미세먼지의 주요 성분과 독성

미세먼지의 주요 성분과 독성

  미세먼지는 다양한 화학물질의 집합체이다. 미세먼지를 구성하는 성분은 미세먼지가 발생한 지역이나 계절, 기상조건 등에 따라 달라진다. 사업장 연소, 자동차 연료 연소, 생물성 연소 등에서 발생하는 황산화물(SOX), 질소산화물(NOX) 등이 대기 중에서 광화학 반응하여 생성되는 이온성분(황산염, 질산염, 암모늄), 화석연료를 태우는 과정에서 생성되는 탄소성분(유기탄소, 원소탄소), 지표면 흙먼지 등에서 발생하는 광물 등으로 구성된다.

  미세먼지의 성분은 지역과 계절에 따라 그 비율이 다르다. <표 Ⅲ-5>는 국가배경 지역인 백령도와 도시대기 지역인 서울의 계절별 미세먼지 성분 비율을 보여준다. 백령도는 봄과 여름에 황산염의 비율이 각각 36.3%와 44.6%로 가장 높은 반면 가을과 겨울에는 유기물질의 비율이 각각 32.1%와 31.7%로 가장 높다. 서울은 봄에 황산염의 비율이 33.3%로 가장 높지만 여름과 가을, 겨울에는 유기물질의 비율이 각각 36.8%와 35.4%, 34.7%로 가장 높다.

  미세먼지는 입자가 작을수록 독성의 영향이 크다. PM2.5와 같이 미세먼지의 입자 크기가 성분 구성보다 독성에 더 큰 영향을 주는 이유는 동일한 질량 농도에서 입자의 수가 훨씬 많고 표면적이 넓어 독성을 유발하는 유해물질을 더 많이 흡착시킬 수 있기 때문이다. 게다가 입경이 작을수록 기관지를 통해 폐포를 거쳐 체내 다른 기관으로의 이동이 용이하다. 체내로 침투한 미세먼지는 성분 구성에 따라서도 독성이 달라지는데, 유기탄소와 원소탄소의 경우 동맥혈관의 크기와 심장박동 수를 변화시킨다. 황산염과 질산염은 체내에서 강한 산성을 띄기 때문에 건강에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

  <표 Ⅲ-6>은 미세먼지 입경별 표적 장기에 대한 독성 영향을 보여준다. 입경 크기가 5-10㎍/㎥인 경우 안구에 알레르기성 결막염이나 각막염을 유발하며, 2-5㎍/㎥인 경우 코에 알레르기성 비염을 일으킨다. 입경 크기가 1-2㎍/㎥인 경우 기관지에 기관지염, 폐기종, 천식을 일으키며, 0.1-1㎍/㎥인 경우 폐로 침투해 폐포 손상 및 염증을 유발한다.

[한국의 사회동향 2017 '미세먼지의 건강 영향', 통계개발원]