눈에 보이는 드론, 눈에 보이지 않는 미세먼지
미세먼지 측정 , 제거에 드론의 큰 역할 기대
글,사진_아나드론
ANA DRONE, MAY 2019
미세먼지가 인체에 미치는 영향
어제 오늘의 일은 아니지만 요즈음 미세먼지(Ultrafine Particles) 문제가 세간의 화제가 되고 있다. 미세먼지는 세계보건기구(WHO) 산하의 암 연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)에서 2013년에 사람에게 발암이 확인된 1군 발암물질(Group 1)로 지정한 바 있다.
세계보건기구에서는 1987년 PM10, PM2.5 미세먼지에 대한 대기질 가이드라인을 제공해 관리하고 있다. 미세먼지는 국민 건강에 큰 위협이 되고 있어 정부에서도 미세먼지대책 범 국가기구를 설립하여 정부 차원에서 대처하기 위해 준비하고 있다. 미세먼지 대응 추가경정예산도 1조원 이상 검토하고 있다. 그만큼 미세먼지 문제가 우리나라에서 매우 중요하고 우선적으로 처리해야 할 심각한 현안 가운데 하나로 떠올랐다.
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미세먼지 문제에 대처하기 위해서는 먼저 미세먼지의 정확한 개념부터 알아둘 필요가 있다. 먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상의 물질을 말한다. 이 가운데 입자의 크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다.
미세먼지는 다시 지름이 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5㎛보다 작은 초미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50-70㎛)보다 작은 약 1/5~1/7 정도의 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 더욱 작다.
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이처럼 미세먼지는 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다가 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 이동해 체내에 들어감으로써 면역력을 약화시켜 건강에 나쁜 영향을 미친다. 호흡기로 들어간 미세먼지는 알레르기 비염, 기관지염, 폐기종, 천식 등을 유발하며, 폐포와 혈관으로 들어가 치매나 동맥경화증도 불러온다.
심한 경우에는 합병증을 일으켜 사망에 이르기까지 할 정도로 위험하다. 특히 직경이 작을수록 폐 깊숙이 도달될 수 있기 때문에 요즈음은 PM10보다 직경이 더 작은 초미세먼지를 중요시하고 있는 추세이다.
미세먼지 대책과 드론의 역할
미세먼지로부터 건강을 지키기 위해서는 매일 미세먼지 농도를 확인하고 대책을 세워야 한다. 방송국 일기예보에서 미세먼지의 농도를 보도하고 있기 때문에 이를 기준으로 삼아 대비하는 것도 하나의 방법이다.
미세먼지 농도가 81~120㎛/㎥(약간 나쁨)부터는 면역력이 약한 어린이나 노인, 환자는 장시간 실외 활동을 가급적 줄이는 것이 좋다. 121~200㎛/㎥(나쁨)일 때는 무리한 실외 활동은 자제해야 한다. 201~300㎛/㎥(매우 나쁨)일 때는 일반인도 가급적 실외 활동을 자제해야 한다. 300㎛/㎥(위험) 이상이 되면 모두가 실내 활동을 하는 것이 안전하다. 불가피하게 외출해야 한다면 마스크를 착용하도록 해야 하고 비가 올 때는 직접 맞지 않도록 해야 한다.
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그러면 미세먼지 대책에 있어서 드론은 어떤 역할을 할 수 있을까. 우선 드론은 미세먼지 측정에 있어서 가장 효과적인 수단임이 이미 증명됐다. 드론은 미세먼지를 가장 많이 배출하는 공장지대나 화력발전소 상공을 자유롭게 비행하면서 미세먼지의 농도를 측정한다. 그것도 100, 200, 500m 상공에 위치를 설정하여 각각의 높이에서 온도, 습도, CO2농도 등을 측정한다.
사실상 공장지대를 저고도로 비행하면서 미세먼지를 측정할 수 있는 기기는 현재로서는 드론 밖에는 없다. 또한 드론은 동시에 미세먼지를 발생시키는 공장 등 발생 원천 지역을 감시하는 역할도 한다. 미세먼지를 많이 발생시키는 배출원을 적발하여 저감시키는 행정절차를 강구하는 조치를 취하게 할 수도 있다.
드론으로 미세먼지를 제거할 아이디어들
그러면 드론으로 미세먼지를 제거할 수도 있을까? 여기에 대해서는 기발한 아이디어들이 많이 나오고 있다. 예를 들면 미세먼지 제거필터를 장착한 수백 대의 드론이 하늘을 날면서 미세먼지를 걸러낸다거나, 드론을 활용해 공기 중에 미세먼지 응고제를 살포한 후 비처럼 내리게 하는 방식 등이다.
또 다른 하나의 방식은 인공강우와 비슷하다. 이 인공강우법은 구름 속에 요오드화은이나 드라이아이스와 같은 구름씨를 뿌려 비를 내리게 함으로써 미세먼지를 제거하는 것이다. 실제 정부에서는 올해 1월 25일 기상청과 환경부에서 인공강우를 실험했는데, 그 결과 인근지역에 구름이 발달하거나 약한 안개가 관측되는 정도에 그쳤고 유의미한 강수 관측은 없었다.
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태국 방콕은 대기오염지수가 163으로 우리나라 서울 87보다 2배 정도 더 심해 공군 수송기를 동원해 인공강우를 시도했다. 그러나 별 효과가 없어 5대의 드론으로 대기오염이 가장 심각한 지역을 중심으로 4km 반경, 50m 상공에서 물과 당밀(사탕수수에서 사탕을 뽑아내고 남은 검은 즙액)을 10리터씩 총 50리터를 살포하는 방법을 시도했다. 당밀은 대기 중 먼지를 포집하여 검은 빗방울을 만들어서 떨어지게 하는데, 어느 정도 효과를 본 것으로 알려졌다.
효과적인 미세먼지 측정 방안으로 주목받는 드론
드론은 현재로서는 미세먼지 측정에서 가장 효과적인 방안으로 자리잡고 있다. 미세먼지 측정 드론을 비롯한 안전·치안·국방 등 다양한 공공분야의 드론을 운용하는 인력의 현장운용 능력도 대폭 향상될 전망이다. 우리 정부(국토교통부)는 올해 3월 미세먼지 측정 드론 운용을 비롯한 공공분야 임무특화형 교육을 실시하기로 했다.
그동안 실제 현재의 드론조종교육은 교육을 받았더라도 실제 현장에서 곧바로 적용할 수 없다는 문제점을 안고 있었다. 미세먼지 발원지를 측량했다 하더라도 획득한 측량자료를 분석하거나 가공하려 할 때는 전문성 부족으로 업무에 즉시 사용하기에 어려움을 겪어야 했던 것이다.
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이에 현장에서 업무에 드론을 활용할 때 요구되는 능력에 알맞게 교육과정을 개발하여 실시하는 일종의 신산업 특화 직무교육을 실시하기로 한 것이다. 임무특화형 교육이란 공공분야에서 현장에서 즉시 활용 가능한 수준까지 능력을 배양하는 교육으로, 기본 비행교육에 더해 영상편집ㆍ가공, 재난지역 특수비행 및 고난이도 시설물 점검 등 업무능력을 배양하는 교육이다.
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전통적인 공공업무와 드론이라는 다재다능한 업무수단 간 융합을 통해 효과적·효율적으로 업무목적을 달성할 수 있도록 하는데 목표를 두고 있다. 특히 가상현실(VR) 콘텐츠를 활용해 화재·오염·특수지형 등 현실에서 갖추기 어려운 환경을 가상으로 구현하고 교육을 실시해 교육의 질 향상과 이종산업과의 융합을 기대하고 있다.
미세먼지 제거를 위한 드론 교육 확대
교육 순서 또한 기본소양인 드론 비행조종교육을 우선 실시하고 조종능력을 갖춘 대상자에 대해 소프트웨어(S/W)조작 등 고도화된 업무능력을 배양하는 임무특화교육을 추가로 실시하는 것으로 조정된다.
가령 지난해에 소방ㆍ경찰ㆍ해경ㆍ국토조사 등 4개 분야의 임무특화 교육을 개발해 100여명을 대상으로 교육을 실시했다면, 올해는 국가기관ㆍ 지자체ㆍ공공기관의 수요가 급증함에 따라 2배 수준인 10개 분야로 확대하고 교육대상 인력도 300명 수준으로 늘리는 등 교육을 대폭 확대해 실시한다는 계획이다.
사진= 환경부, www.me.go.kr무엇보다 미세먼지 측정 등 국민적 기대감을 안고 있는 환경 분야를 비롯한 교통·산림·농업분야 등에서 올해 처음으로 임무특화 교육이 실시될 예정이라는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.
미세먼지는 국민의 건강을 위협하는 최대 요인으로 부상하고 있다. 정부에서도 미세먼지를 다룰 범 국가기구 설립을 추진하고 추가경정예산까지 검토하는 등 다양한 노력을 하고 있다. 여기에 드론이 미세먼지 측정과 제거에 큰 역할을 할 것으로 기대되며 교육뿐만 아니라 미세먼지 제거 드론 개발과 연구에도 정부의 많은 지원이 있어야 할 것이다.
WRITER 아나드론
대한민국 최초 드론 전문 매거진
