미세먼지 '중국發' 확인 곧 끝난다…오염원 추적 기술 개발

원자력연구원 "미세먼지 속 방사능 측정해 오염원 추적"
특허 완료...한국-중국간 미세먼지 책임 공방 끝낼 듯

[아시아경제 김봉수 기자] 국내 연구진이 보다 객관적으로 미세먼지를 구분·평가해 어디에서 발생했는지 오염원을 추적할 수 있는 기술을 개발했다. 중국이 동북아 하늘을 뒤덮고 있는 미세먼지에 대해 책임성을 부정하고 있는 가운데, 이 기술을 이용해 책임을 추궁할 수 있을 지 주목된다.

한국원자력연구원(KAERI)은 미세먼지 내에 극미량으로 존재하는 방사성 물질을 분석해 해당 미세먼지의 오염원을 추적하는 기술을 개발해 특허 등록했다고 21일 밝혔다.

원자력연구원 하나로이용부 김지석 박사가 주도해 개발한 이 기술은 미세먼지 내에 존재하는 다양한 방사성 물질에 존재하는 방사선량 변화를 측정해 이들을 마커(표지자)로 활용한다. 중국발 미세먼지에서 주로 발견되는 방사성 마커와 한국 미세먼지에서 주로 발견되는 방사성 마커를 발굴해 검증하고 오염원을 역추적하는 것이다.

원자력연구원은 중성자 방사화 분석법을 활용해 미세먼지에서 35개 핵종을 분석해왔는데, 최근 5종의 극미량 방사성 핵종을 추가 분석하는 데 성공했다. 이중 베릴륨-7(Be-7), 납-214(Pb-214), 납-212(Pb-212) 등의 방사성 물질을 국외유입과 국내발생 미세먼지 마커로 삼을 수 있을지 검증하는 데 주력하고 있다. 중성자 방사화 분석법은 중성자를 분석 시료에 조사해 방사성동위원소로 변화시켜, 방출되는 감마선을 측정함으로써 특정 원소의 양을 정량적으로 조사하는 방법이다. 베릴륨-7(Be-7)은 주로 성층권에서 생성되는 물질로, 다양한 먼지와 함께 지상으로 내려오는 경로를 보인다. 중국에서 발생하는 미세먼지의 상당수는 장거리 이동을 위해 높은 고도에서 부유하다 내려오기 때문에 베릴륨(Be-7)을 다량 함유할 것으로 예상한다.

지각에서 가스 형태로 발생하는 납-214(Pb-214)와 납-212(Pb-212)은 다양한 미세먼지에서 측정되는데, 짧은 반감기 때문에 장거리 이동이 어려울 것이기에 국내 발생 미세먼지에만 포함되어 있을 것으로 예상한다. 이외에도 이 기술을 이용해 단 반감기 핵종과 장 반감기 핵종의 비율, 국내에서는 발견되지 않는 기타 방사성 물질을 분석해 중국 발 미세먼지를 더욱 폭넓게 해석할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

원자력연구원은 이 기술을 이용해 서울과 대전에 독자적인 미세먼지 측정소도 구축해 운영 중이다. 측정소에서 포집한 미세먼지 내에 포함된 다양한 물질의 데이터베이스를 구축하고, 각각의 물질을 분석해 미세먼지의 기원을 정확히 밝힐 계획이다. 또 미세먼지 내 방사성 물질에서 내뿜는 방사선의 양을 이용하여 미세먼지 기원에 대한 보다 정확한 정보를 국민들에게 제공한다는 목표다.

이 기술을 개발한 김지석 박사는 “명확한 증거를 기반으로 미세먼지 오염원을 분석해 보다 효과적인 미세먼지 해법을 제시하는데 일조하겠다”며 “향후 실시간 미세먼지 오염원 추적기술까지 개발해 대기질 개선에 활용됐으면 좋겠다”고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr