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미세먼지 방지 및 저감을 위한 환경소재 기술 동향

초미세먼지 저감용 나노 파이버 필터 소재 기술 개발 동향

권 오 석 _ 한국생명공학연구원 감염병연구센터 선임연구원

박 선 주 _ 한국생명공학연구원 감염병연구센터 박사후연구원

박 진 옥 _ 한국생명공학연구원 감염병연구센터 연구원

1. 서론

오늘 낮에도 하늘은 뿌옇고 시야에 남산타워가 보 이지 않는다. 불과 20년 전만해도 사람들에게 미세 먼지는 고민거리가 아니었는데, 요즘 사람들은 아 침 출근길 미세먼지 지수를 찾아보는 것이 일과가 되었다.

미세먼지(Particulate Matter, PM-10)란 입자의 크 기가 10㎛ 이하인 먼지이고, 초미세먼지(PM-2.5)는 입자의 크기가 2.5㎛이하인 먼지로 정의된다.[1] 미세 먼지 오염은 사람들의 삶의 질에 심각한 문제를 유 발하고, 더 나아가 건강상의 문제마저 초래한다. 세 계보건기구는(WHO)에 따르면 미세먼지는 폐 통로 에 깊숙이 침투하여 혈류에 들어가 심혈관, 뇌혈관 및 호흡기에 영향을 줄 수 있다고 알려져 있다. 이에 따라 1987년 WHO에서 미세먼지에 대한 대기질 가 이드라인을 제정하였고, 2013년에는 WHO 국제암 연구소(IARC)에서 미세먼지를 폐암의 원인으로 분류하였다. [2]

현재에는 그 유해성이 익히 알려진 미세먼지와 대 기오염의 위험성은 1900년대 발생한 세 사건에 의해 처음으로 대중들에게 경각심을 심어주게 되었다. 그 발단이 된 첫 사건은 1930년 벨기에 ‘뫼즈계곡 안개 사건(Meuse Valley fog)’이다. 1930년 12월 1일부터 12월 7일 사이에 플루오린화물(fluoride)이 섞인 안 개가 발생하였는데, 밀도 높은 공장지대라는 점과 높은 인구밀도 그리고 계곡지대의 특성으로 인해 수천 명의 부상자가 발생하였고 60명이 사망하였 다. [3, 4]

뫼즈계곡 안개 사건 이후, 1948년 10월 27일부터 10월 31일 까지 미국 펜실베니아주 도노라 지역에 ‘도노라 스모그 사건(Donora smog)’이 발생했다. 이는 공단지역에 유독한 가스와 매연 등이 섞인 스 모그가 대량 발생한 것으로 주민의 거의 50%에 해 당하는 6천여 명이 기침, 호흡곤란 등의 증세를 나 타냈으며 20명이 사망하였다. 이는 미국 역사상 최악의 대기오염 중 하나라는 오명과 함께 대기오염 에 대한 위험성을 미국 국민들에게 크게 인식시켰 고 1955년 미국에서 대기 오염 방지법(Air Pollution Control Act)과 1970년 청정 대기법(Clean Air Act)[5, 6, 7]

이후, 런던에서 1952년 12월 5일부터 12월 9일 까 지 ‘런던 그레이트 스 모 그 사건(Great Smog of London)’이 발생하였다. 석탄을 태운 연기와 디젤 차량에서 발생하는 아황산가스가 섞인 스모그가 대량 발생하여 최종적으로 만 이천 명 이상이 사망 하였다. 이는 사상 최악의 대기오염에 의한 사망사건 으로 이로 인해 1956년 영국에서 청정 대기법(Clean[8]

앞서 이야기한 세 가지 사건들은 전 세계적으로 미 세먼지에 대한 막대한 관심을 불러 일으켰으며 대기 오염 관련 법안을 제정하는 데 많은 영향을 주었다. 선진국을 중심으로 미세먼지를 감소시키기 위한 법 안들이 제정되었음에도 불구하고 여전히 대기오염 에 의한 사망률은 적지 않은 추세이다. 이는 미세먼 지의 경우 상기 언급한 대로 입자 크기가 매우 작기 때문에 이를 제거하기 위해서는 충분히 작은 소재 를 사용해야하기 때문이다. 따라서 본고에서는 미세 먼지를 감소시키기 위한 최근 기술 동향에 대해 알 아보고자 한다.

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<본 사이트에는 일부 내용이 생략되었습니다. 자세한 내용은 세라믹코리아 2019년 8월호를 참조바랍니다. 정기구독하시면 지난호보기에서 PDF를 다운로드 하실 수 있습니다.>