[슬기로운 과학생활]파란 하늘인데, 웬 미세먼지 주의보?

초미세먼지는 많을수록 시야 뿌옇게 돼...습도와도 관련

2일 전국에 비가 내려 미세먼지 농도가 좋아졌지만 파란 하늘은 볼 수가 없다[사진=이광효 기자]

2일 전국에 내린 비로 미세먼지 농도는 모처럼 ‘좋음’을 나타냈다. 하지만 여전히 파란하늘은 볼 수 없다.

보통 미세먼지 농도가 ‘나쁨’을 기록하면 “오늘도 파란 하늘을 보기 어렵겠습니다”라는 날씨 예보 방송 멘트를 많이 듣는다.

하지만 비가 많이 와 미세먼지 농도가 좋아진 2일에도 파란 하늘은 볼 수 없다. 그러면 미세먼지 농도와 파란 하늘은 무슨 관계일까?

이것을 알기 위해선 먼저 하늘이 파랗게 보이는 이유부터 알아야 한다. 우리가 보는 하늘의 색은 태양 빛이 물질에 흡수되지 않은 빛이다. 이 빛이 우리 눈으로 보이기까지 산란이라는 복잡한 물리적 과정을 거친다.

대기 중 공기 입자는 주로 질소·산소 분자로 이뤄져 있는데 태양 빛을 여러 방향으로 튕겨낸다. 대기가 맑거나 깨끗하다는 것은 대기 중 공기가 질소·산소 분자로만 이뤄졌다는 것을 의미한다. 질소·산소 분자는 가시광선 중에 파란색 빛을 강하게 산란해 사람들 눈에는 맑은 하늘이 파랗게 보이는 것이다.

하지만 대기 중 공기에 질소·산소 분자뿐만 아니라 미세먼지나 다른 오염물질이 증가하면 파란색 빛뿐만 아니라 다른 빛도 산란하고 태양 빛을 흡수하기도 한다.

이런 이유로 미세먼지 농도가 높아질수록 파란 하늘을 보기 어려워지는 것은 사실이다. 하지만 반드시 그렇지만은 않다. 대기 중 오염 물질은 지표면에서 높이 1.5㎞ 사이에 있다. 아무리 초미세먼지(미세먼지 중 지름이 2.5㎛ 이하인 먼지) 농도가 나쁘더라도 비행기를 타고 높이 1.5㎞를 넘어 날면 비행기 안에 있는 사람들은 파란 하늘을 보게 된다.

총 미세먼지 질량이 같은 경우를 가정하면 미세먼지 크기가 작을수록 시정은 더 나빠진다. 총 미세먼지 질량이 같은 경우 미세먼지 크기가 작을수록 미세먼지 수가 많아져 태양 빛을 더욱 많이 산란시키기 때문.

또 하나의 변수는 습도. 미세먼지 농도와 크기 등 다른 조건이 같다면 습도가 낮을 때 시정이 좋아져 파란 하늘을 볼 수가 있다.

"초미세먼지 농도가 낮아 파란 하늘을 볼 수 있지만 미세먼지 농도는 높다"는 날씨 기사가 보도되는 경우가 종종 있다.

이에 대해 국립환경과학원의 담당 연구원 A씨는 2일 '아주경제'와의 통화에서 "습도가 낮고 초미세먼지 농도가 낮으면 미세먼지 농도가 높더라도 파란 하늘을 볼 수 있다"고 말했다.