【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 온난화 등으로 인한 산불이 발생 빈도가 늘고, 파괴적인 충격도 증가하고 있는 가운데 산불 연기가 공중 보건과 경제적 웰빙에 미치는 영향에 대한 놀라운 연구가 나왔다.

환경 과학 전문 학술지 ‘종합 환경과학(Science of the Total Environment)’ 저널 최근호에 발표된 이 연구는 산불 연기가 인간의 생명과 경제적 자원에 미치는 상당한 피해를 강조하고 있다.

21일(현지시간) 과학전문 사이트 어스닷컴(Earth.com)에 따르면 미국 코넬 대학의 이 연구는 미국의 경우 산불에서 나오는 연기 미립자로 인해 매년 4000에서 9000명의 조기 사망에 책임이 있다는 것을 보여준다.

산불 연기 미립자로 인해 매년 4000~9000명 조기 사망 원인

또한 이 과학 매체는 산불로 인해 소요되는 경제적 추정 비용이 연간 360억 달러에서 820억 달러에 이를 정도로 충격적이라고 전했다.

이 연구를 이끈 올리버 가오(Oliver Gao) 토목 환경공학 교수는 “우리는 주로 자동차나 공장 배기가스가 우리의 공기를 오염시킨다고 생각한다. 그러나 산불과 같은 자연적인 원인으로 인한 대기 오염에 대해 반드시 생각하지는 않는다”고 지적했다.

가오 교수는 “산불의 증가 이유를 기후변화와 연결시킨다. 그는 변화하는 기후가 더 많은 폭풍과 허리케인을 초래할 뿐만 아니라 산불이 번성할 수 있는 유리한 조건을 만든다고 설명한다.

그는 산불 연기가 인간의 건강에 어떻게 광범위한 영향을 미칠 수 있는지에 대한 예로 6월 초에 발생한 퀘벡 산불을 지적했다.

지난 5월 초 캐나다 서부에서 발생한 이 산불로 3만여 명의 이재민이 발생했으며 6월 초 동부까지 번진 이 산불로 인해 퀘벡 주에서는 전력 인프라가 파괴되고 1만4000명이 대피하기도 하였다.

산불 연기는 미국까지 넘어가 북미 일부 지역의 대기질이 매우 심각한 수준으로 악화되기도 했다. 미국의 뉴욕, 필라델피아, 볼티모어, 워싱턴과 같은 수백 마일 떨어진 도시의 지역사회에도 커다란 영향을 미쳤다.

주요 관심사는 산불이 발생하는 동안 PM2.5로 알려진 미세 입자 물질의 방출이다. 이 미세먼지는 흡입 가능한 유기 화합물, 에어로졸, 그리고 금속 혼합물로 구성된다.

사람의 머리카락 굵기보다 훨씬 작은 이 입자들은 폐 깊숙이 침투한 다음, 다시 혈류로 쉽게 들어갈 수 있으며, 심각한 건강상의 위험을 초래한다.

폐 깊숙이 침투한 다음, 다시 혈류로 이동해 건강에 위험 일으켜

그러면 산불 연기는 우리의 건강에 얼마 만한 부정적 영향을 미칠까? 그리고 그로 인한 경제적 손실은 얼마나 될까?

연구팀은 산불 연기의 영향을 수치로 계산하기 위해 2012년부터 2014년까지 산불 가스배출에 대한 위성 데이터와 대기 질의 측정치(특히 PM2.5 수준)를 분석했다.

또한 각기 다른 지역에서 일어난 산불로 인한 건강과 경제에 미치는 잠재적인 영향을 추가로 분석했다.

연구결과에 따르면 로스앤젤레스, 휴스턴, 애틀랜타와 같이 산불 발생지와 가까운 대도시 지역들이 건강 부담과 경제적 손실에 특히 취약한 것으로 나타났다.

연구팀은 퀘벡 산불의 영향을 받은 뉴욕시의 경우, 약 7억8000만 달러의 경제적 피해를 입었으며, 86명이 조기 사망한 것으로 알려졌다.

연기 속에서 운반되는 미립자 물질로 인해 조기 사망의 가장 심각한 영향을 받을 가능성이 있는 주는 캘리포니아, 플로리다, 텍사스, 조지아, 앨라배마, 그리고 노스캐롤라이나 주이다.

가오 교수는 산불로 인한 해로운 영향을 최소화하기 위해서 법과 규정의 중요성을 강조했다. 예를 들어, 숲을 솎아내고 녹색 방파제를 만드는 것과 같은 산림 관리 관행이 마련되어야 한다는 것이다.

그는 "이 기후 변화의 시대에, 우리가 가연성 식물을 제거하고 녹색 화재 차단기를 만들고, 불이 잘 붙는 목재들을 제거하는 일을 한다면, 바람을 타고 내려오는 연기의 해로움을 상당히 줄일 수 있다”고 강조했다.

산불 연기는 나무와 다른 초목의 유기물이 타면서 발생하는 복합적인 대기 오염 물질이다. 여기에는 고체와 기체 입자 모두가 포함되어 있다.

미세먼지(PM): 산불로 인한 연기에는 미세먼지가 아주 풍부하다. 공기 중에 떠 있는 작은 입자들로 특히 PM2.5는 폐 깊숙이 흡입될 수 있을 정도로 크기가 작기 때문에 건강에 치명적이다. 호흡기 질환, 심장마비, 뇌졸중과 같은 다양한 건강 문제를 일으킬 수 있다.

일산화탄소(CO): 일산화탄소는 나무와 다른 유기물이 연소할 때 방출되는 유독 가스다. 농도가 높을 경우 두통, 어지러움, 그리고 어지러움을 일으킬 수 있다. 매우 높은 농도에서 오래 노출되면 사망할 수도 있다.

휘발성유기화합물(VOCs: volatile organic compounds): 이것은 많은 다른 화합물들을 포함하는 큰 그룹의 화학물질로 그 중 일부는 건강 문제를 일으킬 수 있다. 벤젠과 포름알데히드와 같은 일부 휘발성 유기화합물은 발암성이 있는 것으로 알려져 있다.

다환방향족탄화수소(PAH: Polycyclic aromatic hydrocarbons): 이 화합물들은 나무와 다른 유기 물질들이 연소될 때 방출된다. 일부 PAHs는 발암성이 있는 것으로 알려져 있다.

질소산화물(NOx): 이러한 가스는 연소 과정에서 생성되며 대기 중의 다른 물질과 반응하여 오존 및 기타 오염 물질을 생성할 수 있다.

오존: 연기에서 직접 배출되지는 않지만, 질소산화물과 휘발성 유기 화합물(둘 다 산불 연기에 존재함)이 햇빛이 있는 곳에서 반응할 때 오존이 형성될 수 있다.

산불 연기의 영향은 눈과 호흡기 자극에서부터 폐 기능 감소, 기관지염, 천식의 악화, 그리고 조기 사망을 포함한 더 심각한 질병에 이르기까지 다양할 수 있다. 특히 심장이나 폐 질환이 있는 사람, 노인, 어린이들이 위험에 처해 있다.

큰 산불이 근처에 일어날 경우 실내에 머무르시고, 창문과 문을 모두 닫고, 외부 공기가 내부로 이동하지 않도록 에어컨을 조절하는 것이 필요하다.

산불 연기는 기후에도 영향을 미칠 수 있다. 연기 속 에어로졸은 냉각 효과(햇빛을 우주로 반사하는 작용을 통해)와 온난 효과(열 흡수를 통해)를 모두 가질 수 있다.

산불 연기 속의 검은 탄소, 또는 그을음은 특히 강력한 온열기 역할을 하며, 눈과 얼음 위에 내리면, 녹는 속도를 높인다.