1952년 12월 런던, 2019년 12월 서울[김세웅의 공기 반, 먼지 반]

일러스트레이션 서장원 기자 yankeey@donga.com

김세웅 미국 어바인 캘리포니아대 지구시스템과학과 교수

2016년 4월 영국왕립화학회에서 주최하는 패러데이 토론이라는 학회에 참석했다. 이 학회는 20명 내외의 발표자들이 3일에 걸쳐 발표를 하고 100명 이내의 과학자들이 토론을 이어가는 형식으로 진행된다. 매번 새로운 주제가 부여되는데, 내가 참석한 학회는 도심 대기의 화학에 관한 내용이었다. 학회는 런던의 왕립화학회 본부가 있는 런던 중심가의 벌링턴 하우스에서 개최되었다.

런던은 지난 700년 가까이 대기오염 문제로 골머리를 앓고 있는 도시다. 1200년대부터 영국에서 사용된 석탄으로 인해 대기오염이 큰 사회문제였다. 하지만 수백 년 동안 그저 경제 발전을 위한 어쩔 수 없는 필요악이라는 생각 때문이었는지 지속적인 악화일로를 걸어왔다. 석탄 사용량은 지속적으로 증가했지만 기상 조건에 따라 사람들 눈에 보이는 대기오염의 상황은 매년 달랐다. 극심한 스모그 이벤트가 휘몰아친 해도 있었지만 평년 수준의 대기오염 상태를 보이는 기간이 한동안 이어지기도 했다.

이런 와중에 1952년 12월 5일 평년보다 추운 겨울이었던 런던에 매우 강력한 고기압대가 발생했다. 고기압대에서는 대기 정체, 즉 대기의 수평 순환이 약해지는 현상이 발생해 대기오염 물질이 차곡차곡 쌓이는 환경이 되어 같은 양의 대기오염 물질이 배출되어도 농도가 훨씬 높아진다. 이에 더해 추운 겨울은 대기의 수직 순환이 약해져 대기오염 물질의 농도는 더더욱 높아지게 된다. 우리나라의 경우도 여름은 수직 순환층(혼합고)이 지표에서 약 2∼3km 내외로 관찰되지만 겨울의 경우 1km 내외로 낮아진다. 즉, 같은 양의 대기오염 물질이 배출 생성되어도 겨울에는 농도가 2∼3배가량 높아질 수밖에 없는 환경이 된다. 런던에 찾아온 이 고기압대는 12월 9일까지 영향을 미쳤는데 그 기간에 런던 사람들의 석탄 사용으로 생긴 이산화황, 숯 검댕, 일산화탄소가 차곡차곡 쌓였다. 이로 인한 호흡기 질환 사망자 수는 4000명으로 집계됐고, 대기오염으로 인한 간접적인 사망자들, 앞이 보이지 않는 상황에 길을 건너다가 차에 치이는 것까지 집계한 경우는 1만2000명에 이르렀다. 당시 런던 인구가 약 850만 명인 것을 생각할 때 대형 참사다.

물론 이 런던 스모그 대참사는 대기오염에 관심이 많은 사람이라면 들어본 일이겠지만 이러한 희생을 겪고도 영국의 대기 청정법이 만들어지기까지 4년이라는 긴 시간이 걸렸다. 또한 법 제정과 대기오염 물질 저감 조치 시행 이후에도 1970년대까지 런던 스모그 이벤트는 간헐적으로 지속되었다. 이렇게 지긋지긋한 석탄과의 전쟁이 끝나자마자 런던에는 새로운 골칫거리가 등장한다. 2018년 8월 20일 파이낸셜타임스 탐사보도는 최악의 대기오염을 보이는 인도 뉴델리나 중국 베이징에 맞먹는 질소산화물(NOx) 연평균 농도를 나타내는 런던의 대기오염을 소개했다. 수백 년 된 구도심의 빽빽한 건물들과 좁은 길 사이의 교통정체로 인해 서행하는 디젤차에서 나오는 질소산화물이 건물 사이의 도로에 갇혀 농도가 높아진 것이 주요 원인의 하나였다.

나도 런던 거리를 걸을 때 질소산화물 특유의 냄새를 맡을 수 있었다. 종종 한국을 방문하면 디젤차가 거의 없는 미국에서는 맡을 수 없는 염소 표백제 같은 냄새가 코를 자극하는데, 이 물질이 질소산화물이다. 학회장에서는 영국 요크대 연구진이 항공 관측 연구를 소개하면서 실제 자동차 회사들이 신고한 질소산화물 배출량으로는 설명할 수 없는 매우 높은 질소산화물이 런던 도심에서 관측됨을 보고했다. 우리에게도 잘 알려진 자동차 회사들의 질소산화물 배출량 허위 신고가 이렇게 관측과 모델 연구를 접합해 확인된 것이다.

물론 대기오염의 원인과 그 대처 양상은 나라마다 다를 수밖에 없다. 하지만 지속적인 관측과 모델링 연구를 통한 정책의 효과 및 우리가 모르는 부분에 대한 확인 과정은 공통적으로 적용되어야 한다. 요크대의 항공 관측 결과가 의미가 컸던 부분은 버킹엄 궁, 국회의사당, 총리 공관 등이 모여 있는 런던의 도심에서 불과 2∼3km밖에 안 떨어진 상공을 저공으로 지속 관측한 결과였기 때문이었다.

2016년 당시 한미 공동 항공 관측을 계획할 때 서울에서 항공 관측이 군사 및 보안 관련 규제로 거의 불가능함을 확인한 아쉬움이 남아 있던 상황에서 요크대 연구팀의 발표를 접했다. 과연 우리나라에서는 얼마나 더 대기오염이 악화되어야 과학조사에 대한 규제가 풀릴까? 이런 의문을 가졌던 기억이 아직도 생생하다.

김세웅 미국 어바인 캘리포니아대 지구시스템과학과 교수 skim.aq.2019@gmail.com