미세먼지·초미세먼지 한반도 덮어
편서풍지대 위치 상시 주변국 영향받아

도시구조물 과밀·화석연료 사용 급증
도시내 공기 정체 ‘소기후형태’ 발생

건물 형상·배치·풍향·풍속 등 반영
찬바람 유입 바람길 확보·뚫기로
광교신도시 미세먼지 저감효과 주목

김건 도환경국장
현재 고층건물 대부분 바람길 막아
도시개발계획 조성시 반드시 뚫어야

아침에 눈을 뜨고 나면 자연스럽게 ‘오늘의 미세먼지’를 검색하거나 어플리케이션을 실행시키는 것이 일상이 돼 버렸다. 그러나 항상 눈에 보이는 건 대부분 나쁨이거나 매우나쁨 수준이다. ‘보통’과 ‘좋음’은 열 번 중 한번 보일까 말까다. 비가 온 다음날에야 맑은 하늘을 볼 수 있는 정도다.

미세먼지는 PM10와 초 미세먼지의 PM2.5로 나뉜다. PM2.5는 총 미세먼지 중 3분의 2를 차지한다. 미세먼지는 대기오염물질 덩어리, 탄소류와 검댕, 광물 등으로 구성돼 있다. 그 날 그 날의 어플리케이션을 통한 미세먼지 수치는 이를 종합해 보여주고 있으나 구성성분마다 몸에 미치는 영향은 다르다.

또 우리나라는 지리적으로 편서풍 지대에 위치해 상시적으로 주변국 영향을 받는다. 한반도 주변에 자주 형성되는 대륙성 고기압으로 인한 대기정체도 고농도 미세먼지의 주 원인이기도 하다.

이같은 대기정체를 해결할 수 있는 것이 바로 ‘바람길’이다. 도시를 설계하는 계획단계부터 바람길을 감안하냐에 따라 도심내 미세먼지 농도를 낮출 방안이 되는 셈이다. 유럽 등 선진국에선 이미 도시계획 초기부터 바람길을 염두한 설계가 이뤄지고 있느나 국내에선 아직 미진한 상태다.



대기환경을 바꾸는 ‘바람길’

도심의 인구집중에 따라 도시 구조물은 과밀화되고 화석연료의 사용도는 급증하고 있다. 이러한 방식의 도시개발은 열섬현상을 비롯, 다양한 기상요소들을 변화시키고 있다.

이에 도시지역은 주변과는 상이한 소기후형태를 나타내고 있다. 도시의 소기후 현상은 일반적으로 공기가 정체하는 계절의 새벽녘에 가장 현격하게 나타난다.

도시지역 기후는 자연지형뿐만 아니라 도시의 크기와 구조, 개방된 공간 비율 등 도심지역의 건설환경에 의해 많은 영향을 받는 것.

이에 바람길 확보와 관리가 도시계획에 있어서 도심의 대기환경이 개선될 수 있고 도심의 열섬효과까지도 저감이 가능해 보다 쾌적한 도시환경을 조성할 수 있다.

바람길은 해당지역의 건물 형상이나 배치, 형태 등의 고정적 요인 뿐 아니라 풍향, 풍속, 대기안정도 등의 가변적 요인에 따라 변화해 기류의 소통, 차단 등 대기질에 직접적 영향을 미친다.

실제로 수원의 광교신도시가 들어서기 전 광교동의 지난 2006년 미세먼지 PM10 연평균 농도는 61㎍/㎥이었다. 광교신도시의 입주가 완료된 광교동의 2009년 연평균 농도는 50㎍/㎥으로 줄었다.

이어 지난 2012년에는 44㎍/㎥까지 줄어 들었었고, 최근 2017년은 소폭 상승한 52㎍/㎥으로 나타났다. 광교동의 미세먼지 농도 저감 효과는 건물 배치를 통해 대기질 개선효과를 얻은 것이다. 광교신도시는 전체 41.7%가 녹지로 구성된 숲세권 지역이다.

해외 사례로는 세계적으로 바람길을 활용한 도시계획이 주목받고 있는 독일의 슈투트가르트시다. 시는 도시 내외곽의 녹지를 보전하고 시의 특유의 지형적 조건에 따른 바람길 정책을 추진하고 있다. 찬바람생성지역의 보호 및 생성된 찬바람이 도시지역으로 원활하게 유입할 수 있도록 토지이용 유도를 하고 있다.

시는 이를 위해 농경지 및 초원지역으로 구릉지 형태의 지형을 나태내고, 찬바람 통행구와 연결되는 찬바람 발생가능 지역을 지정 보호하고 있다. 또 이렇게 조성된 바람길을 유지하기 위해 도심 가까운 구릉지에 신규 건축금지, 바람길 부분 건축물 5층이내 제한, 각 건물사이 간격 최소 3m 이상 등의 법적 규정을 만들었다.

결국 시는 미세먼지 수치기준 지난 2005년 187회 초과에서 지난해 11월 20일기준 20회까지 줄이는 효과를 톡톡히 보였다.



미세먼지 정보, 구성물질도 알려야

미세먼지에 대해 우리가 얼마나 알고 있을까. 대기환경을 알려주는 사이트, 어플리케이션은 보통 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, PM10(미세먼지), PM2.5(초미세먼지) 등 대기 구성물질의 오염도 정도를 단계별로 알려주고 있다.

단순하게 농도에 따라 매우나쁨·나쁨·보통·좋음·매우좋음 등으로 정보를 제공하는 형태다. 그러나 미세먼지의 경우 화학반응을 통해 여러가지의 형태로 변형되는데 이를 세세하게 알려주는 곳은 없다.

그 날의 대기환경 중 미세먼지가 나쁘면 어떠한 성분이 많아 보다 건강에 주의해야 한다는 메시지가 빠진 것. 미세먼지는 석탄·석유 등 화석연료를 태울 때나 공장·자동차 등의 배출가스에서 주로 발생한다.

또 대기오염물질이 공기 중에서 반응해 형성된 황산염, 질산염 등과 석탄·석유 등 화석연료를 태워 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.

미세먼지는 발생원으로부터(1차적 발생) 고체 상태로 나오는 경우와 가스 상태로 나온 물질이 공기 중의 다른 물질과 화학반응을 일으키는 경우(2차적 발생)으로 나뉜다.

부산시 보건환경연구원은 지난 2016년 PM2.5에 대한 연구 결과를 발표한 바 있다. 연구에 따르면 PM2.5는 질산염, 황산염, 칼륨, 마그네슘, 등으로 구성된 이온성분과 납, 구리, 니켈, 배나듐, 비소, 크롬, 카드뮴 등을 중심으로 한 금속성분으로 나뉜다.

이중 비소는 급성 및 만성 중독에 의해 간·신장·피부암 등을 유발하며, 카드뮴은 급성 폐렴, 신장손상, 저분자 단백뇨의 배설 증가 등을 유발한다.

납은 소화기관·신경계통의 심한 장해 유발, 만성중독으로 인한 정신착란 및 신근마비, 감각장해 등을 유발하고, 크롬은 급속중독으로 장염, 구토 등이 나타나며 만성중독은 황달을 거쳐 간염으로 나타난다.

똑같아 보이는 미세먼지이나 이처럼 구성물질에 따라 인체에 미치는 영향이 다를 수 있다는 반증인 셈이다.

김건 경기도 환경국장은 “도시개발계획 조성 시 반드시 바람길을 고려해야 한다. 특히 수목의 양과 고층 건축물들의 배치와 방향을 염두해 둬야 한다”며 “현재 우리나라는 고층 건물 배치 등이 바람의 흐름을 막는 형태가 대부분”이라고 말했다.

이어 “중국 등 외부에서 유입되는 대규모 미세먼지 뿐 아니라 도시에서 만들어져 고여있는 미세먼지를 어떻게 흘러 내보낼지 걱정해야한다”며 “미세먼지 농도에 더해 그 구성물이 인체에 얼마나 해로운지도 알려야 한다”고 강조했다.

/여원현기자 dudnjsgus1@