봄의 불청객 황사

봄의 불청객 황사 매년 봄만 되면 우리는 두 가지 큰 뉴스를 꼭 보게 된다. 바로 ‘산불’과 ‘황사’이다. 중국내륙이나 몽골에서 불어오는 북서풍에 모래가 섞여 있는 것이 바로 황사이다. 호흡기 질환을 유발하거나 정밀 기계 장치에는 아주 안좋은 손님이지만 반면 토양을 중화시키는 좋은 점도 있다. 물론 요즘은 중국의 공업화로 인한 오염 때문에 안 좋은 영향이 훨씬 크지만 말이다.

황사는 어디서 불어오며 어떤 영향을 주는 걸까? 황사가 발생했을 때 권고하는 상황 “중국 북부지역인 고비사막, 황토고원 등지에서 강하게 발달한 황사가 북서풍을 타고 우리나라에 상륙, 전국에 올 들어 최악의 황사가 덮칠 것으로 예상되니 시민 여러분들은 가급적 외출을 자제해 주시기 바랍니다. 특히, 노약자나 호흡기 질환자들은 마스크를 꼭 착용하시고 외출하시기 바랍니다.” 거의 매년 봄이 되면 산불 뉴스와 같이 일반인들에게 많은 관심을 던져주는 뉴스다. 올해의 경우 지난 4월 20일 최악의 황사가 덮칠 때 최고 미세먼지농도는 천안 671㎍/㎥, 서울 632㎍/㎥, 강화 479㎍/㎥ 등을 기록했다. 500㎍/㎥ 이상의 농도가 2시간 이상 지속될 것으로 예상되면 황사주의보, 1000㎍/㎥ 이상이면 황사경보가 발효된다. 이날 황사로 서울의 가시거리가 6㎞에 그쳐 평소의 20㎞를 크게 밑돌았다. 전국적으로도 가시거리는 5∼10㎞에 불과해 뿌연 상태가 계속됐다. 이렇듯 매년 봄 우리나라 뿐 아니라 중국이나 일본을 괴롭히는 황사는 어디서 불어오며 어떤 영향을 주는가? 일반적으로 중국 북서부 사막지대나 몽골의 사막지역에서 발생한 모래바람이 높은 상공의 강한 편서풍을 타고 서쪽으로 이동하게 된다. 물론 도중에 많은 양이 가라앉지만 일부는 우리나라를 지나 일본, 태평양 바다까지 날아간다. 일부라고 하지만 실제 우리나라를 덮는 황사양이 수백 만 톤이다. 우리 상공을 덮친 황사는 일차적으로 호흡기 질환자나 어린아이들을 힘들게 한다. 이번에도 인천시 교육청은 2005년 4월 20일 황사 주위보가 내려지자 500여 유치원, 초·중·고교에 단축수업 등을 하도록 긴급히 지시했다. 이에 따라 초등학교 206곳과 유치원 대부분이 오후 수업을 하지 않고 학생들을 귀가시켰다. 또한 중·고등학교도 밖에서 하는 수업을 자제했다. 서울시 교육청 등 각 시도 교육청도 이날 관할 초·중·고교에 공문을 보내 체육활동과 실외학습 등 모든 실외활동을 금지하라고 지시했다. 기업체에도 비상이 걸리기는 마찬가지다. 울산 엘지 화학은 맑은 공기를 주입시켜야 하는 고급 시트지 생산 공정에서 불량품을 막기 위해 공기정화 필터를 교환했다. 현대중공업은 야외 작업자들의 호흡기 질환을 막기 위해 특수 입마개와 보안경을 적극적으로 활용하라는 지침을 내렸다. 반면 황사 예방 용품 및 상품을 제조하는 회사들은 즐거운 비명을 질렀다. 대형 할인점과 슈퍼마켓, 약국 등에는 입마개 등 ‘황사 용품’을 사려는 이들이 몰렸다. 유통업체들은 공기청정기, 유모차 커버 등을 갖춰 발 빠르게 황사 마케팅을 벌였다. 롯데마트 관계자는 “마스크, 선글라스, 구강세정제 등 제품들이 평소보다 2~3배 가량 많이 팔렸다”고 말했다. 다음은 황사가 발생했을 때 권고하는 상황이니 알아두고 이용하면 도움이 될 것이다. <참조 : 한겨레신문 2005. 4. 20, 서울신문 2005. 4. 20>

건조한 사막지역에서 발생한 모래바람이 동아시아를 덮다! 최근 중국의 공업화로 인해 오염물질들이 황사에 섞여 우리나라에 도달한다는데 있다. 실제 우리나라로 황사의 성분을 분석해보면 예전에 없었던 중금속이나 기타 성분들이 많이 발견되고 있어 더욱 많은 호흡기 질환자를 만들고 있다.

중금속성분이 발견된 황사 황사는 어디에서 발생할까? 황사는 이렇게 발생한다! 황사의 성분 황사가 주는 영향   황사는 봄철 날씨가 건조해지면서 중국대륙의 고비사막, 타클라마칸사막이나 황하 상류지대 또는 몽골대륙에서 흙먼지가 강한 상승기류를 타고 3,000~5,000m 상공으로 올라가 30m/s 정도의 편서풍을 타고 우리나라에 영향을 주게 되는 모래 바람을 일컫는다. 황사 알갱이 크기는 10∼1000㎛(1㎛는 100만 분의1m)까지 다양하다. 1000㎛의 입자는 통칭 황사(sand)라고 불리며, 10㎛의 입자는 황진(dust)으로 부른다. 우리나라에서는 황사 현상이 연간 2∼5일 정도이고 주로 4월에 관측되고 있다. 더 큰 문제는 최근 중국의 공업화로 인해 오염물질들이 황사에 섞여 우리나라에 도달한다는데 있다. 실제 우리나라로 황사의 성분을 분석해보면 예전에 없었던 중금속이나 기타 성분들이 많이 발견되고 있어 더욱 많은 호흡기 질환자를 만들고 있다. 우리에게 매년 영향을 주는 황사의 발원지는 크게 중국과 몽골 대륙의 사막이나 반 건조 지역이다. 특히 중국 서북부 지역의 대규모 사막지역에서 주로 발생한다. 이 지역은 해양과 멀리 떨어져 있어 건조하며 강수량이 적다. 연평균 강수량은 보통 400㎜이하이다. 그런데 최근 몇 년 사이에는 급격한 사막화로 이보다 훨씬 동쪽에 위치한 내몽골고원 부근에서도 황사가 발원하여 우리나라에 영향을 주고 있다. 이것은 황사발원지가 동쪽으로 더 확대되고 한반도로 더 가까워지고 있으며, 우리가 지금까지 겪지 못했던 심한 황사가 나타날 가능성이 커진 것을 시사한다. 일반적으로 강한 상승기류에 의해 발생한 모래 먼지 중에 약 30%는 발원지에서 재 침적되고, 20%는 주변 지역으로 이동하고 나머지 50%가 멀리 이동하여 중국 동부나 우리나라, 일본 등지에 피해를 준다. 겨울에 꽁꽁 얼었던 대지에 봄이 되면서 햇살이 강해진다. 그런데 일반 초목으로 되어 있는 곳보다 사막화된 황토 빛의 대지가 빛 흡수율이 좋아 온도 변화가 심하다. 즉, 햇빛에 의해 급격히 대지의 온도가 상승하면 강한 상승기류가 발생하면서 사막의 모래가 같이 빨려가게 된다. 작은 규모의 황사 발생 현상은 우리 주위에서도 가끔 볼 수 있다. 건조한 날이 오래 지속된 학교 운동장에 돌풍이 불면서 모래가 같이 말려 올라가는 것을 연상하면 이해하기 쉬울 것이다. 물론 무거운 입자들은 바로 가라앉지만 가벼운 입자들은 3km이상의 상층으로 올라가 상공에서 강하게 부는 편서풍을 타고 동쪽으로 이동하는 것이다. 실제 황사발원지에서는 우리나라에서 보이는 안개처럼 뿌연 먼지가 아니라 무시무시한 바람과 함께 나타나는 모래폭풍(沙塵暴; 사천바오)이다. 이 모래폭풍은 갑자기 나타나 1km 밖을 안보이게 한다. 시정이 10km 이내인 먼지현상은 '양사(揚沙)'라 부른다. 우리나라와 일본에서 볼 수 있는 황사현상은 중국에서 '부진(浮塵)'이라 불린다. 중국북경에서는 이런 모래 폭풍이 최근 50년간 감소하는 추세였으나 2000년부터는 다시 증가하고 있다. 황사의 성분은 당연히 모래에 들어 있는 성분들로 이루어질 것이다. 주요 성분들은 아래 표에 나와 있는 것처럼 알루미늄, 철 성분 등이 많이 함유되어 있다. 특히, 마그네슘이나 칼륨, 나트륨 등은 물에 녹으면 염기성으로 작용해 이 비가 올 때 황사가 같이 섞여 내리면 토양을 중화시키는 좋은 효과도 낸다. 우선 황사로 인한 가장 일반적인 피해는 호흡기 질환이다. 특히, 여기에는 눈에 보이는 일반 먼지가 아니라 눈에 보이지 않는 미세먼지가 심각한 피해를 준다. 보통 황진이라 불리는 10이하의 미세입자들은 호흡기 깊숙이 침투해서 천식, 기관지염 등의 호흡기 질환을 일으키거나, 눈에 붙어 결막염, 안구 건조 증 등의 안질환을 유발한다. 심할 경우에는 항공기, 자동차, 전자장비 등 정밀기계에 장애를 일으키거나 태양 빛을 차단, 농작물이나 활엽수가 숨쉬는 기공을 막아 성장을 방해하기도 한다. 물론 일부 긍정적인 면도 있다. 황사 속에 있는 마그네슘이나 칼슘 같은 무기염류는 염기성으로 작용하기 때문에 산성화된 우리 토양을 중화시키는 역할도 한다. 하지만 최근 중국이 공업화로 아황산가스나 중금속 등 유해물질을 많이 배출하고 있어 이 물질들이 황사먼지에 묻어 우리나라까지 날아와 적지 않은 영향을 주고 있다. 황사가 미치는 영향에 대해 정리하면 다음과 같다. ㅇ구름 생성을 위한 응결핵 증가 ㅇ산성비의 중화, 산성 토양의 중화 ㅇ해양 플랑크톤에 무기염류 제공(생물학적 생산력 증대) ㅇ토양 속 미생물에 의한 무기염 흡수 강화 ㅇ태양 빛을 차단, 산란시킴(시정 악화) ㅇ지구대기의 열 수지에 영향을 미침(복사열 흡수로 냉각 효과) ㅇ농작물, 활엽수의 기공 막아 생육에 장애 일으킴 ㅇ호흡기관으로 깊숙이 침투함 ㅇ안 질환 유발 ㅇ빨래, 음식물 등에 침강, 부착 ㅇ항공기 엔진 손상 및 이착륙 시 시정악화로 인한 사고 발생 가능성 증가 ㅇ반도체 등 정밀 기계 손상 가능성 증가 위로 뭔가 안 좋은 일이 있다든가 하면 비를 축적추적 맞으면서 길을 걸어가는 것도 하나의 좋은 추억이 될 수 있다. 물론 그러한 영화 장면도 많이 보게 된다. 아니면 겨울에 눈이 올 때 눈을 맞으며 길을 걷는 것 또한 한 번 해보고 싶은 일이다. 하지만 요즘은 아무래도 그러기에는 석연찮은 구석이 있다. 바로 산성비 때문이다. 실제 비보다 눈의 산성도가 높으니 함부로 눈을 맞지 말기 바란다. 문제는 여기에서 그치지 않는다. 이 산성비로 인해 낙엽이 썩지를 않는다. 그렇게 되면 나무에 필요한 양분이 부족하게 되어 고사되는 경우가 발생한다. 결국 산이 황폐화 되는 것이다. 그래서 도시의 가로수 밑에 하얀 가루를 뿌려둔다. 바로 석회가루이다. 이 석회가루가 물에 녹으면 염기성으로 작용해 토양을 중화시키는 역할을 하는 것이다. 실제 이 중화반응을 원리를 알면 우리 생활에 아주 긴요하게 쓸 수 있다. 중화반응의 원리는 다음과 같다. - 중화 반응의 예 ① 벌에 쏘이거나 벌레에 물렸을 때 묽은 암모니아수를 바른다. ② 산성화된 토양에 재나 석회 가루를 뿌려준다. ③ 위산이 지나치게 분비되어 속이 쓰릴 때 제산제를 복용한다. ④ 공장 배기가스에 포함된 이산화황은 석회석으로 중화시켜 제거한다. ⑤ 비누로 머리를 감아 머리가 뻣뻣할 때는 식초 물에 헹궈 중화시킨다. <참고자료 : 기상연구소> <검수위원 : 세종대학교 물리천문지구환경학부 교수 이창영>