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국내 연구진 북극 극초미세먼지 발생 원인 찾았다

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국내 연구진 북극 극초미세먼지 발생 원인 찾았다

2020.07.15 16:00
북극해상에 떠 있는 빙하 조각들.
북극해상에 떠 있는 빙하 조각들.

미국 알래스카와 러시아 시베리아 북쪽에 이르는 북극해 하늘에서 검출되는 극초미세먼지는 인간 활동보다는 북극해 연안의 동토지대와 강에서 자연적으로 배출되는 물질로 만들어진다는 사실이 처음 밝혀졌다. 연구팀은 기후변화가 지속되면 북극 지역의 극초미세먼지는 더 늘어날 것이라고 경고했다.


극지연구소 윤영준 국제협력실장과 박지연 선임연구원, 광주과학기술원(GIST) 박기홍 지구환경공학부 교수팀은 북극 바다 하늘에 떠 있는 지름 3~1000nm(나노미터. 1nm는 10억 분의 1m)의 극초미세먼지의 기원을 밝히는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 연구 결과는 대기과학 분야 국제학술지 ‘대기화학및물리’ 5월 13일자에 발표됐다. 


극초미세먼지는 흔히 ‘초미세먼지’라고 불리는 PM2.5의 지름인 2.5 ㎛(마이크로미터, 100만 분의 1m)보다 최대 1000배 더 미세한 입자다. 공중에 떠다니며 태양광을 흐트리고(산란) 구름 생성에 영향을 미쳐 기온 변화를 일으킨다. 인체에도 위해를 가할 수 있어 발생원과 이동 경로 파악이 중요하지만, 북극해는 접근이 어려워 그 동안 제대로 된 관측이 이뤄지지 못했다.


연구팀은 2017년 여름 약 25일 동안 쇄빙선 아라온 호를 타고 시베리아 북쪽 및 알래스카 북쪽 등 북극해 지역의 대기에서 지름이 3~1000nm인 극초미세먼지를 측정했다. 측정 결과, 이들 입자가 주로 북극 내륙지역의 툰드라(영구동토층)나 강에서 배출된 황산화물과 휘발성 유기화합물이 화학 반응을 일으켜 형성됐다는 사실을 확인했다. 해빙이 녹으면서 배출하는 물질이나 플랑크톤이 배출한 물질 등 북극의 바다에서 형성된 입자도 일부 있었지만, 내륙에서 만들어진 입자의 농도가 3.2배 높아 가장 중요한 발생 원인으로 꼽혔다. 


연구팀은 기후변화로 북극지역의 온도가 올라가면 툰드라의 물질 배출량이 더 많아지면서 극초미세먼지 생성도 빨리질 수 있다고 경고했다. 논문 제1저자인 박 선임연구원은 “기후변화에 큰 영향을 미치는 북극 해양 대기 중 극초미세먼지의 생성에 관한 해답을 일부 밝혔다”며 “향후 한반도에서 자연적으로 발생하는 극초미세먼지의 생성 원인을 파악하는 데에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.
 

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