산업단지 주변 대기에서 놓치기 쉬운 발암물질 노출 위험을 정밀하게 파악할 수 있는 통합 분석 기술이 개발됐다. 다환방향족탄화수소(PAHs)를 비롯한 유해물질의 실제 노출 수준과 고위험군을 구체적으로 산출할 수 있어, 환경관리 정책 설계의 정확성을 높일 수 있는 접근이다.
울산과학기술원 UNIST 지구환경도시건설공학과 연구진은 수동대기채취(PAS), 3차원 확산모델, 확률 기반 위해성 평가를 결합한 대기오염 분석 기술을 개발했다. 수동대기채취는 넓은 지역에 촘촘히 설치해 고해상도의 오염 분포 지도를 얻을 수 있는 방식이지만, 오염원의 위치나 이동 경로를 명확히 파악하기 어렵다는 제한이 있다. 이번 연구는 3차원 확산모델을 결합해 굴뚝 높이, 바람 방향, 상공 확산, 장거리 하강 과정 등 오염물질의 이동 전 과정을 시뮬레이션했다.
수동대기채취로 산업단지 주변 여러 지점에서 실제 오염물질 농도를 촘촘히 측정하고, 3차원 확산모델을 이용해 공장에서 배출된 물질이 바람을 타고 어느 방향으로 이동하고 얼마나 멀리 확산되는지를 시뮬레이션한 결과를 함께 보여준다. 지도는 지역별 오염농도 분포를, 입체 그래프는 오염물질이 상공에서 이동해 멀리 떨어진 곳까지 도달하는 과정을 나타낸다. 두 정보를 결합해 숨은 고노출 지역을 찾아내고, 현실적인 건강 위험 평가에 적용할 수 있음을 설명한다. [사진=UNIST]
고노출 집단 발암위험 산출
연구팀은 확률 기반 위해성 평가 기법을 적용했다. 기존 평균값 중심의 방식에서 벗어나 외출 시간과 빈도를 확률 분포로 계산해 상위 1% 고노출 집단의 발암 위험을 산출하는 구조다. 이 접근은 평균값 뒤에 숨겨진 실질적 위험 영역을 찾아내고, 산업단지 인근 주거지의 환경보건 취약성을 드러낼 수 있는 장점이 있다.
최성득 교수는 산업단지 주변의 숨겨진 건강 위험을 과학적으로 규명하고, 굴뚝 높이 조정, 배출경로 관리, 완충구역 설정 등의 정책적 의사결정에 기반 자료를 제공할 것이라고 설명했다. 제1저자 이상진 박사는 이 방식이 PAHs 외에도 VOCs, POPs, 중금속 등 다양한 대기오염물질에 적용 가능하다고 밝혔다.
이번 연구는 국립환경과학원과 한국연구재단 지원으로 수행됐으며, 환경 분야 국제 학술지 Journal of Hazardous Materials에 11월 14일 온라인 공개됐다.
김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr
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