일반적으로 먼지란 공기 중에 떠다니는 입자를 말하며, 미세먼지는 일반 먼지들보다도 크기가 매우 작아서 눈에 보이지 않는다. 미세먼지는 입자의 크기(직경)에 따라 PM10과 PM2.5로 구분한다. PM10은 직경이 1000분의 10mm보다 작은 먼지이며, PM2.5는 1000분의 2.5mm보다 작은 먼지이다. 사람의 머리카락 직경이 약 60um니 이와 비교하면 1/20~1/30 정도로 작은 것이다.
이처럼 작은 미세먼지는 인간의 신체에 많은 영향을 끼친다. WHO 산하 국제암연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)에서는 미세먼지를 1군 발암물질로 지정하였다(2013년 10월). 1군 발암물질이란 사람에 대한 발암성의 근거가 충분하거나, 관련 기전의 강력한 증거가 있는 대상 물질 그룹을 말한다. 미세먼지는 입경의 크기 등 물리적 특성, 노출 기간, 수용체의 건강 상황 등에 따라 영향 차이가 발생하며 입자의 크기가 작을수록 호흡기의 깊은 곳까지 도달하고 인체 장기에 쉽게 흡수된다. 미세먼지가 기관지에 쌓이게 되면 가래가 생기고 기침이 잦아지며 기관지 점막이 건조해지면서 세균이 쉽게 침투할 수 있다. 또한 미세먼지가 폐포를 통해 혈관에 침투하게 되면 염증을 일으키고 이 과정에서 혈관에 손상을 주어 협심증, 뇌졸중으로 이어질 수 있다. 이외에도 미세먼지로 인해 발생할 수 있는 각종 질병은 다양하다.
미세먼지의 발생원은 다양하다. 크게는 자연적인 것과 인위적인 것으로 구분되는데 인위적 발생원은 흔히 알고 있는 보일러나 발전시설 등 연료의 연소, 자동차 배기가스, 건설 현장이나 도로 등의 비산먼지, 노천소각 등이 있다. 자연적 발생원은 흙먼지, 식물의 꽃가루 등으로 이는 PM10의 수준에 해당한다. 미세먼지는 굴뚝 등 발생원에서부터 고체상태의 미세먼지로 배출되는 1차 발생과 발생원에서는 가스 상태로 배출되었으나 물질이 공기 중의 다른 물질과 화학반응을 일으켜 미세먼지가 되는 경우 2차 발생으로 나눌 수 있다. 우리나라의 미세먼지는 평상시에는 30~50%, 고농도 시에는 60~80%가 국외의 영향으로 밝혀졌으며, 나머지는 국내 화력 발전소, 자동차 배기가스, 산업시설 등에서 발생하는 것이다. 따라서 정부는 미세먼지 걱정 없는 대한민국을 만들기 위해, 2022년까지 미세먼지 국내 배출량 30% 감축을 목표로 각종 대책을 추진 중이다.
그중에서도 고농도 발생이 잦은 12~3월에는 좀 더 강화된 배출저감대책을 시행하기 위해 계절관리제를 실시한다. 계절관리제는 기저 농도를 낮춰 고농도 발생 강도나 빈도를 완화하는 것을 목표로 한다. 해외에서도 이와 비슷한 사례가 있다. 중국의 경우에는 10월부터 3월까지, 석탄 소비 총량을 규제하고 품질 감독을 강화하거나 공업 기업 피크타임 관리, 불법배출 관리 강화, 야외 소각 금지 등의 조치를 취하며 이탈리아, 미국 등에서도 비슷한 시기에 계절관리제를 시행하여 고농도 미세먼지를 관리하고 있다.
우리나라 또한 계절관리제 기간에는 공공기관 차량 2부제, 석탄발전소 가동률 조정(상한제약), 자발적 협약을 통한 대형사업장의 추가적인 감축을 유도한다. 또한 환경청에서는 드론 및 이동측정차량 등의 첨단장비를 동원하여 불법 배출을 집중적으로 감시하는 등의 노력을 하고 있다. 이전에 배출 사업장의 감시를 위해서는 직접 사업장 내에 들어가서 굴뚝 시료를 채취한 후 실험실로 가져와 분석을 하여 농도값을 산출하였다. 그러나 이러한 방식은 암행감시가 어려웠으며, 시료 분석에 시간이 오래 걸리는 단점이 있었다.
드론 및 이동측정차량은 배출원 관리를 좀 더 과학화 및 첨단화시키기 위해 도입되었으며 감시역량을 강화하고 촘촘한 감시를 통해 불법 행위를 원천 차단하며 배출규제의 실효성을 확보할 수 있다. 이를 활용하기 위해 각 지방환경청(및 유역 환경청)에는 2019년 1차 계절관리제 시행에 대비하여 이동측정차량이 도입되었으며 이후 드론까지 보급되면서 첨단감시 장비를 활용한 미세먼지 다량 배출사업장 감시에 힘을 보태고 있다.
이동측정차량은 미세먼지 2차 생성의 전구물질인 VOCs(휘발성유기화합물)를 실시간으로 측정하는 장비와 기상 장비를 탑재하였으며, 드론은 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5)와 일반대기오염물질(CO, NOx, SO2) 측정이 가능한 모듈을 장착하였다. 평소에는 관내 산업단지 및 중점관리대상 사업장을 위주로 주기적인 측정을 한다. 이동측정차량을 이용하여 배경농도를 측정하고 고농도 의심 사업장을 스크리닝한 후 드론을 이용해 배출원을 식별해 내 배출 의심 사업장을 선정한다. 아직까지는 드론 및 이동측정차량을 이용해 배출원 부지경계선 및 굴뚝 주변을 측정해 고농도 의심 사업장을 선정하더라도 법적 처벌 기준이 마련되어 있지 않아 바로 법적 처분을 가할 수는 없다. 그러나 고농도 의심 사업장으로 선정되면 환경청 내 환경감시단이 투입되어 공장의 방지시설에 대한 공정 등을 점검하고 법적 기준을 지키지 않은 사업장에 대해서는 처벌을 내린다. 계절관리제 기간에는 고농도 미세먼지 발생에 대비하여 특별점검을 계획하고 있다. 관내 산업단지 중 사전분석 대상산단을 선정하고 사전 점검팀을 구성하여 환경청과 환경공단이 배출 의심업체를 합동점검 해 초과 배출 등 위반 사항을 단속할 것이다.
올해 2차 계절관리제는 1차와 비교하여 수송, 산업, 생활 분야에서 좀 더 구체적인 배출량 감축 목표를 가지고 있으며 취약계층과 집중관리구역에 대한 생활밀착형 지원사업을 추진할 예정이다. 기상여건, 국외유입, 국내배출의 복합적인 영향으로 발생하는 고농도 미세먼지에 대응하기 위해 불가항력적인 요인을 제외하고 우리 자체의 미세먼지 배출을 저감하기 위한 노력을 꾸준히 진행해야 할 것이다. 이를 통해 국민들이 체감할 수 있는 수준의 고농도 미세먼지 발생을 줄여 숨쉬기 편한 세상, 푸른 하늘을 만들 수 있을 것이라고 생각한다.