시간 단위의 평균 측정보다 훨씬 정밀한 감시를 가능하게 하며, 도시 내 숨겨진 건강 위협을 알리고 있다.

국립대만대학교 연구진은 기존 필터 기반 방식의 한계를 극복한 실시간 측정 시스템을 개발하고, 이를 통해 도시 대기 중 초미세 입자에 포함된 중금속의 변화를 5분 간격으로 감지할 수 있는 기술을 선보였다. 이번 연구는 환경 분야 권위지인 유해물질(Hazardous Materials)에 게재됐다.

이번 연구를 이끈 국립대만대학교 환경공학대학원의 타치 샤오(Tzachi Shao) 교수는 “이전의 측정 방식은 오염이 급증하는 특정 시간대를 평균값으로 희석시켜, 실제 인체 노출 수준을 제대로 반영하지 못했다”며 “새로운 시스템은 오염의 실제 발생 시점을 정확히 포착할 수 있다”고 설명했다.

연구팀은 유도 결합 플라즈마 질량분석기(GED-ICP-MS)와 혁신적인 가스 교환 장치를 결합해, 대기 중 미량 금속 성분을 5분 단위로 분석할 수 있도록 했다. 그 결과, 통근 시간대 등 특정 시기에 코발트와 니켈과 같은 독성 금속 농도가 급증하는 현상을 실시간으로 포착할 수 있었다.

특히 이번 연구는 배기가스 외에도 브레이크 패드, 타이어 마모 등 이른바 '비배기 배출원'이 도시 대기 중 중금속 오염에 중대한 영향을 미친다는 점을 확인했다. 이들 비배기 배출원은 전체 입자량에서는 작은 비중을 차지했지만, 인체 유해성이 큰 금속 성분을 포함해 전체 건강 위험의 56%를 차지하는 것으로 나타났다.

이는 전기차 확산이 모든 대기 오염 문제를 해결해줄 것이라는 기존의 기대에 경종을 울린다. 연구팀은 차량 동력원이 전기이든 내연기관이든 관계없이, 브레이크와 타이어 마모에서 발생하는 유해 물질에 대한 규제가 필요하다고 강조했다.

샤오 교수는 “전기차가 배출가스를 제거하더라도, 타이어와 브레이크 패드에서 나오는 중금속은 여전히 문제”라며 “차량 구성 요소의 소재 기준을 강화하는 것이 필요하다”고 말했다.

이번 연구는 도시 대기오염의 새로운 측면을 조명하며, 정책 당국이 배기가스 중심의 기존 대기오염 통제 전략을 넘어 비배기 오염원까지 포괄하는 포괄적 대책을 마련할 필요성을 제기해 눈길을 끈다.