황사를 줄일 수 있는 가장 좋은 방법은?

황사가 찾아오면 일상생활과 건강 뿐 아니라 정밀기계의 오작동을 일으키는 등 산업에도 큰 피해를 가져오는데요, 올봄에는 이례적으로 황사가 거의 없었지만 점차 황사로 인한 피해는 갈수록 늘어나고 있습니다. 해서, 지금부터 황사의 원인이 되는 사막화와 황사를 줄일 수 있는 방법에 대해 파헤쳐 보도록 하겠습니다.

함께 읽으면 좋은 포스팅 : 봄이면 찾아오던 불청객 황사, 올해는 왜 안 왔을까? (http://nstckorea.tistory.com/385)

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먼저 우리나라로 불어오는 모래바람, 황사는 어디서부터 시작될까요?
중국과 몽골의 사막지대인 타클라마칸, 바다인자단, 텐겔, 오르도스, 고비지역, 만주와 황하중류의 황토지대에서 매년 주로 3∼5월에 황사가 시작되어 1~2일 정도 내에 우리나라로 도착하게 됩니다. 이쯤이면 눈치 채셨나요? 황사는 강하고 지속적인 바람, 기류, 지표면의 풍부하고 건조한 모래의 3박자를 풍부하게 가지고 있는 ‘사막’에서 시작합니다.

그렇다면 황사가 매년 더 심각해지는 이유는 무엇일까요?
바로 사막이 넓어지고 있기 때문입니다. 사막과 사막화는 조금 다릅니다. 사막은 비가 적게 오고, 비가 오는 양보다 증발량이 많기 때문에 생물이 살아가기 힘든 지역을 말하며, 연간 강수량 250mm이하인 곳을 의미합니다. 반면 사막화자연적 요인인 가뭄, 건조화 현상과 인위적 요인인 관개, 산림 벌채, 환경오염 등이 복합적으로 작용하여 토지가 사막 환경화 되는 현상을 말합니다. 쉽게 말하면 사막화는 사막이 아니었던 지역이 사막으로 변하는 현상입니다.

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사막화의 원인은 무엇인가요?
사막화가 진행되는 원인에는 다양한 것들이 있습니다. 먼저 농지확보를 위해 나무를 자르거나, 가축들을 과도하게 방목해서 풀이 다시 날 수 없는 상황에 이르러 사막화가 진행되기도 합니다. 또한 댐 건설과 같은 수자원 이용과 광산 채굴 또한 사막화의 진행속도를 빠르게 합니다.

사막화는 중국만의 문제인가요?
사막화는 전세계의 문제입니다. 특히 아프리카와 호주, 중국과 몽골을 포함한 아시아 지역에서 급속히 사막화가 진행되고 있습니다. 사막화 진행률은 아시아 대륙이 37%, 아프리카가 32%를 기록하고 있습니다. 매년 서울시의 6배에 해당하는 면적이 사막화되고 있으며, 중국은 전체 면적의 27%가, 몽골은 90%가 이미 사막화되었습니다.

'세계 사막화 지도' / 출처:산림청 / 유엔사막화방지협약 제10차 총회 홈페이지(http://www.unccdcop10.go.kr)

그 중에서 우리나라에 영향을 주는 황사의 직접적인 원인인 중국의 사막화 현상이 일어나게 된 과정과 그 원인을 알아보도록 하겠습니다.

중국은 어떻게 사막화가 시작 되었나요?
중국의 사막화는 옛날 옛적 수많은 전쟁을 치르면서 시작되었습니다. 갑옷과 무기를 만들기 위해 나무를 자르고, 또 전쟁을 피하려 산으로 들어간 농민들은 나무를 베어 그곳을 개간해서 농사를 짓고 살게 되었습니다. 이러한 과정들이 반복되면서 토양이 점점 황폐화 된 것입니다. 그리고 명나라와 청나라 시대를 거치면서 폭발적인 인구증가와 무리한 궁궐 축조로 산지 및 초지를 개간하고 과도한 벌목을 진행하면서 사막화는 더 심각해졌습니다.

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또한 급속한 산업화와 도시화를 겪으면서, 늘어나는 에너지 수요를 감당하기 위해 초원에 화력발전소를 짓고, 그 원료가 되는 석탄을 캐고 있으며, 그 과정에서 많은 물을 사용하였습니다. 또한, 인구 증가로 인해 많은 농경지가 필요하게 되었고, 또 작물을 키우면서도 많은 물을 소비하게 되었습니다. 이런 원인들이 모두 복합적으로 작용하여 중국의 사막화가 가속화 된 것입니다.

사막화가 우리에게 주는 피해는 무엇인가요?
사막화는 먼저 우리에게 가장 익숙한 ‘황사’를 유발합니다. 또한 산림이 점점 없어지면서 지구 온난화가 심화되고, 토양에 나트륨, 칼슘과 같은 염류들이 축적되는 염류화 현상을 발생시키기도 합니다. 또한 토지가 황폐화 되면서 그 곳에 살던 생물들이 서식지를 잃고 멸종하게 됩니다. 이와 더불어 사막화는 기아와 빈곤의 악순환의 원인이 되기도 합니다. 사막화로 인해 농작물을 생산할 수 없게 되면 식량이 모자라 기아와 빈곤에 시달리게 되는 것입니다. 우리가 아무리 그 곳에 식량을 가져다준다고 해도, 사막화로 인해 자체적으로 식량을 조달할 수 있는 방법이 없어진다면 그 악순환은 끝나지 않는 것입니다.

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그럼 사막화는 인간의 힘으로 막을 수 있는 것인가요?
네, 물론입니다. 여러가지 방안 중 하나가 바로 사막에 나무를 심는 것데요, 나무를 심음으로써 나무의 뿌리가 토양과 물을 잡아주어 생물이 살아갈 수 있는 곳으로 만들어주기 때문입니다.
물론 기술적 문제와 많은 비용으로 인해 어려움이 있었지만 사막에 나무를 심은 지 10년이 지난 지금, ‘사막을 초원으로 바꾸는 꿈’은 조금씩 실현되고 있습니다. 중국과 우리나라가 협력하여, 우리나라에 가장 가깝고, 황사의 발원지인 중국 쿠부치 사막의 동쪽 끝에 나무를 심어 만든 녹색장벽이 사막이 퍼지는 것을 막아주고 있습니다. 쿠부치 사막은 우리나라와 가장 가까운 사막이기 때문에, 여기에 나무를 심어 녹색장벽을 형성하면 황사현상이 우리나라로 퍼지는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 사막화가 더 심해지지 않도록 도와주는 장벽의 역할을 해줍니다.

미래숲 사진(@미래숲)

이 사업은 사막화 지역에 녹색 장벽을 만들자는 야심찬 계획의 첫 단계를 성공적으로 마무리 지었고, 이제 장벽을 확장해 녹색 생태원을 조성하는 사업으로 이어지고 있습니다.

녹색 생태원 조성사업 계획(@미래숲 발표자료)

하지만 사실 사막에 나무를 심는 방법은 그리 간단하지만은 않습니다. 먼저 혹독한 사막에서도 살 수 있는 나무를 찾아내고, 사막의 바람을 잠재울 방법도 찾아야 하니까요.

먼저 사막에 심을 수 있는 나무는 물이 없는 환경에서 잘 자랄 수 있어야 하고, 땅과 모래, 그리고 물을 잘 잡아줄 수 있는 나무여야 합니다. 그래서 한중문화청소년협회 ‘미래숲’은 뿌리가 땅속으로 깊게 뻗어나가는 백양나무와 사류나무를 심기로 결정했습니다.
다음으로는 바람의 진로를 조정해 사막의 모래를 잡아야 합니다. 사막의 모래는 매우 건조하고 바람과 함께 이동하기 때문에 언덕과 골짜기의 위치가 계속 변화하게 됩니다. 나무를 심더라도 다음날 뿌리가 뽑히거나 모래 안으로 파묻히게 되는 것도 이러한 이유 때문입니다. 따라서 나뭇가지를 여러 개 모아 10cm 정도의 지름으로 만든 후 바둑판 모양으로 바닥에 깔아 철사로 묶어 고정합니다. 이 작업은 바닥에 장애물을 설치함으로써 바람의 방향을 바꿔주어 모래가 이동하는 것을 막아줍니다.

쿠부치 사막에서 나무 심기(@미래숲 녹색봉사단 11기 윤비호)

이제 본격적으로 나무를 심는 방법에 대해 알아볼까요?
먼저 삽으로 건조한 모래를 살짝 치워내면 물이 묻은 모래가 나오게 됩니다. 그 다음 땅을 1m정도 깊게 파야 합니다. 여기서 촉촉한 모래를 따로 모아두어야 나중에 나무를 심을 때 덮을 수 있는데요, 건조한 모래가 나무의 뿌리에 닿으면 빨리 죽는다고 해요. 
자, 이제 나무를 심고 촉촉한 모래를 조금씩 넣으면서 발을 구멍으로 넣어 꾹꾹 밟아줬다가 살짝 바깥쪽으로 나무를 잡아당깁니다. 그러면 뿌리가 숨쉴 수 있는 공간이 생깁니다. 그 후 모래를 넣고 발로 꾹꾹 밟아주는 것을 2차례 정도 반복하는데, 이때 나무를 다시 잡아당길 필요는 없어요. 마지막으로 나무 주위를 살짝 오목하게 만든 후 그 원안으로 물을 한 통 가득 부어주면 완성이랍니다!

나무 심는 모습(@미래숲 녹색봉사단 11기 윤비호)

이처럼 직접 나무를 심어 사막화를 막을 수도 있지만, 우리가 물이나 전기를 아껴 쓰고 재활용을 잘하는 등의 작은 노력을 하는 것으로도 사막화를 막고, 크게는 전 지구의 온난화와 환경오염을 막을 수 있답니다.
특별한 실천이 아니더라도, 지금 여러분이 하는 작은 행동 하나하나가 나비효과처럼 미래를 바꿀 수도 있습니다.


 

참고자료 : 미래숲 녹색봉사단 11기 환경팀 식수교육자료
더 많은 정보를 원하신다면?
미래숲 홈페이지 www.futureforest.org
서나래 작가님 미래숲 방중행사편 웹툰 “중국에서의 나흘 1,2”
http://comic.naver.com/webtoon/detail.nhn?titleId=22045&seq=387&weekday=sat

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

봄이면 찾아오던 불청객 황사, 올해는 왜 안 왔을까?

 우리나라의 봄은 기상학적으로 3,4,5월을 말한다. 4계절 중 봄은 우리에게 반가운 계절인데, 야외에서 활동하기에 좋은 날씨이며 꽃도 많이 피어 나들이를 즐기는 사람들로 붐비는 계절이기 때문이다. 그러나 이처럼 반가운 봄이 되면 매년 우리나라에 찾아오는 불청객이 있으니, 바로 황사! 매년 4월 즈음엔 황사가 심해 외출을 삼가라는 뉴스가 나오기 일쑤였다. 그런데 올 4월에는 황사에 대한 뉴스가 없었다. 서울의 경우 이번 달 말까지 황사가 없다면 18년만의 ‘황사 없는 봄’으로 기록된다고 하는데, 봄이면 찾아오던 불청객 황사가 올해에는 왜 오지 않았을까?

@kimubert / http://www.flickr.com/photos/treevillage/4452982010


 우선 황사가 무엇인지부터 알아보자. 황사의 이름은 다양하다. 흙이 비처럼 떨어진다고 해서 우토, 토우라고 불렸으며 흙비, 아시아먼지라고도 불린다. 황사는 중국과 몽골의 사막지역에서 시작된다. 사막지역에 봄이 찾아오면 온도가 높아지면서 얼어붙었던 건조한 토양이 녹으면서 잘 부스러지게 된다. 이 과정에서 흙먼지와 미세먼지가 많이 발생한다. 이러한 사막지역에 햇빛이 그대로 반사되어 공기층이 뜨겁게 가열되면서 강한 저기압이 발생되는데, 이 저기압이 상승기류를 만들어 먼지들이 약 3천~5천 미터 상공까지 뜨게 된다. 그리고 이 때 약 초속 30m로 부는 편서풍을 타고 우리나라로 날아오는 것이다.

@Phillie Casablanca / http://www.flickr.com/photos/philliecasablanca/2051930997

발원지에서 우리나라까지 날아오는 시간은 이동경로나, 거리, 풍속에 의해 달라지는데 지역에 따라 빠르게는 24 시간, 길게는 며칠이 걸려 날아오기도 한다. 특히 황사는 모래먼지 뿐만 아니라 최근 급속한 공업화가 진행 중인 중국을 거치기 때문에 아황산가스나 황산염, 질산염 같은 중금속을 포함한다.

 이러한 황사는 우리에게 많은 영향을 끼친다. 먼저 하늘색이 황갈색으로 변해 태양빛을 차단한다. 그래서 앞을 볼 수 있는 거리(시계)가 줄어든다. 햇빛을 차단하다 보니 식물의 광합성을 방해해 식물이 자라는 것을 방해한다. 황사의 알갱이 크기는 10~1000㎛(1㎛는 100만분의 1)까지 다양하다. 1000㎛를 황사, 10㎛를 황진이라고 한다. 특히 10㎛ 이하의 매우 작은 입자의 크기는 사람의 호흡기 깊숙이 침투한다. 따라서 호흡기 계통에 피해를 주고 중금속과 곰팡이 농도가 높아 천식이나 알레르기를 일으킬 수 있다. 이러한 호흡기 질환과 더불어 안과질환, 피부질환 등 다양한 질병이 생길 수 있다. 또한 이러한 미세먼지가 반도체와 같은 정밀기계를 만드는 과정에서 불량률을 높이기도 한다.

위성 적외차 황사영상 5월 21일 14:00 기준 (자료 : 대한민국 기상도, 기상청)



*[위성 적외차 황사영상 이용시 유의사항]적외차 방법은 육상과 해상, 주간과 야간의 다른 복사 특성 때문에 경우에 따라 실제보다 약하게 또는 과대 추정될 수 있고, 황사층이 높게 떠 있는 경우에 비해 지상에 가까운 경우는 약화되는 경향이 있으므로 이용시 주의가 필요하며, 황사 분석 영상 활용 시에는 미세먼지 관측농도를 최대한 함께 활용해야 할 필요가 있습니다.

 나쁜 점밖에 없을 것 같은 황사지만 긍정적인 면도 있다. 먼저 우리나라는 오염물질의 배출량 증가와 화학비료 사용 등에 의해 토양의 산성도가 높다. 이러한 토양의 산성도를 황사 내 석회 성분이 산성비와 산성토양을 중화한다. 황사에는 이온류와 금속성분이 있는데 토양비료역할도 하여 지력을 높인다. 또 해양미생물에게 무기염류를 제공하여 생물학적 생산성을 증대시킨다. 하지만 비중으로 보자면 장점보다는 단점이 더 많은 것이 사실이다.

2012년 5월 17일~5월 21일 미세먼지농도자료, 기상청

 황사예보는 1시간 평균 미세먼지 농도가 200~300㎍/㎥ 이면 약한 황사, 300~500㎍/㎥보통 황사, 500㎍/㎥이면 강한 황사로 분류한다. 이 때, 1시간 평균 미세먼지 농도가 400㎍/㎥ 이상이며 2시간 이상 지속 예상될 때 황사주의보가 내려져 실외활동을 자제해야 하며 농도가 800㎍/㎥ 이상이며 2시간 이상 지속 예상될 때는 황사경보로 외출금지를 권고한다. 외출이 불가피할 경우 마스크나 보호 안경, 긴 소매의 옷을 입는 게 좋으며 귀가 후에는 손발 등을 깨끗이 씻는 등 청결에 유의해야 한다.

 그렇다면 이번 봄에는 대규모 황사가 왜 없었을까? 국립기상연구소 황사연구과에 의하면 우리나라에서 황사가 발생하기 위해서는 3가지 조건(1)발원지의 토양조건 2) 모래먼지를 상공으로 뜨게 만드는 저기압 3) 우리나라로 황사를 실어오는 북서풍 형성)을 충족시켜야 하는데, 무엇보다 세 번째 조건이 형성되지 못했기 때문이다. 우리나라에 저기압을 동반한 남서풍 계열이 우세하여 황사가 우리나라로 유입되기 어려운 상황이었다. 또한 평년보다 황사 발원지의 황사 농도가 약했고, 황사 물질을 공중으로 끌어올리는 저기압이 예년보다 더 북쪽에 형성되어 우리나라에 영향을 주지 못했던 점도 당시 황사의 발생을 줄인 이유였다.
 
 물론 아직 5월이 남아있기 때문에 황사가 올 가능성이 전혀 없는 것은 아니다. 보통 3,5월과 비교하여 4월의 발생 비중이 높고 5월에 황사가 온 경우는 드물다고 하지만 앞으로 계속 황사가 발생하지 않으리라는 법은 없다. 실제 2008년에도 5월말 심한 황사가 있었고, 작년에는 5월에만 6차례 황사가 발생했다. 그러므로 앞으로 올 황사에 대비해 올바른 대처방법을 숙지하고, 향후 중국과 몽골, 한국이 사막화 방지를 위한 조림사업, 협력사업 등을 시행하여 황사에 대비해야 한다.


자료 참고
소방방재청 : http://www.nema.kr
서울특별시 기후대기환경정보 : http://cleanair.seoul.go.kr
기상청 : http://www.kma.go.kr/
서울특별시 맑은환경본부, 황사 대응 시민고객 행동 매뉴얼 2011.06


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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

우리 국민이 가장 걱정하는 재난 1위는?
국과위, 재난재해 대응을 위한 대국민 설문조사 결과발표

우리나라 국민이 가장 걱정하는 재난재해는 무엇일까? 또한 과학기술을 통해 해결해야하는 재난은 무엇이라 생각하시나요?

국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위) 산하 재난·재해 과학기술지원 특별위원회(이하 재난·재해 특별위)는 국민의 삶을 위협하는 재난⋅재해에 대한 과학기술적 대응강화를 위하여 대국민 설문조사를 실시하였습니다.

이번 설문조사는 지난 3월 15일부터 22일까지 7일간 만19세 이상 전국의 성인남녀 1,029명을 대상으로 실시되었으며, 설문대상자 선정에 있어 인구센서스에 기반한 지역, 연령, 성별 등의 분포를 고려함으로써 조사결과의 신뢰성을 확보하였습니다.

재난 유형별 발생 가능성 (전체)
[Base: n=1029, 단위:%]


설문조사 결과 국민이 뽑은 가장 발생 가능성이 높은 재난은 황사(51.5%)였고, 다음으로 사이버테러(43.6%) > 환경오염(42.4%) > 가스사고(40.6%)의 순서로 나타났는데요,
‘황사’의 경우는 서울/경기/강원 지역에서, ‘사이버테러’는 연령이 낮을수록 발생가능성이 높다고 응답하였으나 두 재난 모두 재난발생 시 피해에 대한 우려는 높지 않은 것으로 나타났습니다. 또, 대구, 부산 등 경상도에서는 ‘화재/산불’의 발생가능성이 높게 나타났는데 해당지역에서 발생했던 지하철방화(대구) 등 관련 재난과 연관성이 있는 것으로 보입니다.

피해가 우려되는 재난 유형 1+2+3순위 (전체)
[Base: n=1029, 1+2+3순위 복수응답, 단위:%]

한편, 가장 피해우려가 높은 재난은 호우/홍수(39.4%) > 태풍/폭풍/해일(37.3%) > 감염병유행(29.0%)의 순으로 인적․사회적 재난에 비해 자연재해에 대한 피해우려가 높았습니다.
    

* 호우/홍수(‘06) 피해액 1,905,963백만원/ 복구액 3,426,571백만원
* 태풍 루사(‘03) 피해액 5,832,922백만원/ 사망,실종 246명/ 이재민 63,085명
* 신종플루 확진환자 75만명/ 사망자 254명 발생(‘09.4월~’10.5월)

지역별 특성으로는 서울은 ‘감염병 유행’, ‘환경오염사고’가 타 지역대비 높았고, 대전/충청권역은 ‘가축전염병’에 대한 우려가 상대적으로 높았으며, 경남/전남/제주 지역에서는 ‘태풍/폭풍/해일’을 가장 피해우려가 높은 재난으로 꼽았고, 발생가능성도 타 지역에 비해 높은 것으로 나타났습니다.


❚재난 피해 예방 및 감소를 위한 정책 (전체)
[Base: n=1029, 복수응답, 단위:%]


재난 대비 정책에 있어서는 ‘재난 대비 인프라 구축’(71.0%)과 ‘재난 예측 ․ 대응 기술 등 과학기술 개발’(67.3%)을 다른 정책에 비해 중요하게 인식하는 것으로 조사되었는데요, 응답자 특성별로는 연령이 증가할수록, 여성보다는 남성이 ‘재난 예측/대응 기술 등 과학기술 개발’을 중요하다고 응답한 것을 확인할 수 있었습니다.
   
    * 재난 대비 인프라 구축(71.0%) > 재난 예측․대응 기술 등 과학기술 개발(67.3%) > 대피훈련 등 안전교육(25.4%) > 재난발생 시 복구/구호를 위한 인력양성(23.6%)

❚과학기술 개발의 필요성이 높은 재난 유형 1+2+3순위 (전체)
[Base: n=1029, 1+2+3순위 복수응답, 단위:%]


기술개발을 통해 대응해야 할 재난은 지진/지진해일(43.6%) > 태풍/폭풍/해일(42.6%) > 감염병 유행(37.9%)의 순서로 나타났는데, 지역별로 살펴보면 서울은 ‘환경오염사고’가 ‘지진/지진해일’과 동시에 1순위로 꼽혔고, 경상도에서는 ‘태풍/폭풍/해일’이 가장 기술개발이 필요한 분야로 나타났습니다.

과학기술 정보 제공이 필요한 재난 유형 1+2+3순위 (전체)
[Base: n=1029, 1+2+3순위 복수응답, 단위:%]


과학기술 정보제공이 필요한 분야는 지진/지진해일(39.6%) > 태풍/폭풍/해일(39.1%) > 감염병 유행(31%)의 순서로, 기술개발의 필요성이 높은 순서와 동일했는데요, ‘지진/지진해일’의 경우 우리나라에서 대규모로 일어난 적은 없으나 일본 후쿠시마 사고 등으로 인해 국민의 관심이 높을 뿐 아니라 과학기술의 역할이 중요한 재난으로 인식됨을 알 수 있었습니다.

❚과학기술의 역할이 중요한 분야 (전체)
[Base: n=1029, 복수응답, 단위:%]

과학기술의 역할이 가장 중요한 분야로는 신재생 에너지 등 녹색기술 개발(54.1%) > 안전한 사회 구축(42.4%) > 고령화 사회대비, 난치병 치료기술개발(41.8%)의 순서로 조사되어 안전, 복지 등 삶의 질 향상에의 역할을 기대하는 것으로 나타났습니다.

국과위 장진규 과학기술정책국장은 “이번 설문조사 결과를 ‘재난재해 기술개발 계획’ 등 관련 과학기술 정책에 적극 반영할 계획” 이라며 “정책 수요자인 국민과의 지속적인 소통을 통하여 보다 안전한 사회를 마련할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔습니다.

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