도로와 연석이 만나는 구석이나 도로와 시멘트 옹벽이 만나는 구석, 또는 보도블럭 사이사이에 쌓여 있는 ‘흙(?)’은 모래 알맹이, 흙먼지, 낙엽이 부서져 생긴 먼지, 비산먼지 등으로 구성된다. 이러한 먼지들은 자동차나 바람이 만들어내는 공기 유동에 의하여 도로 구석으로 모아진다. 공기 중의 비산 먼지도 바람이 불거나 공기 유동이 있을 때는 좀처럼 땅에 내려앉지 못하지만, 바람이 없고 자동차도 없는 시간 대에는 땅 위에 내려앉을 것이고, 비와 함께 땅에 내려앉아서는 도로 구석으로 모일 수 있다. 도로 구석에 모아진 먼지들은 빗물에 젖으면 뭉쳐지게 되어 비산되기 어려운 상태가 된다.
비산 먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날리는 입자상 물질을 말하는 데,공기 중의 부유하는 먼지입자를 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)라고 하며, 1,000um이하의 입자가 이에 해당되지만, 70um이상의 먼지는 발생 즉시 침강하므로 실제로 대기 입자 시료를 채취하여 관찰해보면 70um 이하의 크기로 구성되어 있다. 입자의 크기에 따라 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 미센먼지는 다시 지름이 10um보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5um보다 작은 초미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50 ~ 70um)보다 약 1/5 ~ 1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20 ~ 1/30에 불과할 정도로 매우 작다[1],[2].
<미세먼지와 초미세먼지>
<흙 입자의 크기>
도로 구석에 모아진 ‘흙’의 정체에 대해서 분석하는 논문은 많다. 주로 비산 먼지로 인한 대기 오염과 그에 따른 건강 문제를 지적하기 위한 목적으로 연구한 결과들이다. 도로 구석에서 자라고 있는 식물입장에서 도로의 먼지를 분석한 예는 아마 없을 것이다. 비록 먼지가 비전문 분야이고, 고작 몇 개의 제대로 이해하지 못하는 논문들과 인터넷 자료를 통해 분석하는 것이지만, 아마 내가 처음인 것 같다.
도로 구석에 쌓인 먼지가 무엇인지에 대하여 정확하게 설명하는 논문은 찾지 못했지만 어렴풋하게 분석한 논문 몇 개가 있었다. 호주의 학자와 울산대교수는 울산시에서 교통량이 많은 12개 장소를 선정하고, 각 장소에서 12m2의 면적에 대하여 진공청소기를 이용하여 도로의 먼지를 흡입하여 채집하였다(시기는 3월). 먼지는 크기별 분포와 유기물의 함량을 분석하였다[3]. 연구결과에 따르면 먼지의 크기를 4개 군으로 분류하여 75um 이하가 9.0%, 75 ~ 180um가 15.0%, 180 ~ 850um이 52.1%, 850 ~ 2000um이 22.6%였다. 흙 입자 크기와 비교하면 모래와 비슷한 크기의 입자의 비율이 74.7%이다. 도로 표면에 있는 먼지를 채집한 것이기 때문에 땅위에 내려앉은 비산먼지도 포함되어 있다. 서울과 경인지방에서 많이 발생하는 황사나 중국에서 날아오는 미세먼지가 충분히 포함되어 있지 않을 수 있지만, 대도시의 교통환경이나 자동차의 운행이 비슷할 것으로 보여, 울산의 먼지 크기별 분포는 서울과 크게 다르지 않을 것으로 생각한다. 도로 옆 구석에 쌓여 있는 먼지의 성분을 분석하지는 않았지만, ‘흙’의 양분이 포함되어 있을 75um이하의 크기의 먼지가 9.0%라는 정보는 얻게 되었다.
<울산에서 측정한 도로 위 먼지의 크기 분포>
또 다른 논문에서는 서울의 교통량이 많은 도로에서 먼지를 채집하여 중금속 성분을 분석하였다[4]. 겨울철에 도로에서 빗자루와 쓰레받이로 먼지를 쓸어 담아서(dust was collected with a plastic brush and tray) 분석한 결과를 보면, 17가지 식물이 필요한 양분 중에서 8가지 원소(Mg, K, Ca, Fe, Mn, Ni, Cu, Zn)가 먼지 속에 포함되어 있다. 식물 생장에 다량이 필요한 원소인 K, Ca, Mg은 식물이 자라기에 충분히 않아 보이나, 미량이 필요한 원소인 Fe, Mn, Zn, Cu, Ni은 식물이 자라기에 충분한 양이 포함되어 있다.
구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn)은 도리어 너무 많은 양이 함유되어 있어서 환경부가 정의하는 토양오염 우려(또는 대책)기준[5]을 벗어난 수치로 식물의 생장에 방해요소가 될 것 같다.
<서울 혼잡 도로에서 채집한 먼지에 포함된 금속 성분>
먼지 속에 식물 생장에 필요한 양분성분이 포함되어 있는지를 알 수 있는 논문이 하나 더 찾을 있었다. 시간이 많이 지난 데이터지만, 2003년 서울 대기의 미세먼지를 채집하여 성분을 분석한 논문이다. KIST의 3층 지붕에 설치된 먼지수집기로 채집하여 분석하였다. 표에서 5월 데이터는 시베리아의 큰 산불이 우리나라의 미세먼지 양에 끼친 영향을 보기 위한 데이터이고, 4월 데이터이면 나의 목적에는 충분하다. 대기 중에 부유하는 먼지를 채집한 것이지만, 비가 오면 땅에 많은 양이 내려앉기 때문에 도로 옆 구석에 쌓여 있는 ‘흙’ 중에서 70um이하의 먼지 성분으로 더해진다.
분석된 성분데이터를 보면, 70um이하의 총먼지인 TSP에 대한 비율을 이용하여 각 성분들의 비율을 구하면 Cl- 5.7ug/g, NO3- 105.9ug/g, SO4- 61.3ug/g, Ca2+2.4ug/g, Mg2+ 0.36ug/g, K+ 2.9ug/g, NH4+ 46.2ug/g이다.
<서울 KIST 지붕에서 채집한 먼지의 성분>
도로 옆 구석에 쌓여 있는 ‘흙’에는 식물의 생장에 필요한 16개 성분 중에서 붕소(B)와 몰리브텐(Mo)으르 제외하고 모두 포함되어 있다. 영양성분 중에는 식물이 자라기에 충분하지 않는 양만이 포함되고 있고, 어떤 성분은 도리어 식물의 생장에 방해할 정도로 과다하다. 이런 연유로 길가의 시멘트 틈 속에서 자라고 있는 식물들이 들판에서 보던 모습과는 달리 키가 작고 약하게 생장하는 것이다.
한국환경공단에서는 ‘도로 재비산먼지 관리시스템’을 구축하여 서울과 경인지역의 주요 도로에 대하여 매달 비산먼지를 매월 측정하고 공개하고 있다[6]. 서울시에서는 2014년부터 서울 시내의 비산먼지를 제거하기 위하여 주요 도로에 대한 분진을 흡입하고 물청소를 실시하고 있다[7]. 청소차량의 먼지수집기에 쌓인 먼지의 무게를 근거로 1년 동안 미세먼지 58톤, 초미세먼지 16.5톤을 제거했고 비산먼지가 줄어들었다는 발표를 하고 있지만, 먼지 발생원이 줄어들지 않는 한 효과는 제한적일 것이다. 인도에 쌓이는 먼지와 인도와 시멘트 옹벽 사이의 구석에는 여전히 먼지가 쌓일 것이고, 도로의 구석구석에는 쌓인 먼지를 흙 삼아 식물이 자랄 것이다.
호흡기가 별로 좋지 않은 나에게도 비산먼지는 항상 적이다. 하지만, 발길이 닿지 않는 도로 한 구석이나 인도 한 구석에서 봄이면 쫑긋이 싹을 틔우고, 여름과 가을을 지내는 동안 꽃을 피우고 열매를 맺는 잡초를 바라보는 것도 출퇴근길의 작은 즐거움이다. 맺었던 씨앗은 어디론가 날아가서는 또 다른 도로 옆 구석에 자리 잡을 터이고, 그 위로 다시 먼지가 쌓이면 봄에 다시 쫑긋이 싹을 내밀 것이다. 정말로 귀여운 모습으로... 봄에 가로수 식수대 안이나 보도블럭 사이사이에 보리순처럼 파란 싹이 나는 강아지풀의 모습은 정말로 귀여운 모습이었다.
<부록> 환경부의 토양오염 우려기준 및 대책기준(2010.01.01 이후 기준)
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출처 : 환경부 물환경정책국 상하수도정책관실 토양지하수과[8] |
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1. 1지역 :「지적법」에 따른 지목이 전ㆍ답ㆍ과수원ㆍ목장용지ㆍ광천지ㆍ대(「지적법 시행령」제5조 제8호 가목 중 주거의 용도로 사용되는 부지만 해당한다)ㆍ학교용지ㆍ구거(溝渠)ㆍ양어장ㆍ공원ㆍ사적지ㆍ묘지인 지역과「어린이놀이시설 안전관리법」제2조 제2호에 따른 어린이 놀이시설(실외에 설치된 경우에만 적용한다) 부지 |
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2. 2지역 :「지적법」에 따른 지목이 임야ㆍ염전ㆍ대(1지역에 해당하는 부지 외의 모든 대를 말한다)ㆍ창고용지ㆍ하천ㆍ유지ㆍ 수도용지ㆍ체육용지ㆍ유원지ㆍ종교용지 및 잡종지(「지적법 시행령」제5조 제28호 가목 또는 다목에 해당하는 부지만 해당한다)인 지역 |
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3. 3지역 :「지적법」에 따른 지목이 공장용지ㆍ주차장ㆍ주유소용지ㆍ도로ㆍ철도용지ㆍ제방ㆍ잡종지(2지역에 해당하는 부지 외의 모든 잡종지를 말한다)인 지역과「국방ㆍ군사시설 사업에 관한 법률」제2조 제1항 제1호부터 제5호까지에서 규정한 국방ㆍ군사시설 부지 |
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4.「공익사업을 위한 토지 등의 취득 및 보상에 관한 법률」제48조에 따라 취득한 토지를 반환하거나「주한미군 공여구역 주변지역 등 지원특별법」제12조에 따라 반환공영구역의 토양오염 등을 제거하는 경우에는 해당 토지의 반환 후 용도에 따른 지역 기준(토양오 염우려기준에 한함)을 적용 |
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5. 벤조(a)피렌 항목은 유독물의 제조 및 저장시설과 폐침목을 사용한 지역(예 : 철도용지, 공원, 공장용지 및 하천 등)에만 적용 |
[1] 미세먼지 입자의 측정원리 고찰, 최상인 외, 공업화학 전망, 제21권 제2호, 2018
[3] Characterization of Road Dust Organic Matter as a Function of Particles Size: A PARAFAC Approach, 이병규/Rupak Aryal/Nanda Aryal/Keshab Parajuli, Water Air and Soil Pollution,· Feb. 2015
[4] Heavy Metal Distribution in Street Dust from Traditional Markets and the Human Health Implication, 김진아 외, International Journal of Environmental Research and Public Health, 2016
[5] 환경부 물환경정책국 상하수도정책관실 토양지하수과, http://stat.me.go.kr/nesis/mesp2/webStatistics/stat_main.jsp?tblID=DT_106N_ZZZ_003184&inq_gubun=1#
[7] 서울정책아카이브, https://seoulsolution.kr/ko/content/2111
[8] http://stat.me.go.kr/nesis/mesp2/webStatistics/stat_main.jsp?tblID=DT_106N_ZZZ_003184&inq_gubun=1#
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