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[TECH MEETS DESIGN] 디자인으로 미세먼지와 대기공해에 대처하는 법
  • 박진아 IT칼럼니스트
  • 승인 2017.08.23 16:20
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재채기, 코물, 눈과 피부 가려움과 염증, 계절성 알레르기 등 오늘날 현대인들이 자주 호소하는 증상이 대기오염과 연관이 있으리라 오래전부터 짐작되긴 했지만 최근에 와서야 그 추즉이 과학적으로 입증되었다. 

봄철 흩날리는 꽃가루 같은 자연적 원인 때문에 우리는 알레르기 반응을 일으키기도 하지만, 실은 인간활동으로 인한 대기오염이 우리의 건강에 더 해로운 공해 칵테일을 생성시킨다. 오존층(스모그를 구성하는 주성분) 속을 떠다니는 대기중의 이산화질소(nitrogen dioxide, 자동차 배기가스의 주성분)와 꽃가루가 결합해 연쇄적인 화학반응을 일으키며 공기중 단백질 구조를 변화시켜 우리 인체 속의 면역체계를 공격하게 되는데 이것이 바로 알레르기 증상이다. 

오염도가 높은 더러운 대기는 다시 역으로 기후변화에 영향을 주어 무해할 수 있는 꽃가루가 오염성분과 섞여 인체에 더 치명적인 성분으로 둔갑한다. 덥고 습도가 높으며 스모그가 짙은 환경일수록 화학반응은 강력해지고 자연히 우리의 건강에도 더 해롭다.

중국에서 건너 오는 오염된 공기와 미세먼지는 우리나라의 환경과 보건에 던져진 심각한 문제거리가 되었다. 중국발 미세먼지와 나쁜 대기는 우리나라 전역에 번지며 삶의 질 수준을 저하시키고 건강에 심각한 영향을 끼치는 것을 넘어서 이제는 환태평양 순환 기류를 타고 미국의 문제로 떠오르고 있다는 보도도 있었다. 

대기오염이 원인이 되어 사망하는 전세계 인구는 2017년 현재 년간 5백만명 안팎에 이른다고 한다. 그 중에서도 특히 세계의 공장 중국은 사망자 수가 지속적으로 늘어 2016년 한 해에만 1만 6천명이 사망했고, 최근에는 인도도 세계 최악의 대기오염국으로 등극하여 매년 백만 명이 대기오염과 연관된 질병으로 조기 사망한다.

디자이너 다안 로오스가아드는 스모그를 먹는 대형 공기청정기를 디자인하여 킥스타터 크라우드펀딩 프로젝트를 통해서 생산에 성공했다. 스모그 프리 타워(Smog Free Tower) Image courtesy: Studio Roosegaarde, Amsterdam.

아직까지는 정부 차원의 규제를 통해서 배기 오염을 줄이는 방법이 있다. 2014년 미국과 중국 사이 체결한 기후협정 결과 중국에 도달하는 무역선박과 공회전중인 선박, 철도화물, 트럭화물, 공장배기구로부터 배출되는 검댕 그을음이 눈에 띄게 줄었다고 보고됐다. 정부가 환경 및 기후에 대한 법률적 규제를 적용하여 이를 준수하는 기업들이 재정적 이득을 얻는 한 이 방법이 어느정도 효력이 있을 수는 있겠다. 

그러나 그 사이 일반 시민과 소비자들은 자구책을 강구해야만 할 것이다. 그래서 네덜란드의 디자이너 다안 로오스가아드(Daan Roosegaarde)는 스모그 먹는 탑(Smog Free Tower)를 고안하여 중국 베이징 751 D 공원에 설치한 바 있다. 무 오존 공해 청정 체제 ‘무 스모그 먹는 탑’은 높이7미터 크기를 자랑하며 주변 약 10만평 공간에 청정 공기를 제공하고 있다. 

이에 현 디자인계는 보다 건강하고 살만한 환경을 추구하는 소비자들에게 해결책을 제공해 줄 수 있을까? 그같은 과제를 앞두고 네덜란드의 엔비티니 그룹(Envinity Group)은 작년 연말 일명 ‘도심 진공청소기’를 개발하여 한 시간 동안 작동시키는 것으로 주변 약 2만 5천 평 면적 도심 공간에 존재하는 미세먼지를 거의 모두 제거할 수 있는 대기 공기청정기를 선보였다. 

미세먼지는 물론 인간 체모 보다 25배나 작아 인간의 폐와 혈관까지 침투하는 초미세먼지도 제거할 수 있다고 한다. 그런가하면 영국에 위치한 비벡스(Vivex) 엔지니어링 사는 고전압 고주파수를 이용, 대기중에 머무는 습기를 끌어당겨 안개와 미를 인공적으로 조성하여 공기를 청소한다. 이 방법은 기존의 다른 공기청정 방식 보다 환경친화적이고 저에너지를 이용한 기술인 점이 특징적이다.

덴마크의 그린 솔루션 하우스(Green Solution House) 사가 개발한 공기청정 지붕재의 주소재는 산화티타니움이다. 태양의 자외선이 산화티타니움을 만나서 일으키는 화학작용이 대기중 오염성분을 흡수하는 원리를 이용한다. Image courtesy: Green Solution House.

그런가하면 의외의 로우테크 기술 또한 일상 속의 대기 오염을 줄일 수 있다. 예컨대 이미 화장품 업계에서 효과적인 자외선 차단제로 널리 활용되고 있는 산화티타니움은 대기 속 산화질소물을 눈에 띄게 줄여주는 화학물질이다. 

3-4년 전 미국 캘리포니아 대학 연구생들은 지붕 기와에 산화티타니움 칠이 된 곳 주변에서 공해 물질이 현격하게 줄어드는 것을 발견했다. 이미 1970년대부터 미국에서 산화티타니움은 유리창이나 거울의 자기청정기능을 주기 위해 응용되었던 기술이기도 하다. 

테크를 활용한 디자인으로 현대 대도시의 공해문제를 해결하려는 프로젝트는 다양하게 이루어지고 있지만 대기오염을 일으키는 근본 원인을 제거하는 것이 중요하다. 시바스 벤쳐 2017(Chivas The Venture 2017) 본선출전작으로 선발된 그린 시티 솔루션(Green City Solutions) 사가 홍콩을 배경으로 한 디자인 렌더링(Rendering Hong Kong) ⓒ Green City Solutions.

그러나 역시 인간 보건에 가장 유익한 공기청정 방식은 자연에서 온다. 독일 베를린에 위치한 테크 스타트업인 그린 시티 솔루션리(Green City Solution) 사는 대기중의 습기를 직접 빨아들여 자양분으로 삼는 이끼의 특성을 최대한 살린 시티 트리 IoT 기반 공기청정시스템을 제안한다. 이 공기청정시스템은 270여 그루의 나무가 흡수할 수 있는 이산화탄소를 흡수하고 반경 10 Km내 영역의 공기를 깨끗하게 유지시켜준다고 업체는 주장하며 현재 홍콩 파리, 베를린 등지에 응용되고 있다.

대기 오염은 경제발전과 산업화의 숙명일 수 밖에 없는가? 과거 영국에서는 이미 16세기부터 도시 공해 문제가 기록되었고, 특히 18-19세기 산업혁명기 런던과 맨체스터에서는 석탄을 때는 공장에서 뿜어 나오는 매연과 안개가 뒤섞여 영국인들은 자욱한 스모그  속에서 살며 고통받았다. 미국 LA와 롱비치는 1970-80년대에 스모그의 도시로 악명을 떨쳤지만 정부 차원의 규제와 압력으로 공해문제를 해소한 경우로 꼽힌다. 중국 IBM 연구소는 악화되기만 하는 환경문제 대비 계속 늘어나는 에너지 소비 트렌드를 해결하기 위해 빅데이터 수집과 분석 작업에도 한창이지만 결국 일기예보와 대기오염측정을 예측하는 작업 외에는 별다른 효과를 거두지 못하고 있다.

결국 눈에 띌만한 효과는 민간부문 스스로가 자각하는 재정적・실리적 이익과 시민들이 현실적으로 체감할 수 있는 삶의 질 향상에서만이 확인될 수 있다. 당장 하이테크와 디자인이 단기적인 타결책으로 활용될 수 있을지는 모르지만 장기적인 해결법은 아니며 국민의 건강과 보건상의 안전 및 삶의 질은 결국 대기 오염을 줄일 수 있는 근본적인 원인을 파악하고 줄이는 길 밖에 없다.

 

 

박진아 IT칼럼니스트  feuilleton@naver.com

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