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방사성 물질 이용해 ‘미세먼지 발원지’ 추적한다

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방사성 물질 이용해 ‘미세먼지 발원지’ 추적한다

2021.04.21 11:36
한국원자력연구원 연구원이 미세먼지 시료를 분석하고 있다 .한국원자력연구원 제공
한국원자력연구원 연구원이 미세먼지 시료를 분석하고 있다 .한국원자력연구원 제공

국내연구팀이 미세먼지에 포함된 극미량의 방사성 물질을 분석해 미세먼지의 발생지를 추적하는 방법을 개발했다. 이 방법은 21일 국내 특허까지 마쳐 향후 미세먼지를 객관적으로 평가하고 오염원을 추적하는 데 적극 활용될 예정이다.

 

한국원자력연구원은 “각기 다른 지점에서 발생한 미세먼지 속 방사성 물질을 분석해 미세먼지의 발생지를 추적하는 방법을 개발했다”고 21일 밝혔다. 

 

연구팀은 그간 중성자 방사화 분석법을 활용해 미세먼지에 포함된 핵종 30여 종을 분석해왔다. 중성자 방사화 분석법은 시료에 중성자를 쪼여 핵반응을 일으킨 후 방출되는 감마선을 측정해 특정 핵종의 양과 특성을 조사하는 방법이다. 연구팀은 발생지에 따라 미세먼지에 포함된 핵종의 양이 다르다는 점에 착안해 미세먼지의 발생지를 역추적하는 방법을 고안했다. 

 

예를 들어 주로 성층권에서 생성되는 베릴륨-7(Be-7)은 다양한 먼지에 섞여 지상으로 내려오는 특징이 있다. 중국에서 발생하는 미세먼지의 상당수는 먼 거리를 이동하기 위해 높은 고도에서 부유하다 내려오기 때문에 베릴륨-7을 많이 함유할 가능성이 높다. 반면 땅에서 가스 형태로 발생하는 납-214(Pb-214)와 납-212(Pb-212)은 반감기가 짧아 장거리 이동이 어렵다. 이 때문에 국내에서 발생한 미세먼지에만 포함됐을 확률이 높다. 
 
한국원자력연구원은 서울과 대전에 구축한 독자적인 미세먼지 측정소에서 이미 이 기술을 활용하고 있다. 측정소에서 포집한 미세먼지 속 핵종을 분석해 발생지를 예측한 후 이론적으로 예측된 발생지와 일치하는지 분석하고 있다. 한국원자력연구원은 향후 국내서 발생하는 미세먼지의 기원을 정확히 밝혀 국민들에게 제공하겠다는 계획이다.

 

연구를 이끈 김지석 한국원자력연구원 하나로로이용부 선임연구원은 “명확한 증거를 기반으로 미세먼지 오염원을 분석해 보다 효과적인 미세먼지 해법을 제시하는데 일조하겠다”며 “향후 실시간 미세먼지 오염원 추적기술까지 개발해 대기질 개선에 활용됐으면 좋겠다”고 말했다.

 

박원석 한국원자력연구원장은 “이번 성과는 방사선을 이용해 국민의 삶의 질을 향상시키는 대표사례다”며 “미세먼지 저감 대책에 필수인 미세먼지 발생 국내외 기여도를 정확히 밝힐 수 있도록 연구를 지원하겠다”고 말했다.

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