경제협력개발기구(OECD)가 2016년 발간한 보고 서1에 따르면 대기오염으로 인해 전 세계 조기사망 자 수가 2060년 600만~900만명으로 증가할 것으로 예 상하고 있다. 우리나라의 경우 특히 대기오염에 대해 추가대응을 하지 않으면 조기 사망자수가 2010년 359 명 수준에서 2060년 1,109명으로 급증할 것으로 예상 하고 있는데 이는 일본(779명), 미국(307명), EU 주요 4개국(340명) 등에 비해 유독 높은 수치이다.
본 고에서는 대기오염 물질 중 최근 가장 심각히 건강을 위협하는 물질로 인식되고 있는 미세먼지에
대하여 건강에 미치는 주요 영향과 최근 수년간의 우 리나라 정부 연구개발 투자 현황을 살펴보고자 한다.
미세먼지란?
먼지는 입자의 크기에 따라 총먼지(TSP:Total suspended particles), 지름이 10㎛ 이하로 눈에 보이 지 않을 정도로 가늘고 작은 입자를 ‘미세먼지(PM10:
Particulate Matter)’, 미세먼지보다 1/4 크기로 지름이 머리카락보다 1/20~1/30로 작은 2.5㎛ 이하인 초미
미세먼지가 건강에 미치는 영향과 우리나라 정부 R&D 동향
이 명 선
한국보건산업진흥원 R&D조사분석팀
그림 1. 미세먼지(Particulate Matter) 및 오존 노출에 의한 조기사망자 수[1].
(백만명당 연간 실외 대기 오염에 의한 추정 사망자 수)
세먼지(PM2.5)로 구분하고 있다.
미세먼지가 인체에 미치는 영향
미세먼지 관련 질환은 세균으로 인한 질병과 달 라 인체 면역력으로 퇴치할 수 없고, 일단 미세먼지 가 우리 몸에 침투하면 강제로 배출할 방법도 사실 상 없어 언제 어떤 문제가 발생할지 정확히 알지 못
한 채 평생 살아가야 한다는 데 큰 문제가 있다[2].
또한 초미세먼지는 체내 섬모에서 여과되지 않은 채 신체 각 기관에 직접 도달할 수 있고 폐포를 통과 해 혈관에 침투하기도 한다. 이렇게 신체 각 기관에 도달한 미세먼지가 혈전을 만들거나 염증 반응을 일 으키면 심장질환과 호흡기 질병을 발생시키는 등 건 강상 각종 문제가 발생한다.
이런 위험 때문에 2013년 세계보건기구(WHO) 산 하 국제암연구소(IARC)는 대기오염물질 가운데 미 세먼지를 1급 발암물질로 지정하고 권고 기준을 두 고 있다.
미세먼지(PM10)가 10㎍/㎥ 증가할 때 서울 지 역 초과사망률이 2002~2006년에는 0.16%였으나 2007~2011년엔 0.26%로 나타났고, 초미세먼지의 경 우 0.35%에서 0.48%로 증가했다는 연구 결과도 있 다[5].
위와 같이 미세먼지의 영향에 대한 지역별, 연령 별, 성별 연구 자료가 계속 발표되고 있으나 국가적 차원에서 보다 종합적인 분석 및 대책 마련은 아직 부족해 보인다.
미세먼지 관련 우리나라 정부 연구개발 현황
국가과학기술지식정보(NTIS)[6]에서 2012년부터 2015년도까지의 정부 연구개발 현황을 검색한 결과, 정부는 세부과제 기준으로 4년간 총 223억원을 지원 하였으며 과제당 평균 연구비는 약 1.63억원 수준이 었다. 이를 부처별로 나눠 살펴보면 누적 과제수로 는 미래창조과학부, 환경부, 중소기업청, 교육부, 보
표 1. 대기오염물질
1차 오염물질 2차 오염물질
정의 오염원에서 직접 대기로 방출되는 오염물질 1차 오염물질이 대기중에서 물리·화학적으로 변환되어 생성되는 오염물질
종류 SO2, Pb, CO, 일부 미세먼지 성분(토양, 금속성분 등) O3, NOx, 일부 미세먼지 성분(황산염, 질산염 등) (출처: 인천광역시 보건환경연구원 홈페이지 자료 재가공)
그림 2. 미세먼지의 크기 비교 (미 EPA, 환경부 홈페이지 재인용).
과학부, 국토교통부, 중소기업청, 산업통상자원부 순이었다.
부처별로 좀 더 자세히 살펴보면, 환경부는 주로 환경정책기반공공기술개발사업, 환경산업선진화기 술개발사업, 글로벌탑환경기술개발사업 등을 통해 모니터링 진단 등 측정법 개발, 분석 및 집진 장치 개
발, 정책연구 등의 과제에 지원해 왔다.
미래창조과학부는 사회문제해결형기술개발사업, 신진/중견연구자지원사업 등을 통해 제거장치 개발, 건강영향평가, 모사 시스템 개발 등의 과제에, 국토 교통부는 철도기술연구개발사업, 국토교통기술촉
표 2. 미세먼지가 일으키는 각종 질환
분류 상세 내용
호흡기 질환
· 기관지, 폐포 등에 흡착된 미세먼지는 염증을 유발하여 천식, 만성기관지염, 기도폐쇄 등을 일으키거나 악화 시키는 작용
· 미세먼지는 폐 조직에서 박테리아의 불활성화 혹은 제거 작용을 방해함으로써 기관지염, 폐렴 등 호흡기계 감염 유발 가능
<서울대 의대 홍윤철 교수 연구 결과>
PM2.5 농도가 100㎍/㎥ 증가할 때 호흡기질환 입원 환자가 11% 늘어나는 것을 확인
심혈관 질환
미세먼지는 혈액을 타고 전신을 돌아다니며 염증반응을 유발하고 혈액응고반응을 자극하는데 이는 혈전증가 유발
·심혈관에 문제가 생기면 부정맥, 동맥경화 등 심혈관 질환을
·뇌혈관에 문제가 생기면 뇌경색, 뇌출혈, 치매 등 뇌혈관 질환을 자극
<서울대병원 오세일교수 연구팀 연구 결과>
PM2.5 농도가 10㎍/㎥ 증가할수록 급성심정지 발생률이 1.3% 높아짐 뇌혈관 질환
<미국 러쉬대학병원 연구팀 연구 결과>
미세먼지 농도가 높은 곳에 사는 사람일수록 뇌인지기능 퇴화속도가 빠르게 나타났으며, 노인의 인지기능 저하는 치매로 이어질 가능성이 높음
정신 질환
<연세대 예방의학과 김창수 교수팀 연구 결과>
미세먼지가 뇌혈관에 염증을 유발해 손상시키고 중금속 성분이 중추신경계에 영향을 미쳐 우울증이 증가하며, 이는 자살률 증가로도 이어짐
안 질환 미세먼지는 눈의 염증을 유발하여 가려움증, 눈시림, 충혈 등의 문제 유발하며, 특히 안구건조증에 더 치명적 피부 질환 <환경부 공동 연구 결과>
대기 중 미세먼지, 벤젠 등 오염물질 농도가 높을 경우 아토피 피부염 악화
기타
<이대 의대 하은희 교수팀 연구 결과>
미세먼지 농도가 10 ㎍/㎥ 올라가면
·저체중아 출산위험이 5.2%에서 7.4%까지 상승
·임신 4~9개월 사이 사산 위험도 8.0~13.8%까지 상승
(출처 : ‘황사, 미세먼지 등 대기오염이 건강에 미치는 영향 7가지’4, ‘맘 편히 숨 좀 쉬자’5 발췌 및 재가공)
표 3. 2012-2015 국가연구개발과제 지원 현황 (NTIS 내 과제명 ‘미 세먼지’ 검색 결과)
연도 과제수 총 연구비
(백만원)
과제당 연구비 (백만원)
2012 9 1,520 168.89
2013 11 1,451 131.91
2014 49 6,250 127.55
2015 58 13,104 225.93
합계 127 22,325 -
그림 3. 부처별 연구개발비 지원 현황(2012~2015 누적).
진연구사업, 주거환경연구사업 등을 통해 제거 방안 연구, 정화 기술 개발 등의 과제에 지원하였다.
중소기업청은 산학연협력기술개발사업, 중소기 업상용화기술개발사업, 창업성장기술개발사업 등을 통해 제어 기술, 공기 청정 기술 등에, 보건복지부는 기후변화급만성질병연구사업, 질환극복기술개발사 업 등을 통해 중재연구, 예방 및 관리 지침 개발연구 등의 과제에 지원하였다.
각 부처별 이러한 노력에도 불구하고 국민이 실 생활에서 체감하는 미세먼지 오염도는 나아지지 않 고 오히려 악화된 것으로 느껴지는 이유는 미세먼지 발생 요인과 배출원에 대한 보다 세밀한 분석, 특히 초미세먼지의 경우 직접배출(1차 생성물) 보다 2배 가까이 배출되는 간접배출(2차 생성물)에 대한 과학 적 규명 및 절감 대책 시행이 선행되지 않은 채 당장 시급한 측정 및 제거 기술 개발에 주력한 것도 하나 의 이유일 것이다.
다행스럽게도 작년 말 정부에서는 관계부처 합동 으로 「과학기술기반 미세먼지 대응 전략」[7]을 발표 한 바 있다. 미세먼지 대응을 위한 중점기술 개발, 기 술 산업화 및 글로벌 협력 강화, 정부 R&D 중장기 투자 효율화가 주 내용이며, 특히 미세먼지의 ①발 생·유입, ②측정·예보, ③집진·저감, ④보호·대응 등 4 대 분야의 근본적·과학적 해결책을 마련하고자 하는 것이 특징이라 할 수 있다.
결어
환경오염에 의한 건강 피해는 노약자에게 더 집 중될 수 있어, 저출산과 초고령 사회로의 진입을 걱 정하고 있는 우리나라의 경우 보호장구 착용 등 개 인의 예방 차원으로 접근해서 해결할 수 있는 문제 가 결코 아니며, 국가가 적극적으로 나서서 해결방 안을 찾아야 하는 분야 중 하나이다.
또한 미세먼지로 인한 경제적 손실을 막는 것 이 외에도 환경 관련 산업을 새로운 성장 산업으로 바 라보는 전향적 시각도 요구된다. 독일이 풍력 등 신 재생에너지 산업을 성장시켜 일자리 창출과 에너지 믹스의 성공 사례를 보여주고 있는 것처럼 미세먼지 와 같은 대기오염물질 저감 및 대응의 일차적 접근 보다는 관련 분야의 연구개발 확장과 이를 활용하는 정책 전환도 생각해 볼 때이다.
* 본 내용은 저자의 개인 저술 및 의견으로 소속기관 의 공식 견해가 아님을 밝힙니다.
<참고자료>
1. OECD, 2016.6., ‘The economic consequences of outdoor air pollution’
2. 주간동아, 2017.4.28., “맘 편히 숨 좀 쉬자, 미세먼지 잠잠해 지면 오존 습격, 숨막히는 한반도”
3. 하이닥 홈페이지 http://www.hidoc.co.kr/
4. 황사, 미세먼지 등 대기오염이 건강에 미치는 영향 7가 지 http://blog.daum.net/_blog/BlogTypeView.do
?blogid=0SklN&articleno=234&categoryId=0® dt=20140416115143
5. Honghyok Kim, Hyomi Kim, Jong Tae Lee, 2015. 7., “Ef- fects of ambient air particles on mortality in Seoul: Have the effects changed over time?”, Environmental Re- search
6. 국가과학기술지식정보 http://www.ntis.go.kr/ThMain.do 7. 미래창조과학부, 2016.12.8., 부처합동 과학기술기반 미세먼
지 대응 전략
8. 환경부, 2016.4., “바로 알면 보인다. 미세먼지, 도대체 뭘 까?”
9. 환경부 홈페이지 https://www.me.go.kr/issue/finedust/
10. 미국 환경청 홈페이지 http://www.epa.gov/
그림 4. 미세먼지(PM2.5) 2차 생성과정[8].
참고 과학기술기반 미세먼지 대응 전략 내 미세먼지대응기술 분류체계(안)
< 미세먼지대응기술 분류체계 >
대분류(3) 중분류(10)
현상규명 및 예측 원인규명, 현상진단 및 측정ㆍ조사, 대기질 모델링 미세먼지 배출저감 고정오염원, 도로 이동오염원, 비도로 이동오염원, 비산먼지
국민생활 보호 건강영향평가, 미세먼지 노출저감 기술, 정책 및 정보 서비스
< 분야별 투자 방향(안) >
대분류 중분류 중점 투자분야(예시)
현상규명 및 예측
원인규명 ㆍ분산된 연구역량 결집
현상진단 및 측정ㆍ조사 ㆍ실시간 성분ㆍ농도 측정 원천기술 개발
대기질 모델링 ㆍ예보 정확도 제고 등 정책현안 해결
미세먼지 배출저감
고정오염원 ㆍ초미세먼지 고효율 저감기술 확보
도로 이동오염원(자동차, 이륜차 등) ㆍ초미세먼지 원인물질 저감 핵심소재ㆍ부품 국산화 비도로 이동오염원(선박, 항공, 철도 등) ㆍ소형(연안)선박 배출현황 조사 및 저감기술 개발
비산먼지 ㆍ도로비산먼지 저감수단 확보(현재는 살수차 수준)
국민생활 보호
건강영향평가 ㆍ미세먼지 노출ㆍ독성ㆍ위해성 평가 장기 지원
미세먼지 노출저감 기술 ㆍ신소재 필터 및 핵심부품(고감도 센서 등) 개발 정책 및 정보 서비스 ㆍ미세먼지 정보 공개 확대
