과학 기술을 적용해 미세먼지를 제거하는
'미세먼지 극복 기술'이 주목받고 있다
최근 몇 년 사이 우라나라에서 가장 아름다운 계절로 손꼽히는 봄이 몸살을 앓고 있습니다. 바로 많은 국민들의 호흡기 건강에 악영향을 끼치는 '미세먼지' 때문인데요. 실제로 2016년 통계청 조사 결과에 따르면, 대한민국 국민의 환경 불안 요인 중 미세먼지(80%)가 1위를 차지하기도 했죠. 미세먼지의 위험성과 심각성이 알려지면서 국내는 물론, 전 세계 각국에서는 '미세먼지 대책' 마련에 고심하고 있습니다. 이 가운데 과학 기술을 적용해 미세먼지를 제거하는 이른 바 '미세먼지 극복 기술'이 눈길을 끌고 있는데요. 외국의 실제 사례는 어떤 것들이 있는지, 그리고 우리나라가 눈여겨봐야 할 기술에는 어떤 것들이 있는지 살펴보도록 하겠습니다.
미세먼지 측정 기술의 현재와 미래
우리가 흔히 말하는 미세먼지란, 여러 가지 성분을 가진 대기 중 부유 물질을 말합니다. 대부분의 미세먼지는 자동차 배기가스, 도로 주행 과정에서 발생하는 비산먼지에 의해 발생하는 것으로 알려져 있죠. 특히 우리나라의 경우 매년 봄마다 미세먼지 현상이 더욱 심해지는데요. 중국에서 우리나라로 불어오는 서풍과 북서풍을 타고 황사와 각종 미세먼지들이 국내로 유입되기 때문이죠.
우리나라는 도심 곳곳에 설치된 센서를 통해 미세먼지 농도를 측정합니다. 이것을 '환경모니터링 시스템'이라고 부르죠. 이 시스템은 미세먼지를 감지하는 센서와 데이터 수집, 그리고 데이터를 분석하고 이를 사람들에게 전달하는 과정으로 구성돼 있습니다. 미세먼지 예보의 정확도를 높이기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있습니다. 2010년 발사된 통신해양기상위성 '천리안'에는 GOCI-1이 탑재돼 한반도 상공의 미세먼지를 관측하고 있고, 2018년에는 GOIC-2를 추가로 발사할 계획이라고 하죠.
미세먼지 측정 기술은 사물 인터넷과 융합해 더욱 정밀해질 것으로 예상됩니다. 현재 미세먼지 농도는 건물 2~3층 높이에서 측정된다고 합니다. 따라서 실제 사람들이 숨 쉬는 대기의 질과는 차이가 있을 것이라는 주장도 제기되고 있죠. 만약 사물인터넷 기술을 도입해 미세먼지 농도가 측정된다면, 이전보다 더 빠르고 정확하게 미세먼지 농도가 측정될 수 있고, 나아가 빅데이터 수집과 분석에 따른 미세먼지 예보의 수준도 한 차원 높아질 것으로 기대됩니다.
과학과 만난 미세먼지 극복 기술
네덜란드 로테르담에는 미세먼지를 제거하는 이색적인 타워가 세워져 있습니다. 이른 바 '스모그 프리 타워'는 미세먼지가 가진 극성을 이용해 공기 중 미세먼지를 제거합니다. 약 7m의 높이인 이 타워 아래에는 정전기장을 발생시키는 코일이 묻혀 있는데요. 이 코일로 인해 극성을 가진 미세먼지가 탑 주위의 땅에 달라붙는다고 합니다. 이 타워는 시간당 3만㎥의 공기를 정화할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
미세먼지 극복 기술 중 실험이 가장 활발한 분야는 인공강우입니다. 비 온 다음 날, 미세먼지로 가득했던 회색빛 하늘이 맑게 갠 것을 볼 수 있는데요. 미세먼지들이 비에 씻겨 내려갔기 때문입니다. 즉, 인공강우 기술의 핵심은 인공적으로 비를 내리게 해 미세먼지를 제거하는 것이죠. 인공강우를 만들기 위해서는 구름 속에 요오드화은이나 드라이아이스 같은 구름 씨를 뿌려 비를 내리게 해야 합니다. 전 세계적으로 항공기나 로켓, 드론 등을 활용해 구름 씨를 뿌리는 방법들이 연구 개발되고 있는데요. 실제로 경기도에서는 올해 3차례 인공강우 실험을 진행할 계획이라고 합니다.
이와 유사하게 고층 위에 고인 빗물을 재활용하자는 아이디어도 주목받았습니다. 높은 건물 옥상에 빗물을 저장해두고 공기 중 미세먼지 농도가 기준치 이상일 때 이를 스프레이처럼 흩뿌리는 방식입니다. 이 방법은 친환경적이고 경제적이라는 장점이 있지만, 땅으로 씻겨 내려간 미세먼지 처리 방안에 대한 고민이 필요해 보입니다.
미래 유망 기술로 손꼽히는 드론으로도 미세먼지를 제거할 수 있습니다. 미세먼지 제거 필터를 장착한 수 백 대의 드론이 하늘을 날면서 미세먼지를 걸러내는 것인데요. 상공에 드론 충전소를 함께 띄우면 장시간 운행도 가능해 기대 이상의 미세먼지 제거 효과를 기대할 수 있죠. 중국에서는 이미 드론을 활용한 미세먼지 제거 방안이 검토되고 있다고 합니다. 드론을 활용해 공기 중에 미세먼지 응고제를 살포한 후, 비처럼 내리게 하는 방식입니다. 이는 미세먼지를 응고시킨다는 점에서 인공강우와는 차이가 있죠.
물론, 미세먼지 제거기술의 발전 못지않게 근본적으로 미세먼지를 줄이는 환경 개선 방안이 중국 등 인접국과 논의되어야 할 텐데요. 미세먼지 극복 기술은 '건강한 지구'를 만드려는 노력이 선행될 때, 그 가치가 더욱 빛날 것으로 예상됩니다.
- 이 글은 산업부 블로그 콘텐츠 '미세먼지와의 싸움, 기술로 극복한다'를 네이버 포스트에 맞게 재가공한 것입니다.