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황사와 미세먼지는 다른 것이다

제곱 하나가 어디서 떨어질지도, 몸속 어디까지 갈지도 정한다

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뿌연 하늘에 두 가지가 섞여 있다

지금 이 동네 하늘입니다.

봄에 하늘이 뿌연 날, 거기에는 성질이 아주 다른 두 가지가 섞여 있습니다.

  • 황사 — 몽골과 중국 내륙의 사막 흙이 바람에 들려 날아온 것입니다. 자연이 하는 일이고, 재료는 모래와 흙입니다
  • 미세먼지 — 무언가를 태워서 생긴 것입니다. 자동차, 공장, 발전소, 난방. 사람이 만드는 것이고, 재료는 타고 남은 것과 그것이 공중에서 엉겨 붙은 것입니다

봄에 겹쳐 올 뿐이지 같은 것이 아닙니다.

그런데 왜 하늘이 뿌옇게 보일까요. blue-sky 편에서 배운 그대로입니다 — 빛보다 훨씬 큰 알갱이는 빛깔을 안 가리고 고루 흩습니다. 그래서 하늘의 파랑이 허옇게 씻깁니다.

이 편에서 붙들 것은 크기 하나입니다. 크기가 어디서 떨어질지도, 몸속 어디까지 갈지도 정합니다.

이것만 기억하세요 황사는 사막 흙, 미세먼지는 태워서 생긴 것입니다. 봄에 겹쳐 올 뿐입니다.

재료가 다르면 대책도 다르다

그림을 보세요. 왼쪽이 황사이고 오른쪽이 미세먼지입니다.

왼쪽 — 황사

  • 사막의 흙이 강한 바람에 들려 올라갑니다
  • 봄에 몰리는 까닭이 있습니다. 발원지가 겨울에 얼어 있다가 봄에 녹으면서 마르고, 그때 저기압이 지나며 센 바람이 붑니다
  • 그리고 편서풍이 실어 옵니다 — westerlies 편의 그 바람입니다
  • 알갱이가 굵고 성깁니다

오른쪽 — 미세먼지

  • 굴뚝과 배기구에서 곧바로 나오는 것이 있고
  • 나온 기체가 공중에서 엉겨 붙어 새로 알갱이가 되는 것이 있습니다. 이쪽이 더 많습니다
  • 알갱이가 잘고 빽빽합니다

황사는 덜 나게 할 수 없지만 미세먼지는 덜 나게 할 수 있습니다.

사막을 없앨 수는 없습니다. 그러나 태우는 것을 줄이면 미세먼지는 줄어듭니다. 둘을 뭉뚱그리면 이 차이가 사라집니다.

이것만 기억하세요 황사는 줄일 수 없고 미세먼지는 줄일 수 있습니다. 뭉뚱그리면 그 차이가 사라집니다.

머리카락 하나에 스물넷

크기를 봅시다. 그림은 자에 맞춰 그린 것입니다.

가장 큰 원이 사람 머리카락의 굵기입니다. 대략 60마이크로미터, 그러니까 1mm의 6/100입니다.

그 안에 흰 점들이 줄지어 있는 것이 보이시지요. 초미세먼지를 같은 자로 그려 늘어놓은 것입니다.

머리카락 하나 굵기에 초미세먼지 스물넷이 들어갑니다.

이름을 정리해 둡시다. 숫자는 지름의 마이크로미터입니다.

  • 미세먼지(PM10) — 지름 10마이크로미터 이하
  • 초미세먼지(PM2.5) — 지름 2.5마이크로미터 이하

여기서 헷갈리기 쉬운 것이 하나 있습니다. PM10 안에 PM2.5가 들어 있습니다. 따로 있는 두 가지가 아니라, 큰 자루 안에 작은 자루가 든 것입니다.

황사 알갱이는 대개 1에서 10마이크로미터입니다. 그러니 황사도 미세먼지로 잽니다. 황사가 심한 날 PM10 수치가 치솟는 것이 그 때문입니다.

다만 초미세먼지는 황사보다 사람이 만든 것이 훨씬 많습니다.

이것만 기억하세요 PM 뒤의 숫자는 지름입니다. PM10 안에 PM2.5가 들어 있습니다.

큰 것부터 떨어진다

이제 크기가 무슨 일을 하는지 볼 차례입니다.

알갱이 셋을 1km 높이에서 같이 놓았습니다. 손잡이는 크기가 아니라 지나간 시간입니다.

손잡이를 천천히 오른쪽으로 끌어 보세요.

  • 반나절이면 굵은 황사는 이미 땅에 닿습니다
  • 같은 반나절에 초미세먼지는 30m도 못 내려옵니다

왜 이렇게 다를까요. 가라앉는 빠르기가 지름의 제곱에 비례하기 때문입니다.

지름이 네 배면 가라앉는 빠르기는 열여섯 배입니다.

여기서 두 가지가 한꺼번에 풀립니다.

  • 굵은 황사는 여기까지 못 옵니다. 발원지 근처에서 떨어져 버립니다. 우리가 보는 황사는 살아남은 잔 것들입니다
  • 초미세먼지는 안 가라앉습니다. 그래서 바람이 안 불면 날마다 쌓입니다

겨울과 봄에 며칠씩 이어지는 고농도가 그것입니다. 그날 새로 많이 나온 것이 아니라, 나간 것이 없는 것입니다.

이것만 기억하세요 빠르기가 지름의 제곱에 비례합니다. 잔 것은 며칠씩 안 가라앉습니다.

며칠째 바람 한 점 없는 날이 이어지자 초미세먼지 수치가 계속 올라갑니다. 가장 큰 까닭은 무엇입니까?

그래서 몸속 깊이가 다르다

같은 제곱이 몸속에서도 일을 합니다.

숨을 들이쉬면 공기가 코 → 목 → 기관 → 기관지 → 폐포로 갑니다. 길이 갈수록 좁아지고 방향이 자꾸 꺾입니다.

굵은 알갱이는 꺾이는 자리마다 벽에 부딪혀 걸립니다. 무거워서 방향을 못 바꾸기 때문입니다.

  • 10마이크로미터 언저리 — 코털과 코의 점막, 목에서 상당 부분 걸립니다. 그래서 기침과 콧물이 납니다
  • 2.5마이크로미터 이하 — 가벼워서 공기를 그대로 따라갑니다. 폐 가장 깊은 폐포까지 들어가고, 일부는 거기서 핏속으로 넘어갑니다

그래서 같은 숫자라도 초미세먼지 쪽이 훨씬 나쁜 등급입니다.

실제 예보 등급이 그렇게 되어 있습니다.

  • 미세먼지 — 좋음 30 이하 · 보통 80 이하 · 나쁨 150 이하 · 그 위는 매우나쁨
  • 초미세먼지 — 좋음 15 이하 · 보통 35 이하 · 나쁨 75 이하 · 그 위는 매우나쁨

같은 40이라도 미세먼지는 보통이고 초미세먼지는 나쁨입니다. 단위가 같은데 문턱이 다른 것은, 같은 무게라도 더 깊이 들어가기 때문입니다.

이것만 기억하세요 잔 것은 폐포까지 갑니다. 그래서 같은 숫자라도 초미세먼지가 더 나쁜 등급입니다.

오늘 미세먼지 40, 초미세먼지 40으로 예보되었습니다. 등급은 어떻게 될까요?

숫자를 읽는 법

재해 갈래의 대목입니다. 무엇을 보고 무엇을 할지 정리합시다.

황사 특보는 따로 있습니다. 미세먼지 등급과는 다른 자입니다.

  • 황사주의보 — 미세먼지 시간 평균 300 이상이 두 시간 넘게 이어질 것으로 보일 때
  • 황사경보800 이상

숫자를 보세요. 예보 등급의 '매우나쁨' 경계가 150인데 황사주의보는 그 두 배입니다. 황사가 세게 오면 그만큼 값이 치솟습니다.

마스크는 아무거나 되는 것이 아닙니다.

  • 천 마스크와 일반 마스크는 큰 알갱이는 걸러도 잔 알갱이는 못 거릅니다
  • KF80 · KF94가 잔 알갱이를 거르도록 만든 것입니다
  • 얼굴에 붙어야 합니다. 옆으로 새면 아무리 좋은 것도 소용없습니다 — 공기는 가장 쉬운 길로 갑니다

그 밖에

  • 나쁜 날은 바깥 운동을 미룹니다. 숨이 가빠지면 더 많이 들이마십니다
  • 환기는 해야 합니다. 안 하면 집 안에서 나오는 것들이 쌓입니다. 다만 바깥이 가장 나쁜 시간을 피해 짧게 합니다
  • 비 오는 날은 씻겨 내려갑니다. 비가 지난 뒤 하늘이 유난히 맑은 것이 그 까닭입니다

그리고 바람을 보세요. 고농도는 대개 '많이 나온 날'이 아니라 '안 나간 날'입니다.

이것만 기억하세요 KF80·KF94를 얼굴에 붙여 씁니다. 환기는 짧게라도 합니다.

한반도에서는 언제 오나

우리 먼지에는 철이 있습니다.

황사 — 봄이 한복판입니다.

  • 3월에서 5월에 가장 잦습니다. 발원지가 녹아 마르고 센 바람이 부는 철입니다
  • 몽골 고비사막과 중국 내몽골, 멀리는 타클라마칸에서 옵니다
  • 이틀에서 사흘이면 한반도에 닿습니다. 굵은 것은 오다가 다 떨어집니다
  • 드물게 가을과 겨울에도 옵니다

미세먼지 — 겨울과 봄입니다.

  • 난방으로 태우는 양이 늘고
  • 겨울 고기압에 덮여 공기가 갇힙니다. pressure 편에서 배운 그 고기압입니다 — 공기가 내려앉으면 위아래로 안 섞입니다
  • 여름에는 비가 씻어 내리고 남쪽 바닷바람이 갈아 줍니다

그러니 나쁜 날의 절반은 날씨 이야기입니다. 얼마나 나오느냐만큼 얼마나 빠져나가느냐가 값을 정합니다.

그래서 적어 두면 보입니다. 나쁜 날의 바람하늘을 함께 적어 보세요.

몇 달이 쌓이면 여러분 동네에서 어떤 날씨일 때 나빠지는지를 직접 알게 됩니다. 그때부터는 예보를 기다리지 않고 하늘을 보고 짐작할 수 있습니다.

이것만 기억하세요 황사는 봄, 미세먼지는 겨울과 봄입니다. 나쁜 날의 절반은 날씨 이야기입니다.

오늘 하늘을 보세요

지금 이 동네 값을 가져오지 못했습니다. 오늘이 어떤 날인지 화면은 모릅니다. 모르는 것을 아는 척하지는 않겠습니다.

그래도 이 단계는 어느 날이든 할 수 있습니다. 오늘 할 일은 눈금을 만드는 것이니까요.

  • 먼 산이나 먼 건물을 하나 정해 둡니다. 늘 같은 것이어야 합니다
  • 그것이 얼마나 또렷한지를 날마다 봅니다. 윤곽이 뚜렷한가, 흐릿한가, 아예 안 보이는가
  • 그날의 미세먼지와 초미세먼지 값을 함께 적습니다

열흘쯤 쌓이면 눈과 숫자가 맞춰집니다. 그때부터는 창밖만 봐도 오늘이 어느 등급인지 짐작할 수 있습니다.

이것이 시정을 재는 일이고, 기상 관측소가 사람 눈으로 하는 일과 같은 것입니다.

하늘이 보이는 날이면 둘을 더 보세요.

  • 하늘 빛깔 — 파란가, 허연가. 큰 알갱이가 많으면 빛깔을 안 가리고 흩어서 허옇게 됩니다
  • 해 둘레 — 먼지가 많으면 뿌옇게 번집니다. 햇무리와는 다릅니다. 무리는 테가 또렷하고 안쪽이 어둡습니다

그리고 비 온 다음 날을 노려 보세요. 씻겨 내려간 하늘이 어떤 것인지 알면, 뿌연 날이 얼마나 뿌연지도 알게 됩니다.

오늘 배운 것

  1. 재료가 다르면 대책도 다르다황사는 사막의 흙이 바람에 들려 온 것이고 미세먼지는 무언가를 태워서 생긴 것입니다. 사막은 없앨 수 없지만 태우는 것은 줄일 수 있습니다 — 뭉뚱그리면 그 차이가 사라집니다.
  2. PM 뒤의 숫자는 지름이다미세먼지는 10마이크로미터 이하, 초미세먼지는 2.5마이크로미터 이하입니다. 따로 있는 둘이 아니라 큰 자루 안에 작은 자루가 든 것입니다. 머리카락 하나 굵기에 초미세먼지 스물넷이 들어갑니다.
  3. 가라앉는 빠르기는 지름의 제곱에 비례한다지름이 네 배면 열여섯 배 빨리 가라앉습니다. 그래서 굵은 황사는 발원지 근처에서 떨어지고, 초미세먼지는 1km 내려오는 데 한 달이 걸려 사실상 안 가라앉습니다.
  4. 같은 숫자라도 등급이 다르다굵은 알갱이는 코와 목에서 걸리지만 잔 것은 폐포까지 들어가고 일부는 핏속으로 넘어갑니다. 그래서 같은 40이라도 미세먼지는 보통, 초미세먼지는 나쁨입니다.
  5. 고농도는 대개 '안 나간 날'이다잘아서 안 가라앉는데 바람까지 없으면 새로 나오는 양이 평소와 같아도 날마다 쌓입니다. 그러니 예보를 볼 때 값만이 아니라 바람과 기압도 함께 보아야 합니다.

되돌아보기 — 누르면 그 대목으로 갑니다

가라앉는 빠르기는 스토크스 식으로 셈했고, 흙 알갱이 밀도 2000kg/m³ 과 20도 공기의 점성 1.81×10⁻⁵Pa·s 를 썼습니다. 1마이크로미터보다 잔 알갱이에 붙는 보정은 넣지 않았습니다 — 2.5마이크로미터에서 몇 퍼센트라 이 편의 이야기를 바꾸지 않습니다. 실제 공기는 위아래로 섞여 알갱이를 도로 들어 올리므로 실제 체류 시간은 이보다 길고, 비가 오면 훨씬 빨리 씻겨 내립니다. 모형의 시간은 크기에 따라 얼마나 다른가를 보는 자입니다. 미세먼지·초미세먼지 예보 등급 경계는 환경부 기준, 황사주의보 300 · 황사경보 800은 기상청 기준이고 src/lib/dust-model.mjs 에 그대로 두어 tools/check-dust-model.mjs 가 대조합니다. 사람 머리카락 지름 60마이크로미터는 사람마다 다른 어림값입니다. 마스크와 건강 관련 안내의 정확한 문구는 환경부와 질병관리청 안내를 따르세요.