본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
먼지가 세계 건강에 미치는 영향
[2023년 3월24일 = ENN] 의사들과 공중 보건 전문가들은 미세 입자 물질 (PM2.5)을 호흡하는 것이 인간의 건강에 해로울 수 있다는 것에 동의한다.
사람 머리카락 굵기보다 30배 작은 공기 입자는 폐와 혈류로 쉽게 통과할 수 있으며, 여기서 심장 질환, 뇌졸중, 폐암, 만성 폐쇄성 폐 질환 및 하부 호흡기 감염으로 인한 사망 위험을 증가시킬 수 있다.
그러나 PM2.5와 관련된 총 조기 사망자 수에 대한 현재 추정치는 매년 300만 명에서 900만 명에 이르는 광범위한 범위에 있다.
그리고 자연적으로 발생하는 바람에 의한 먼지와 공장, 교통, 발전소, 조리용 기구, 농작물 화재 및 기타 원인으로 인한 인간에 의한 오염의 비율에 대해서는 오랫동안 불확실성이 있었다.
나사의 고다드 우주 비행 센터에 기반을 둔 대기 과학자팀이 주도한 연구는 PM2.5와 관련된 건강 부담이 이전의 추정치보다 다소 낮다는 것을 보여주며, 먼지의 역할을 밝힌다.
홍빈 유(Hongbin Yu)와 알렉산더 양(Alexander Yang)을 포함한 연구원들은 워싱턴 대학의 세계 질병 부담 연구(Global Burden of Disease Study)의 의료 데이터와 통합된 나사 대기 모델링 시스템을 사용하여 장기간 노출을 분석하여 PM2.5의 세계적 건강 영향을 추정했다.
나사 팀의 결론: PM2.5에 대한 노출은 2019년에 심장병 119만 명, 뇌졸중 101만 명, 만성 폐쇄성 폐 질환 287,000명, 하부 호흡기 감염 230,000명, 폐암 166,000명 등 289만 명의 조기 사망에 이바지했을 가능성이 크다.
연구팀의 추정에 따르면, 사망자의 약 43%가 중국에서, 23%가 인도에서 - 세계에서 가장 인구가 많고 오염된 두 나라에서 발생했다.
PM2.5에 상당한 노출이 있고 조기 사망자가 많은 다른 국가들에는 파키스탄, 방글라데시, 나이지리아가 포함되어 있지만, 이들 국가 중 PM2.5와 관련된 총사망자의 3% 이상을 차지하는 국가는 단 한 곳도 없다.
이 분석은 PM2.5와 관련된 조기 사망의 22%를 먼지와 연관시켰다. 이 중 대부분은 서아프리카에서 동아시아에 이르는 '먼지 지대'에서 발생했다.
"중국 북부와 인도 북부에는 주요 먼지 발생원의 바람이 불어오는 방향에 사는 거대한 도시 인구가 있다."라고 유는 설명했다. "또한 서아프리카와 중동, 특히 나이지리아와 이집트에도 어느 정도 있다.“
위의 위성 이미지는 2023년 3월 10일 중국 북동부와 베이징 수도권에 접근하는 고비사막의 먼지 벽을 보여준다.
아래 이미지는 타르 사막에서 발생한 먼지가 인구 밀도가 높은 인도-갠지스 평원에서 동쪽으로 불어와 2021년 4월 7일 농작물 화재와 도시 오염으로 인한 연기와 아지랑이와 섞이는 모습을 보여준다.
두 이미지 모두 나사의 테라 위성에 있는 MODIS(중간 해상도 이미징 분광 방사계, Mederate Resolution Imaging Spector radiometer)를 통해 획득했다.
"이 연구는 대체로 자연스럽고 정책으로 쉽게 제어할 수 없는 먼지가 큰 영향을 미칠 수 있음을 상기시켜준다."라고 유는 말했다.
"먼지 지대에 있는 일부 국가에서는 먼지만으로도 인구에 대한 PM2.5 노출이 세계보건기구 지침을 훨씬 초과할 수 있다."
연구팀은 먼저 연구 및 응용을 위한 분석 버전 2(MERRA-2) 기상·대기 재분석 시스템을 이용해 2019년 세계 각지의 사람들이 PM2.5에 얼마나 많은 배경 노출을 했는지 계산해 결론을 내렸다.
MERRA-2는 실제 관측 결과를 사용하여 먼지 및 기타 주요 에어로졸 입자가 시간이 지남에 따라 대기 중에서 어떻게 이동하고 변화하는지 시뮬레이션하는 모델이다.
연구원들은 MECCA-2의 결과를 전 세계의 미국 대사관과 영사관의 지표면에서 수집한 대기질 측정과 비교함으로써 정확성을 검증했다.
그들은 2019년에 PM2.5 노출을 분석하여 코로나 (COVID-19) 유행과 관련된 사망률의 변화가 결과에 영향을 미치지 않았는지 확인했다.
연구원들이 MECCA-2와 다른 대기 모델에서 먼지 입자의 크기와 모양을 나타내는 방법은 여러 가지가 있는데, 연구팀은 계산이 기하학적 크기보다는 먼지 입자의 공기역학적 크기에 기반을 둔다면 PM2.5 사망 추정치가 더 정확하다는 것을 발견했다.
"공기역학적 크기는 먼지 입자의 모양과 밀도에 대한 중요한 정보를 포함하고 있는데, 이는 입자가 대기에 얼마나 쉽게 떨어져 호흡기로 이동하는지와 관련이 있다."라고 유는 설명했다.
대기 과학자들은 공기역학적 크기보다 큰 먼지의 기하학적 크기를 일반적으로 사용하지만, 유 교수에 따르면, 이러한 유형의 건강 결과 연구에서는 먼지로 인한 사망자 수가 약 100만 명 정도로 과대 평가될 것이라고 한다.
MERRA-2를 제한하는 데 사용된 위성 데이터의 주요 출처에는 NASA의 테라 및 아쿠아 위성에 있는 MODIS 및 MISR(다각 영상 분광 방사계) 센서가 포함된다.
MERRA-2는 현대 위성 시대(1979년부터 현재까지)를 다루고 GEOS(Goddard Earth Observating System) 모델을 사용하여 실행된다. GEOS에서는 고다드 화학 에어로졸 방사선 및 운송(Goddard Chemistry Aerosol Radiation and Transport, GOCART) 모델을 사용하여 공기 중 입자를 시뮬레이션한다.
사진: MODIS 데이터를 사용하여 로렌 도핀이 촬영한 나사 지구 관측소 이미지
글: 아담 포일랜드
다음은 ENN과 NASA EARTH OBSERVATORY가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/72232-how-dust-affects-the-world-s-health
https://earthobservatory.nasa.gov/images/151100/how-dust-affects-the-worlds-health
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
