세계는 '미세먼지와 전쟁' 중

과학 이야기

요오드화은 포탄 발사해 '인공 비'…야외엔 대형 공기청정기 세우고

인공 강우 기술 선두주자인 中, 2007년 로켓 1500발 쏴
2억8300만t '인공 비' 내리게 해…백두산서 미사일·드론 활용도

KAIST '하얀비' 청정기 개발…지하철·재래시장 등서 쓸 수 있어
정부도 27㎥ '인공 스모그' 구축…미세먼지 대응책 연구 박차

중국이 지난해 10월 백두산에서 2박3일에 걸쳐 포탄을 발사했다. 군사 훈련이 아니었다. 요오드화은을 담은 포탄을 구름에 살포해 강우를 유발하는 게 포격의 목적이었다. 발포에서 강우까지 걸린 시간은 세 시간 안팎이었다. 3일에 걸쳐 쏟아진 비는 백두산 인근의 공기를 깨끗하게 씻어냈다.

인공 비 만들기 위해 미사일까지 동원

‘보이지 않는 암살자’로 불리는 미세먼지로 전 세계에 비상이 걸렸다. 미세먼지는 자동차 배기가스와 매연, 스모그 등이 복합적으로 결합해 발생한다. 특히 2.5㎛(마이크로미터) 이하의 초미세먼지가 위험하다. 폐 혈관에 손상을 입혀 천식이나 부정맥을 유발할 수 있다.

미세먼지로 고통받는 곳은 한국만이 아니다. 국내 미세먼지 발생에 직접적인 영향을 주고 있는 중국을 비롯해 태국, 인도 등 세계 곳곳이 미세먼지를 줄이기 위해 다양한 방법을 강구하고 있다. 가장 비용이 덜 드는 방법은 마스크 착용이지만 한계가 뚜렷하다. 김일두 KAIST 교수는 “KF(코리아필터)90 이상의 마스크를 착용하면 미세먼지가 대부분 걸러진다”면서도 “마스크는 대개 한 번 쓰고 나면 다시 쓸 수 없고, 마스크 자체를 항상 쓰고 다니는 것도 부담이란 점이 문제”라고 말했다.

인공강우도 미세먼지 대책으로 자주 거론된다. 물과 결합하면 쉽게 녹아버리는 미세먼지의 특성 때문이다. 생활 속 미세먼지 예방대책으로 “물을 자주 마시라”는 얘기가 나오는 것도 이 때문이다.

인공강우는 구름 입자를 자극해 비를 내리게 하는 것을 의미한다. 빈센트 셰퍼 미국 제너럴일렉트릭(GE) 연구원이 4000m 상공에서 구름에 드라이아이스를 뿌리는 방식으로 1946년 인공강우를 이끌어낸 게 시초다. 응결핵을 구름 인근에 살포하면 구름 입자나 미세얼음이 결합해 얼음 알갱이가 형성된다. 이렇게 뭉쳐진 얼음 알갱이가 낙하하면서 녹으면 비로 바뀐다. 응결핵의 역할을 하는 물질은 요오드화은과 드라이아이스, 염화나트륨, 염화칼륨, 요소 등이다.

미세먼지 제거를 위해 동원된 태국의 살수차.

오래전부터 미세먼지와 싸워 온 중국이 인공강우 기술의 선두주자다. 인공강우 시설을 갖춘 지방자치단체만 2000개가 넘는다. 백두산과 같이 높은 지대에서는 포탄을 발사한다. 지형 특성을 감안해 미사일, 인공지능(AI) 무인기, 드론 등을 활용해 이곳저곳에서 인공 비를 만들어 내고 있다. 가뭄이 심각했던 2007년 랴오닝성에서 로켓 1500발을 발사해 2억8300만t에 달하는 비를 내리게 한 전례도 있다. 태국은 전용 수송기를 통해 물 수천L를 직접 허공에 뿌리는 방법을 즐겨 쓴다.

인공강우는 효과적으로 미세먼지를 제거하는 방법이지만 부작용도 상당하다는 게 전문가들의 지적이다. 요오드화은 등의 화학 물질이 토양 오염을 유발할 수 있기 때문이다. 인공강우가 기상 이변을 야기할 수 있다는 주장도 있다.

밖에서도 쓰는 공기청정기 등장

국내 과학계에서도 미세먼지를 막기 위한 대책을 마련하려는 움직임이 활발하다. 한종인 KAIST 석좌교수가 만든 야외 공기청정기 ‘하얀비’가 대표적이다. 선풍기와 비슷한 특수 장치로 미세먼지를 빨아들인 뒤 물을 뿌려 먼지를 녹이는 게 하얀비 원리다. 시내 곳곳에 하얀비를 설치해 미세먼지의 피해를 줄이자는 게 한 석좌교수의 주장이다.

하얀비는 여러 크기로 제작이 가능하다. 가정이나 사무실은 물론 전통시장과 같은 개방된 공간에서도 효과를 발휘한다. 한 석좌교수는 “하얀비를 전봇대처럼 곳곳에 설치하는 방법을 검토해 볼 만하다”고 말했다.

과학기술정보통신부 등 정부기관은 2017년 8월부터 ‘미세먼지 범부처 프로젝트’를 추진 중이다. 미세먼지 생성 원인을 파악하기 위해 27㎥ 규모의 중형급 인공 스모그를 구축하는 프로젝트가 눈에 띈다. 인공 스모그를 만들어 실제 대기환경을 모사하고, 이를 통해 어떤 식으로 미세먼지가 발생하는지를 확인하겠다는 게 과기정통부의 설명이다.

미세먼지 예측 정확도를 75%까지 높인 한반도 특화 미세먼지 예보모델을 개발하는 것도 범부처 프로젝트 중 하나다. 과기정통부 관계자는 “실생활 미세먼지 통합관리 기술과 생활 미세먼지 노출을 줄일 수 있는 기술 등을 함께 개발하고 있다”고 설명했다.

윤희은 기자 soul@hankyung.com