델리의 대기 질이 평균 수명을 10년 이상 단축, 바이오 효소가 해결책이 될 수 있을까?

델리는 현재 IQAir에 따르면 가장 오염된 주요 도시 중 3번째에 해당합니다. 인도의 수도는 여전히 대기 질이 가장 나쁜 도시 중 상위에 위치하고 있습니다.

에너지 및 청정 공기 연구센터(Centre for Research on Energy and Clean Air)의 국가 청정 대기 프로그램(NCAP) 평가 및 진행 상황 보고서에 따르면, 2023년 델리의 PM2.5 수치는 측정된 날 중 57%에서 국가 대기 질 기준(NAAQS)을 초과했고, 세계보건기구(WHO) 기준을 100% 초과했습니다.

2023년 델리의 평균 PM2.5 농도는 입방미터당 102마이크로그램이었습니다.

PM2.5는 직경이 2.5마이크로미터 이하인 매우 작은 입자로, 주로 연기에서 발견됩니다. 이는 일반적인 대기 오염 물질입니다. 반면 PM10은 직경이 10마이크로미터 이하인 입자를 의미합니다. 이러한 오염 물질의 농도는 공기 중에 존재하는 물질의 양을 나타내며, 입방미터당 마이크로그램(µg/m³)으로 측정됩니다.

이 모든 입자는 우리 폐 깊숙이 들이마실 수 있을 정도로 작으며, 흡입될 경우 심각한 건강 영향을 초래할 수 있습니다.

수도는 2019년 대비 5.9%의 미미한 개선을 보였지만, 2022년 대비 PM2.5 수준이 2.5% 상승했습니다. 이로 인해 델리는 국가 청정 대기 프로그램(NCAP) 목표인 PM10 및 PM2.5 감축을 달성하는 데 크게 뒤처진 도시 중 하나로 남아 있습니다.

이 프로그램은 131개 도시에서 향후 3년간 평균 미립자 물질 농도를 감소시키는 것을 목표로 합니다. 원래 2019년에 시작될 때는 2024년까지 오염을 20%에서 40%까지 감소시키는 것이 목표였으며, 이후 2026년으로 연기되었습니다.

클라우드 시딩에 대해 알아보세요. 이는 델리가 이미 시도한 또 다른 대기 오염 대응 방법입니다.

증가하는 대기 오염이 초래하는 재앙

최근 Respirer Living Sciences와 Climate Trends가 발표한 보고서에 따르면, 대부분의 인도 도시에서 대기 오염 수준이 국가 기준 및 국제 지침을 초과하고 있습니다. 이 보고서는 NCAP의 5년간 성과를 분석했습니다.

5년 분석 결과, 전체 데이터가 확보된 49개 도시 중 27개 도시가 이 기간 동안 PM2.5 수준이 개선된 것으로 나타났습니다. 또한, 프로그램에 포함된 가장 오염된 20개 도시 중 18개가 인도-갠지스 평원에 위치하고 있다는 사실도 밝혀졌습니다.

전 세계 대기 상태에 따르면, 현재 대기 오염으로 인해 전 세계 평균 기대수명이 약 2년 정도 단축되고 있습니다. 이는 담배 사용에 의해 감소하는 기대수명과 비슷한 비율입니다. 대기 오염이 기대수명에 미치는 영향은 특히 개발이 덜 된 지역, 즉 오세아니아, 남아시아, 사하라 이남 아프리카에서 가장 크게 나타납니다.

한편, 시카고 대학교 에너지 정책 연구소(EPIC)가 8월에 발표한 보고서에 따르면, 인도에서 PM2.5 대기 오염은 평균 5.3년의 수명을 단축시킨다고 추정됩니다. 특히 가장 오염된 도시인 델리에서는 기대수명이 거의 12년 정도 단축되고 있습니다.

열악한 대기 질은 수도에서 오염 산업과 석탄 기반 발전소가 확장된 결과입니다. CREA 분석가인 수닐 다히야는 인터뷰에서 대기 질 개선을 위해 배정된 자금 대부분이 “먼지 완화와 스모그 타워와 같은 허위 솔루션에만 사용되고 있다”고 지적했습니다.

현재 델리 정부는 또 다른 접근법을 시도하고 있습니다: 대기 오염 문제를 해결하기 위해 바이오 효소를 활용하는 것입니다.

바이오 효소를 해결책으로 살펴보기

대기 오염 문제를 해결하기 위해 생물학적 방법이 고려되고 있습니다. 이는 효율성, 생체 적합성, 그리고 환경 친화성 때문입니다. 이러한 생물 복원 방법 중 효소는 다양한 유기 및 무기 오염 물질을 처리하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 또한, 효소를 특수 조건에 맞게 효율과 안정성을 높이도록 설계할 수도 있습니다.

바이오 효소, 즉 생물학적 효소는 박테리아, 효모, 곰팡이, 조류와 같은 미생물에 의해 생산되는 유기 분자입니다. 이러한 유기 용액은 꽃, 식물, 채소 껍질, 과일 등 유기 폐기물을 발효시켜 만들며, 발효 과정에서는 설탕, 당밀 및 물을 혼합합니다. 이 용액은 60~100일 동안 발효시키며, 효모를 사용하면 발효 속도를 높일 수 있습니다.

바이오 효소는 기본적으로 유기물을 작은 조각으로 분해하는 데 사용됩니다. 효소가 유기 화합물과 결합하면 분자를 붙잡고 분해를 시작합니다. 효소가 용액 내에서 분자를 방출하고 서로 상호 작용하면서 새로운 화학 결합을 형성하고, 유기물 분해를 가속화합니다.

효소를 이해하는 한 가지 방법은 인간의 소화 과정을 보는 것입니다. 효소는 침, 장, 간, 췌장, 담낭에서 분비됩니다. 우리 몸에 존재하는 다양한 효소는 음식물을 작은 분자로 분해하고, 영양소가 혈액으로 쉽게 흡수되어 몸 전체로 운반될 수 있도록 화학 반응을 촉진합니다.

델리는 현재 바이오 효소를 활용해 대기 오염을 감소시키는 방안을 모색하고 있습니다. 이는 인도 다른 주에서도 이미 시도된 바 있으나, 동일한 목적을 위해 사용된 것은 아닙니다. 2023년 초, 펀자브 주의 일부 농부들은 주 원예부와 협력해 화학 비료 대신 바이오 효소를 대체재로 사용하려는 프로젝트를 진행했습니다. 이는 토양 황폐화와 오염된 공기·물로 인한 지역 환경 문제에 대응하기 위함이었습니다.

이 경우 바이오 효소는 남은 과일과 사탕수수 시럽을 발효시켜 만들었습니다. 농작물에 바이오 효소를 사용한 결과는 “놀라웠다”며, 수확량이 “훨씬 좋았다”고 당시 원예 개발 담당관인 비페시 가르그가 말했습니다. 이에 따라 프로젝트 바이오 효소 펀자브의 담당관이자 핵심 담당자인 가르그는 다음과 같이 언급했습니다:

“일부 농장에서 바이오 효소가 화학 비료를 완전히 대체했습니다.”

바이오 효소를 사용하는 이유는 여러 가지가 있습니다. 우선 현재 사용되는 화학 물질보다 안전하며, 독성 잔류물을 남기지 않습니다. 또한 해충과 작은 곤충을 부작용 없이 퇴치합니다. 더 나아가 바이오 효소는 식물의 광합성을 촉진하고 개화·결실을 증가시키는 능력이 있습니다.

이는 농부들의 재배 비용을 절감하는 효과도 발견되었습니다. 합성 비료와 화학 물질 사용으로 지하수 오염이 심각한 지역에서는 바이오 효소가 수질 개선제로 작용합니다. 가르그는 다음과 같이 말했습니다:

“암, 빈혈, 당뇨와 같은 질병이 확산하고 있는 주에서 이를 적극 홍보해야 합니다. 바이오 효소는 모든 문제에 대한 해결책이 될 수 있습니다.”

바이오 효소의 장점으로 인해 펀자브 농업 대학교(PAU)는 연구를 시작했으며, 중앙 사후 수확 공학 및 기술 연구소(CIPHET)는 농부들을 위한 바이오 효소 인식 캠프를 조직했습니다.

바이오 효소는 비료 대체 외에도 다양한 활용 사례가 있습니다. 천연 세정제로서 타일 청소, 바닥 닦기, 배수관 막힘 해소, 석회질 제거, 심지어 바디 워시로도 사용할 수 있습니다. 이제 델리에서는 또 다른 활용 방안을 모색하고 있지만, 실제로 효과가 있는지, 대규모 적용이 가능한지는 아직 논의 중입니다.

바이오 효소가 실제로 영향을 미치고 있는가?

델리에서는 12월에 로히니와 와지르푸르 지역에서 바이오 효소를 활용한 실험이 진행되었습니다. 파일럿 프로젝트는 미세먼지(PM) 오염을 30%에서 55% 감소시키는 고무적인 결과를 보여주었습니다.

생물 효소 사용은 완전히 새로운 시도는 아니며, 폐수 처리와 매립지 오염 감소에 적용되어 왔습니다. 그러나 R R Geocycle Private Limited의 포딜라푸 모우니카 카비아는 다음과 같이 밝혔습니다:

“이는 인도에서 대기 오염을 퇴치하기 위해 이 방법을 사용하는 최초 사례일 가능성이 높습니다.”

실험 동안 생물 효소는 물에 1:5000 비율로 희석되어 용액을 만들었으며, 이 용액은 델리 시청(MCD)과 공공사업부(PWD)가 제공한 안티 스모그 총을 통해 선택된 지역에 분사되었습니다. 용액은 12월 16일에서 24일까지 9일간 8시간씩 3차례에 걸쳐 분사되었습니다.

R R Geocycle Private Limited가 델리 오염 관리 위원회(DPCC)에 제출한 보고서에 따르면, 평균적으로 PM10 농도는 32% 감소했고, PM2.5 농도는 55% 감소했습니다. 그러나 긍정적인 효과는 오래 지속되지 않았으며, 생물 효소 사용을 3시간 중단한 뒤 PM10 농도는 51% 상승했고, PM2.5 농도는 62% 상승했다고 보고서는 기록했습니다.

용액을 연속 7시간 동안 분사했을 때는 PM2.5와 PM10 농도가 60~65% 감소하는 더 좋은 결과가 나타났습니다. 또한, 질소산화물(NO2)과 이산화황(SO2) 등 가스성 오염 물질 농도도 눈에 띄게 감소했으며, 오존 농도는 오히려 증가했습니다.

비용 측면에서 파일럿을 진행한 기업은 생물 효소 사용 비용이 리터당 2,000루피(약 24달러)이며, 전체 도시에 45일 동안 분사할 경우 약 4,000만 루피(약 482만 달러)의 비용이 소요될 것으로 추정했습니다.

생물 효소를 활용하는 것은 대기 오염 문제를 해결하기 위한 혁신적인 접근법입니다. 따라서 전문가들은 이 방법을 검토하고, 인간과 동물 모두에게 안전한지 확인하기 위해 생태계와 기상 조건에 미치는 영향을 연구할 필요가 있다고 주장하고 있습니다. 그러나 정부가 대기 오염이라는 중대한 문제에 대해 다양한 방안을 모색하고 있다는 사실 자체가 정책 입안자들이 이 문제를 진지하게 받아들이고 있음을 보여주며, 앞으로 성공적인 해결 시도가 이어질 가능성을 시사합니다.
“전국적인 깨끗한 공기를 달성하기 위해 지속적인 노력이 필요합니다.”라고 기후 트렌드(Climate Trends) 이사인 아르티 코슬라가 말했습니다. “이는 글로벌 기준과 공중 보건 향상에 부합하는 강력한 규제 프레임워크의 중요성을 강조합니다.”

결론

델리의 심각한 대기 오염은 PM2.5 수치가 국가 및 국제 기준을 크게 초과하면서 평균 기대수명을 거의 12년 정도 단축시켰습니다.

국가 청정 대기 프로그램(NCAP) 하에서 일부 진전이 있었음에도 불구하고, 도시는 오염 감소 목표 달성에 뒤처져 있습니다. 이러한 어려움 속에서 델리 정부는 바이오 효소라는 생물 복원 방식을 활용해 대기 오염을 완화하려는 시도를 하고 있습니다.

발효된 유기 폐기물로 만든 이 효소들은 초기 실험에서 미세먼지 오염을 크게 감소시키는 등 유망한 결과를 보여주었습니다. 그러나 장기적인 효능과 대규모 적용에 대한 영향은 아직 충분히 이해되고 평가되지 않았습니다.

비용이 많이 들지만, 이 혁신적인 접근법은 대기 오염이라는 시급한 문제와 그로 인한 공중 보건 위기에 대응하기 위해 다양한 지속 가능한 솔루션이 필요하다는 인식을 반영합니다.

대기 중 CO2 문제를 해결하기 위해 치료와 예방 중 어느 쪽이 더 효과적인지 알아보려면 여기를 클릭하세요.