울산과학기술원(UNIST)은 미세먼지가 지역에 따라 다른 성분으로 구성돼 지구를 식히기도, 데우기도 한다는 사실을 확인했다고 20일 밝혔다.

지구환경도시건설공학과 박상서 교수팀은 세계 14개 도시에서 수집한 미세먼지 화학 시료와 광학 데이터를 분석해 이런 결과를 얻었다.

연구에 따르면 서울의 초미세먼지는 황산염·질산염 비중이 높아 태양 빛을 강하게 산란시키는 '반사형' 성격을 띠는 것으로 나타났다.

반면 멕시코시티는 그을음 성분(블랙카본)이 상대적으로 많아 빛을 강하게 흡수하는 '흡수형' 특성이 두드러졌다.

즉, 같은 초미세먼지라도 서울은 햇빛을 우주로 반사해 지구를 식히는 효과가 있고, 멕시코시티는 태양 에너지를 흡수해 지구 온난화를 가속하는 효과를 낼 수 있는 것이다.

연구팀은 중국 베이징, 인도네시아 반둥, 울산 등에서 채집한 시료의 화학 성분 자료(SPARTAN)와 광학 데이터인 자료(AERONET)를 비교 분석하는 방식으로 이 같은 결과를 도출했다.

AERONET은 햇빛이 대기를 통과하면서 얼마나 흡수되고 산란하는지를 지상에서 측정할 수 있는 자료 데이터망으로, 이를 분석하면 대기가 얼마나 뿌연지 알 수 있어 미세먼지 농도를 추정하는 데 활용된다.

분석 결과, 황산염·질산염처럼 빛을 산란시키는 성분 비율이 높을수록 단일산란알베도(SSA) 값이 커졌다.

단일산란알베도는 공기 중 입자가 들어온 빛을 얼마나 반사(산란)하고 흡수하는지를 나타내는 지표로, 값이 1에 가까울수록 빛을 주로 반사하고, 0에 가까울수록 빛을 흡수한다는 뜻이다.

반대로 블랙카본처럼 흡수성 성분이 많아질수록 SSA는 줄어들었는데, 특히 파장이 긴 영역(870~1020nm)에서 그 경향이 두드러졌다.

또 대기 중 흙먼지(미세토양)의 양이 많아질 때는 파장별 산란 특성(dSSA, rSSA)이 급격히 변하는 모습도 확인됐다.

박상서 교수는 "광학 특성 데이터만을 이용해 미세먼지의 성분별 독성 차이를 간접적으로 추정할 수 있는 기반을 제시했다"며 "향후 대기질 예보, 보건 정책 수립의 정확도를 높이는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다"고 말했다.

이번 연구는 미국화학학회에서 발행하는 환경 분야 저명 학술지 '환경과 과학기술'(Environmental Science & Technology, IF=11.3)에 게재됐다.