먼지

1935년 텍사스의 한 마을을 뒤덮은 먼지 폭풍

먼지(Dust)는 모래보다 작은 고체 물질이다. 공중에 날아다니며 분진이라고도 부른다. 바람에 의해 운반되기 때문에 지표면에 퇴적한다. 공장, 가정에서 나는 연기에서 생기는 것은 탄소와 그 밖의 물질로 되어 있으며, 사막 등에서는 진토(塵土)가 바람에 날려 올라가고, 화산진은 분화에 의해서 공중에 살포된다. 먼지의 종류에는 가스 상태에서 응축하여 생긴 퓸(Fume)과 액체가 증발하고 난 후 응축하여 생긴 미스트(Mist), 연기(Smoke) 등이 있다.

개요

먼지는 크기가 미시적으로 작은 불규칙한 모양의 형태로 대기 중에 또 있는 고체 물질을 말한다.

먼지는 산불, 화산폭발, 해양에서의 물보라, 황사먼지 날림, 식물 포자 박테리아 등 생물활동, 지구 밖으로 부터의 유성먼지 등 다양한 자연발원과 산업 활동과 같은 인공발원에 의해 발생한다. 먼지는 발생원인에 따라서 황사, 화산재 등으로 구분하기도 하지만, 최근에는 크기에 따라서 따로 분리하기도 한다. 미세먼지(PM10)는 보통 입자크기가 10 ㎛ 이하인 먼지로 눈에 보이지 않을 정도로 가늘고 작은 입자를 말하며, 초미세먼지(PM2.5)는 직경이 2.5 ㎛ 보다 작은 먼지로 머리카락 직경의 1/20~1/30보다 작은 입자를 말한다.

특히, 미세먼지의 경우 자동차, 발전소, 보일러 등에서 연료를 태워 발생하는 배출물질이 주요 원인이 되며 황산염, 질산염, 암모니아 등의 이온성분과 금속화합물, 탄소화합물 등 연소 결과물인 유해물질로 이루어져 있어 정부에서 등급을 나누어 전국적으로 예보를 하고 있다. 대기 중으로 날아든 먼지는 중력에 의해 바람과 난류가 약해서 먼지를 지탱하지 못하게 될 때는 결과적으로 지표면으로 떨어지게 되며 비에 의해 씻겨져 내려온다. 자체적으로 또는 주변 공기와 화학적 반응을 거치기도 하며, 대기 중을 떠돌면서 직접 또는 간접적으로 복사강제력에 영향을 미친다.

먼지의 경우 상대적으로 대기 중 체류시간이 짧기 때문에 시공간적으로 큰 복사강제력의 변동성을 가져올 수 있다. 먼지는 국내 뿐 아니라 국외에서 유입된 양에 따라서 우리나라 대기에 영향을 미친다. 많은 양의 먼지는 시정을 나쁘게 하거나 사람이나 동물의 호흡기 및 피부 질환의 원인이 되기도 한다. 지표면에 내려앉아 식생을 성장을 방해하거나 기계의 성능 저하를 가져올 수 있다. 다양한 기상조건과 결합되어 먼지폭풍, 먼지회오리, 연기, 연무, 박무, 황사 등을 일으키기도 한다.

입자 크기

입자의 크기는 전자현미경으로만 볼 수 있는 것부터 눈으로 볼 수 있는 크기까지 다양하다. 먼지의 입도(粒度)범위는 0.001~1000μm이지만 70μm이상의 먼지는 발생 즉시 침강하므로 일반적으로 70μm 이하의 먼지를 총먼지(TSP, Total Suspended Particle)라 한다. 0.1μm 이하의 먼지입경을 초범위(ultra range)라 하며, 대부분의 먼지는 0.1~10μm 사이에 분포하게 된다. 0.1~1μm 범위의 입자는 입경분포의 특성상 침강이나 응집이 쉽지 않기 때문에 대기 중에 체류시간이 길고 폐포(肺胞)에 침투가 가장 용이하다. 0.5μm 크기의 입자는 빛의 산란효과가 가장 커서 시정감소 등의 원인이 되기도 한다. 이외의 pm 이라는 용어는 미세먼지를 뜻하고 pm2.5는 초미세먼지를 뜻한다.

피해 및 유해성

대기오염의 원인이자 알레르기를 일으키기도 하는 생활의 주적이기도 하다. 매일 집 안 청소를 해야 하는 이유가 바로 먼지를 박멸하기 위해서다. 환경계 및 건축계에서 골머리를 앓게 만드는 주범이다.

안경점에서 팔거나 나눠 주는 안경닦이 수건도 대부분의 경우 이것을 제거하기 위해 사용하는 것이다.

요즘은 일반적인 먼지보단 미세먼지가 문제가 되는 경우가 많은데, 먼지는 그나마 인체에서 어느 정도 필터링이 되지만, 그보다 더욱 작은 미세먼지는 필터링이 되지 않고 그대로 폐로 쌓이기 때문. 특히 천식을 앓고 있는 환자에게는 생명 문제로 이어질 정도로 매우 치명적이므로 각별한 주의가 필요하다. 실제로 WHO에 따르면 2016년 약 380만명이 실내 공기오염, 즉 먼지로 인해 조기 사망했다고 한다.

미세먼지는 PM(particulate matter)라 불리기도 한다. 그리고 그 크기에 따라 PM10(coarse particulate matter), PM2.5(fine particulate matter)로 나뉜다. PM10은 입자 크기가 10마이크론 이하이며 폐 깊은 곳까지 들어갈 수 있다. PM10도 건강에 나쁘지만 PM2.5는 폐포를 통과해 혈액에 침투할 수 있어 더 위험하다. 미세먼지에 대해 자세히 보기

IT 산업계에서도 주적으로 꼽힌다. 황사의 영향에 따라 생산이 중단되기까지 한다. 비슷한 이유로 컴퓨터의 수명을 위해서는 반드시 쿨러 등 내부에 쌓인 먼지를 정기적으로 청소해주는 것이 필요하다.

광학기기에도 먼지는 적이다. 특히 카메라 렌즈 또는 CMOS 센서 위에 먼지가 있으면 그 부분만 흐릿하게 점 같은 것으로 남아 나중에 사진을 봤을 때 화나게 만드는 요인중 하나.

아무리 물건들을 조심스레 사용해도 피해갈 수 없는 흠집의 흔적들 중 대부분의 원인을 제공하는 것도 이놈이다. 이 링크를 참고하면 알겠지만 일상생활의 먼지 중에는 모스 굳기 7 정도의 석영(쿼츠) 성분 등 예상 외로 굳기가 높은 광물 성분이 함유된 먼지들이 제법 있다고 한다. 그래서 그보다 더 낮은 굳기를 가진 물건들은 당연히 흠집이 난다.

유익성

하지만 만약 먼지가 아예 없는 세상이 온다면 사람이 살아갈 수 없다. 예를 들어 비가 내리는 데에는 먼지가 반드시 필요하다. 인공강우의 원리는 비구름의 위에서 비의 핵이 될 먼지를 인위적으로 뿌려주는 것이기 때문이다. 동물들도 먼지목욕으로 청결을 유지하는 경우가 있으며 우리가 살고 있는 별들도 결국 우주에서 먼지가 뭉쳐 만들어진 것이다.

참고자료

• 〈먼지〉, 《나무위키》
• 〈먼지〉, 《위키백과》
• 〈먼지〉, 《기상학백과》

같이 보기

• 미세먼지
• 대기오염

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