미세먼지 저감기술로, 도심 속 청정 도로환경 만든다
미세먼지 저감기술로, 도심 속 청정 도로환경 만든다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2022.04.25 09:19
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[공학저널 전찬민 기자] 미세먼지 문제는 우리나라를 비롯해 아프리카, 인도, 중국, 몽골 등 한정적인 지역에서 매우 심각하게 대두되는 사회적 이슈이지만 전 세계인들의 생명과 안전을 위협하는 지구 공동체의 문제로, 해결해야 할 당면과제 중 하나다.

세계보건기구(WHO)의 2016년 연구 자료에는 미세먼지에 따른 사망원인으로써 폐암(29%), 뇌졸중(24%), 폐질환(43%) 등 대기오염과 질병의 인과 관계가 높은 것으로 보고됐다. 또한 WHO의 국제 암 연구소는 지난 2013년 미세먼지를 암을 유발하는 1군 발암물질로 지정했다.

특히 우리의 일상에서 흔하게 사용되는 초미세먼지(PM2.5)는 사람 머리카락 지름의 약 1/30 수준으로써 호흡기와 눈을 통해 흡입 시 혈관을 통해 직·간접적으로 인체 유해한 영향을 주고 있는 것으로 알려졌다.

우리나라의 경우, 환경부 통계 자료에 따르면 국내 미세먼지 발생원은 서울시와 같은 대도시의 자동차 도로변 미세먼지가 발생량 전체에서 미세먼지(PM10) 65%, 그중 질소산화물(NOx)이 57.3%로 가장 큰 영향이 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 미세먼지 저감과 관리에 관한 특별법(2019.2)을 기반으로 각 부처마다 미세먼지 저감 정책과 실천 방안을 마련하고 있으며, 미세먼지로부터 시민들을 보호하려는 지방자치단체의 노력으로 다양한 실증 방안과 제도, 기준이 마련되고 있다.

이와 더불어 미세먼지를 저감시키기 위한 연구도 활발히 진행되고 있으며, 특히 도로변에서 발생하고 있는 미세먼지를 저감시켜 국민 생활 안전을 확보하고자 지난 2019년 ‘도로 미세먼지 저감기술 개발 및 실증연구’가 착수됐다. 이번 연구과제는 도심지 도로변 미세먼지 10~30% 이상 감축을 위한 지속가능한 청정도로 인프라 적용 기술 개발을 목표로 미세먼지와 비산먼지 파트로 구분돼 연구가 진행되고 있다.

도심지 도로변에는 버스전용도로와 일반도로, 인도포장과 버스정류장 등 도로시설물이 있지만 도로변에서 가장 많이 발생되는 미세먼지(PM10, NOx)를 저감 할 수 있는 소재와 기술 개발이 미흡한 실정이다. 이에 미세먼지 파트에서는 ‘친환경 무기계복합소재 및 시공기술을 적용한 취약지점 도로변 미세먼지 저감 기술 개발’을 진행하고 있다.

아스팔트도로포장체의 내구공용성을 개선해 미세먼지 발생을 최소화하는 공법, 인도 포장체의 최적화 배합과 특수 기능성 코팅을 통한 NOx 저감 기능 탑재, 소형차를 활용한 실시간 이동형 측정 차량과 부유미생물, 초미세먼지 저감 효율이 높은 첨단 버스정류장 등 취약계층 보호를 위한 다양한 기술을 확보하고 있다. 이를 통해 실시간 모니터링 데이터를 시민들과 공유할 수 있도록 서비스 체계 구축도 테스트베드를 거쳐 실증화 기술로써 검증 단계에 있다.

또한 비산먼지 파트는 ‘도로포장 전주기 비산먼지 저감 기술 개발’로써 생산, 운반, 시공, 모니터링 등 건설공사 전 과정에서 발생되는 비산과 재비산먼지의 저감 기술과 공법을 개발하고 있다. 이를 통해 비포장도로의 비산먼지 저감제 코팅 기술, 레미콘과 아스콘 생산 시설의 비산먼지 저감 시스템, 굴착복구 시 비산먼지 저감 시공 장비 등 현장에서 적용할 수 있는 기술과 장비 개발에 대한 실증화 연구 단계에 진입했다.

연구단장을 맡고 있는 국립한경대학교 김혁중 석좌교수(사진)는 “우리 연구단은 대학, 기업, 연구소 등 30개 기관에서 약 200명의 전문가분들과 함께 융합연구를 수행하고 있다”며 “미세먼지 저감 소재, 시공 기술과 공법, 모니터링 시스템까지 다자간 연구를 통해 지난 3차년 연구 기간 동안 테스트베드와 현장 실증 검증에 대한 성과를 도출했다”고 말했다.

그는 이어 “주관기관인 한경대는 소형차 기반의 실시한 이동차량 시스템으로써 온도, 습도 등 외기환경의 변화에서 정확한 미세먼지를 측정할 수 있는 기술을 한국생산기술연구원과 함께 개발했다”며 “공동연구기관으로 포스코건설은 대전국토청의 충남소재 현장 시연회를 통해 비포장도로에서 발생되는 비산먼지 저감용 친환경 소재의 기술과 실증 검증을 통해 국책연구사업의 성과에 대한 실효성에 대한 지역과 시민사회에 응원을 받고 있다”고 덧붙였다.

이렇듯 ‘북핵, 지진보다 더 무서운 것이 미세먼지’라는 이야기도 나올 정도로 이제는 중국발 미세먼지가 자연스럽게 줄어들거나, 추운 날씨가 지속돼 맑은 하늘을 볼 수 있기를 기대해서는 안된다. 이에 ‘선택이 아닌 최선의 노력, Speed up 전략을 통해 미세먼지를 저감할 수 있도록 Action Plan’을 국토교통부에 사업계획을 제안해 2019년 4월에 ‘미세먼지 저감기술 및 실증 연구단’이 출범하게 됐다.

연구단에서 초점을 맞추는 도심지 도로변은 보행자와 운전자, 학교 주변과 버스승강장 등 국민생활과 가장 밀접한 관계를 가진 생활공간이다. 또한 국토교통부의 직접적인 사업 범위에 해당되는 건설, 교통, 미세먼지 모니터링 시스템 측면에 대한 창의적이고 도전적인 실증화 연구이기 때문에 연구단은 최상의 결과를 만들기 위해 최선을 다하고 있다.

그간 연구단은 3차년까지 기술과 공법에 대한 특허, 논문, 공인시험성적서 등 기술 확립과 테스트베드 평가를 통해 기술 검증과 신뢰도 제고에 초점을 맞춰 수행됐다. 현재는 4단계(4~5차년도) 연구를 수행중이며, 충청남도와 협약을 통해 ‘도심지 미세먼지저감 스마트솔루션 리빙랩 구축사업’ 추진을 계획하고 있다.

김 교수는 “충청남도는 전국의 약 50% 수준의 화력발전소가 운영되고 있고, 지리적 위치로도 중국의 미세먼지 영향을 받는 서해안의 집중 권역이기도 하다”며 “이에 국내 최초로 ‘도심지 도로 건설공사 시 발생되는 비산먼지와 도로변 미세먼지 저감 기술’에 대한 종합적 대응 방안(Total Solution Model)으로써 국토교통부 실증사업과 연계해 지자체의 정책 실효성에 대한 시너지를 높이기 위해 초점을 맞춰나갈 예정”이라고 말했다.

 


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