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빅데이터 분석/실전 데이터 분석 및 모델링

ECO Project - There are ways to save more people than Covid Vaccine.

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Title: There are ways to save more people than Covid-19 Vaccine.

1. Introduction

(1) Covid, How serious it is?

인류는 과거에서부터 현대에서도 많은 질병과 전쟁을 치뤄왔다. 2003년에는 SARS(중증 급성 호흡기, 사스)로부터 인류는 위협을 받았고, 총 8,098명이 감염 됐고 그중에서 774명이 사망[1] 하였다. 2012년에는 MERS(중동 호흡기 증후군)가 전세계를 강타하여 총 2,494명이 감염 됐고 그 중에서 858명이 사망하여 치사율 약 20%라는 위협적인 질병을 겪었다 [2].

그러나 코로나는 흑사병 이후로 다른 질병들이 따라올 수 없을만큼 인류에 많은 피해를 끼치고 있다. 총 감염자 수는 약 1억 8천만명이 넘었고, 사망자수는 9천명을 넘어서 이제는 1억명에 육박하고 있다. [3] 또한 현재 델타 변이가 전세계에 퍼지고 있어서 감염자와 사망자 수는 당분간 증가할 것으로 예상된다. [4]

  • 총 감염자 수 : 184,331,282명
  • 총 사망자 수: 4,048,120명

 

 

 

[그림1. 전세계 상위 코로나 발병 수 및 사망 수]

 

 

 

만약 치사율만 고려하면 2% 내외로 이때까지 언급했던 사스나 메르스보다 낮아 보일지 모른다. 그러나 사망자 수나 감염자 수의 절대 수치를 살펴보면 전례 없는 질병임을 알 수 있다. 또한 선진국에서는 현대 의료가 발전하여 코로나 질병에 대응하여 그나마 사망률을 약 2 ~ 5% 수준으로 유지하였지만, 개발도상국이나 제 3세계에서는 일반 사람들이 코로나에 속수무책 당할 수밖에 없었다.

 

[표1. 세계 각국별 코로나 사망률 상위/하위 국가 10개국]

상위 10개국 하위 10개국
Country death_rate Country death_rate
Yemen 0.196565 Turkey 0.009169
Peru 0.093569 Netherlands 0.010503
Luhansk PR 0.092011 Iraq 0.012573
Mexico 0.091975 India 0.013167
Donetsk PR 0.075549 Sweden 0.013412
Sudan 0.075186 Philippines 0.017473
Syria 0.073556 United States 0.018066
Somaliland 0.067491 Czech Republic 0.018172
Egypt 0.057657 Canada 0.018599
Somalia 0.051770 France 0.019220

 

 

 

선진국이나 의료 체계가 잘 갖춰진 나라에서는 사망률이 1 ~ 2% 내외 수치를 보여주었지만, 의료체계가 제대로 준비되어 있지 않는 국가에서는 사망률이 최대 19%를 기록하였다. 하지만 코로나는 현재 백신이 개발이 진행되고 있고, 인류는 언제나 그런 것처럼 백신을 개발하고 이 질병을 극복할 수 있을 것이라 믿는다.

그러나 현대 인간 사회에서는 어떻게 보면 코로나보다 더 심각한 문제를 오랫동안 겪고 있었다. 오늘 다루어볼 주제는 바로 환경 오염 중에서도 대기 오염이다. 어떤 사람들은 대기 오염이 공장 부지나 산업 지대에서만 문제가 된 다고 생각할 수 있다. 그러나 이번 조사 결과를 읽어보면, 생각보다 대기 오염이 많은 사상자를 야기하고 있고, 그 파급력은 어떠한 질병보다 심각하다는 것을 깨닫게 될 것이다.

(2) More Serious Problems than Covid-19 in Human Society

일반인의 입장에서 코로나에 대응하기 위해서는 사회적 거리두기 운동과 방역 체계를 잘 따르는 것 이외에는 사실상 다른 방법이 없다. 그러나 전세계에게 코로나보다 더 많은 사망자를 낳고, 장기적으로 영향을 끼친 요소들이 있다. NRDC 보고서에 따르면 2015년 한 해에만 수질 오염으로 인해 발생한 사망자는 1,800,000명이 넘었다[5]. 그러나 아직도 제 3세계에서는 인간의 기본권 중에 하나인 깨끗한 식수를 제대로 공급 받지 못 하고 있는 것으로 나타났다. [5]

 

 

 

하지만 그 중에서도 가장 심각한 자연 오염은 바로 공기 오염이다. WHO에 따르면, 전세계 죽음 중 24% 정도가 직간접적으로 공기 오염과 연관이 되어 있다고 보고 했다. 또한 매년 약 3,800,000명이 가정 환경에서 발생하는 공기 오염으로 인해 사망하고 나아가 4,200,000명이 미세 먼지 등의 대기 오염 원인이 되어 사망하는 것으로 나타났다 [6].

 

 

 

해당 시각화 자료가 2016년에 발표하였고, 최근 5년 간의 자료가 누락되어 있는 지표라는 것을 고려 해보았을 때, 대기오염으로 인해 발생한 피해자와 사망자 수는 더 있을 것으로 추정된다.

 

 

또한 WHO의 공기 오염으로 인한 사망 원인과 그 통계 수치를 살펴 보면 그 수치는 작지 않다는 것을 볼 수 있다 [7]. WHO에서는 2016년 한 해 대기 오염으로 인한 사망 원인을 허혈성 심장 질환, 뇌졸중, 만성 폐쇄성 질환, 폐암 등 7가지로 분류하였다[그림3]. 지역 별로는 아프리카, 아시아, 오세아니아 등 상대적으로 개발 도상국이 많이 포함된 국가에서 더 많은 것을 관찰할 수 있다. 이 뿐만 아니라 주된 사망 요인은 허혈성 심장 질환과 하기도감염증(폐렴, 폐농양 등 총괄적 의미)이 지목 되었고, 그 영향은 아프리카에서 가장 크다는 것을 알 수 있다.

 

[그림3. 공기 오염 사망원인 및 통계][7]

공기 오염 사망원인 및 통계
공기 오염 사망원인 및 통계

 

이때까지 다양한 데이터와 보고서에서 확인한 결과 공기 오염은 인류에게 있어서 메르스와 사스보다 더 치명적이었다는 것을 알았다. 어쩌면 장기적으로 봤을 때 코로나보다 역사적으로 많은 사상자를 낳았을 수도 있다. 이번 연구는 대기 오염이 어떻게 인간 사회에 악영향을 끼치는지 탐구하는 것, 코로나를 거친 최근에 대기 오염 지수가 어떻게 변화했는지 파악하는 것, 그리고 우리가 할 수 있는 대응 방안을 고찰해보는 것에 그 목적을 둔다.

 

 

 

2. All about Air Pollution

 

(1) How does Air Pollution Kill People & Are We Really Safe from the Threat?

 

일반인 시선에서 대기 오염이 있다고 느낄 수는 있지만, 직접적으로 어떻게 나에게 해가 되는지 정확히 알고 있는 사람들은 드물 것이다. 대한민국의 환경정책 연구원의 자료에 따르면[7], 한국의 일반 성인 남여 1,400명을 대상으로 조사 했을 때, 환경 오염이 장기적으로 건강에 해로울 수 있다는 인식이 91%까지 육박한 반면에, 대기 오염이 건강에 직접적으로 해를 끼친다고 생각하는 사람은 약 30%에 불과하다. 이처럼 대기 오염에 대한 정확한 인식이 부족하고, 어떻게 대기 오염이 우리의 삶에 직접적인 해를 끼칠 수 있는지에 대한 이해가 없어서 대기 오염에 대한 심각성을 깨닫지 못하는 것일 수도 있다. 이러한 인식을 고치기 위해서는 대기 오염이 무엇인지 정확한 정의를 알고, 건강에 어떠한 영향을 미치는지 그 매커니즘을 이해하는 것이 선결 과제일 것이다.

 

 

1) 대기 오염의 종류와 인체에 미치는 영향

 

공기 중에 오염 물질을 측정하는 물질은 많은 것들이 있지만 다음과 같은 오염원들을 주요 기준으로 사용한다; Ozone(O3, 오존), Nitrogen Dioxide(NO2, 이산화질소), Sulphur Dioxide(SO2, 황산), Carbon Monoxide(CO, 일산화탄소),미세 오염 원들(PM 2.5) 등이 있다. 이처럼 대기 오염을 측정하는 기준은 다양한 오염 물질을 측정하기 위해서 자세한 종류부터 측정하기 힘들지만 공기 중에 실제 존재하는 물질을 종합적으로 측정하기도 한다[8]. 이러한 물질들은 생각보다 일상 생활 속에서 존재한다. 예를 들어, 자동차 매연과 석탄 화력 공장에서는 거의 모든 대기오염 물질이 방출되고 있고, 심지어 요리를 할 때도 미세 오염 분자들이 발생되기도 한다.

 

이러한 오염원들은 좁은 범위에서 봤을 때는 폐암을 야기할 수도 있고, 큰 범위에서는 사람에게 발생할 수 있는 거의 모든 호흡기 질환을 유발할 수 있다. Journal of Medicine의 한 논문에 따르면, 대기 오염은 비단 흡연자 뿐만 아니라 비흡연자나 금연자에게도 호흡기 질환을 유발 한다고 알려져 있다[8]. 이 연구에서 더욱 놀라운 것은 이러한 현상은 제 3세계 뿐만 아니라 선진국의 도시에서도 매우 치명적으로 발생할 수 있다는 점이다. Dockery DW 박사는 1973년 미국의 주요 6개의 주에서 대기 오염을 8년 간 측정하고, 그 해에 발생했던 사망 원인을 기준으로 분석했다. 연구 결과는 미세 오염 물질로 인해 호흡기 질환 및 기타 질병 직접적으로 발생할 수 있다는 사실을 입증하고, 이로 하여 치명적으로 죽음에 이를 수 있다는 것을 통계적으로 입증했다.

 

일각에서는 이 연구 결과가 과거의 경향성만 반영하고, 현대에 와서는 그 심각성은 감소했을 것이라 반박하였다. 그러나 이러한 연구 결과는 과거나 미국에서만 발생하는 것이 아니라 전세계 주요 국가에서 발생하는 현상이다. 2020년 그린피스 연구 보고서에 따르면[표2], 미세 오염 물질(PM 2.5 이하 오염원)들은 낙후 지역보다는 세계 선진 도시들에서 경향이 심해지고 있고, 그에 따른 사망자 수도 심각하게 많다는 사실을 보여주었다 [9].

 

[표2. 세계 주요 도시들의 대기 오염 현황과 그로 인한 사망자 통계]

Name Population Estimated Deaths Estimated Cost (USD)
Delhi 30 million 54,000 8.1 billion
Mexico City 22 million 15,000 8.0 billion
São Paulo 22 million 15,000 7.0 billion
Shanghai 26 million 39,000 19 billion
Tokyo 37 million 40,000 43 billion

 

이러한 데이터 결과가 더욱 충격적인 것은 청결과 위생으로 널리 알려진 상파울루, 상하이, 그리고 도쿄까지 미세먼지 등 대기 오염으로 인한 대기 오염에서 자유롭지 못 하다는 것이었다. 따라서 향후 데이터 분석에 있어서도 제 3세계 보다는 널리 알려진 도시들의 대기 오염 변화를 살펴보고, 나아가서 코로나 시기 때 이러한 대기 오염이 어떻게 변화 했는지 알아보고자 한다.

 

 

1) Air Quality, Before & After the Covid-19

 

1) - 1 How Average NO2 index Changed?

유럽은 2020년 초반에 코로나에 가장 큰 영향을 받았고, 이에 따라 각국에서는 봉쇄령을 실시하여 코로나가 번지는 것을 예방했다. 이때 가장 놀라웠던 것은 유럽 전반적으로 환경 오염이 감소하고, 동물들이 도시에 돌아오는 현상을 나타난 것이다. 실제로 물의 도시로 유명한 이탈리아 베네치아에서는 수질 오염이 개선되고, 코로나 봉쇄 시기에 강에서 돌고래가 발견 되었다는 뉴스가 화제가 되곤 했다[10]. 이러한 사건들을 시작으로 많은 환경 학자들은 코로나 봉쇄령이 환경 오염에 미치는 영향을 연구하기 시작했다. 이번 보고서에서 집중하고자 하는 분야는 환경 오염 중에서도 대기 오염이다. 이때까지 많은 기관, 학교 그리고 단체에서 코로나 봉쇄령이 유럽의 대기 오염에 어떻게 영향을 미쳤는지 분석했다. 그 중에서도 가장 공신력이 있고, 과학적인 연구 결과를 이번 보고서에서 소개하고자 한다.

 

EEA의 2020년 대기 오염 연구 보고서에서는 코로나 봉쇄령은 많은 대기 오염 종류 중에서도 NO2와 PM 10에 초점을 맞춰 분석을 진행했다[11]. 해당 보고서에 따르면 코로나 봉쇄령은 인구 활동 중에서 도로 화물 운반량, 대중 교통 통행량, 항공 운송량, 그리고 산업 활동량에 영향을 미쳤다고 봤다. 이러한 활동이 발생되면 가장 많이 배출되는 오염원들이 바로 NO2와 PM10이다. 이 두 가지 오염원들이 19년 대비 20년에 농도가 어떻게 변화했는지 분석하여 환경 오염에 대한 봉쇄령의 영향력을 측정할 수 있었다.

 

 

해당 보고서에 따르면 유럽 전역에서 NO2의 지수는 감소 했고, 특히 인구가 많은 도심 지역을 중심으로 대기 오염이 개선 되었다고 보고 했다. 아래의 그림은 마드리드와 밀라노에서 NO2 농도 지수 변화를 주간 단위로 측정하여 그 변화 트랜드를 나타낸 지표이다.

 

 

[그림4. 2020년 마드리드와 밀라노의 NO2 주간 농도 변화][11]

2020년 마드리드와 밀라노의 NO2 주간 농도 변화
2020년 마드리드와 밀라노의 NO2 주간 농도 변화

 

 

 

해당 지표를 보면 알 수 있듯이 2019년 말 코로나가 퍼지기 전에 평균 농도가 약 70 ㎍/㎥으로 높은 수치를 기록하고 있었다. 하지만 유럽 전역에서 봉쇄령이 시작된 3월 초부터 그 농도가 급감하는 것을 관찰할 수 있다. 스페인 마드리드에서는 2020년 3월 16일부터 6월 29일까지 평균적인 NO2 농도가 20 ㎍/㎥ 선을 유지하고 있었다. 이탈리아의 밀라노에서 비슷한 시기인 2020년 3월 9일부터 수치가 감소하기 시작하여 6월 달까지 평균 30 ㎍/㎥ 선을 유지하는 것을 볼 수 있다. 이러한 현상은 비단 두 도시에서만 관측된 것이 아니라 유럽 주요 도시들에서도 보고 되었다.

 

하지만 이 연구의 비판을 받을 수 있는 부분은 바로 통상적인 기후 변화이다. 코로나 봉쇄령과 상관 없이 기후학적으로 해당 지역들의 오염 농도가 자연스럽게 증가하거나 감소하면, 봉쇄령으로 인해 대기 오염이 감소했다고 보기 어렵다. EEA 보고서에서는 이러한 비판에 대한 반박 자료로 [그림 4] 자료를 제시했다.

 

[그림5. 19년 대비 20년도의 NO2 평균 농도 변화 자료][11]

19년 대비 20년도의 NO2 평균 농도 변화 자료
19년 대비 20년도의 NO2 평균 농도 변화 자료

그림4 중에서 왼쪽 지도은 2019년 3 ~ 4월의 평균적인 NO2 지수를 나타내는 지표이고, 오른쪽 지도는 2020년 3 ~ 4월의 평균적인 NO2 지수를 나타낸다. 가장 눈에 띄는 부분은 이탈리아, 프랑스 독일 그리고 영국을 중심으로 평균적인 농도가 낮아졌다는 것을 관찰할 수 있다. 해당 지역들은 도시와 인구 통행량이 많은 지역으로 19년도에는 NO2의 평균 농도가 약 8 ~ 9점을 오고가는 것을 볼 수 있다. 그러나 2020년에는 동일한 시기에 NO2 평균 농도가 4~5의 수치를 기록한 것을 관찰하였다. 또 한 가지 흥미로운 것은 상대적으로 봉쇄령의 영향이 작은 도서 지역에서는 NO2 평균 농도에서 큰 변화가 없었다는 것을 볼 수 있다.

 

이러한 트랜드를 더 구체저으로 관찰하기 위해서 이탈리아 밀라노의 18년도부터 20년 NO2 오염 지수를 주간 단위로 아래의 그림과 같이 측정했다.

 

[그림6. 18 ~ 20년까지의 밀라노 NO2 변화 자료]

 

밀라노 NO2 변화 자료
밀라노 NO2 변화 자료

 

해당 자료를 검토해보면 봉쇄령이 끼친 영향을 더욱 명확하게 볼 수 있다. 반박론자들이 주장한 바와 같이 1분기의 NO2 지수는 2분기보다 훨씬 높은 경향을 보여주었고, 2분기가 지남에 따라 자연스럽게 감소한 경향을 볼 수 있다. 이러한 경향이 있었기에 EEA 보고서에 반박이 있었을 수도 있다.

그러나 여기서 중점적으로 봐야 하는 것은 2분기의 NO2 평균 지수이다. 18년도의 2분기와 19년도 2분기에서는 동년의 1분기보다 감소한 것이 사실이지만, 18년도와 19년의 2분 간 차이는 관찰할 수 없다. 가장 흥미로운 점은 20년도의 2분기에서는 전년 동기 대비 가장 낮은 지수를 보여주고 있다. 또한 1분기에서 2분기로 넘어올 때 NO2 평균 감소폭이 20년도에 가장 뚜렷하게 나타났다.

EEA의 보고서에서는 봉쇄령으로 인해 NO2 농도가 전반적으로 감소했다는 주장을 뒷받침하기 위해서 추가적인 증거를 제시했다. 연구자들은 대기 오염 중 환경적인 요소를 제외하고, 오직 코로나 봉쇄령으로 인해 감소한 NO2를 측정하였다. 또한 유럽 전반적으로 측정하는 것이 아니라 50만명 이상 사람이 거주하고 있는 주요 도시를 거점으로 조사를 실행하였고, 결과는 아래와 같다.

 

 

 

[그림7. 유럽 도시들의 봉쇄령으로 인한 NO2 변화 ][11]

 

그림7. 유럽 도시들의 봉쇄령으로 인한 NO2 변화
그림7. 유럽 도시들의 봉쇄령으로 인한 NO2 변화

 

 

 

그 중에서 대부분의 도시에서는 유의미한 NO2 감소를 보여주었다. 가장 큰 변화를 보여준 도시는 다음과 같다. 스페인의 바르셀로나와 마드리드에서는 평균적으로 48% 감소를 기록하였고, 이탈리아의 밀라노, 로마, 그리고 제노바에서는 평균 37%의 감소폭을 보여주었다. 이러한 감소폭은 독일, 프랑스, 스위스, 영국 그리고 터키에서 모두 관찰 가능하였다[11]. 따라서 종합적인 기상 관측 데이터를 참고 했을 때, 코로나 시기에는 유럽 각국에서 봉쇄령 조치를 취했고, 이로 인해서 대기 오염원 중 NO2는 유의미하게 감소했다고 결론을 지을 수 있다.

 

 

1) - 2 How Average PM10 index Changed?

 

PM10의 경우 LRT(Light Rail Transit)으로 인해 발생하는 대표적인 대기 오염 물질 중 하나이다. LRT는 한국의 경전철과 비슷한 대중 교통 수단으로, 유럽 사회에서 가장 많이 사용되는 대표적인 이동 수단이다. 2020년에 Copernicus에서 발표한 보고서에 따르면, 유럽의 봉쇄령은 PM10 대기 오염 농도를 낮추는 효과가 분명히 있었으나, 유럽 사회 전반에 일반화 하기에는 다소 무리가 있다고 보고 했다 [12]. Copernicus의 보고서에서는 PM10의 수치에서 단순히 관측치 간 차이를 봐서 결론을 도출하기 보다는, 통계 모델을 활용하여 LRT 오염원들과 다양한 변수를 동시에 고려하여 봉쇄령의 효과를 조금 더 정확히 분류하였다. 그림 6은 해당 보고서에서 결론을 지은 자료를 요약하여 보여 주고 있다.

 

[그림8. 유럽 도시들의 PM10 봉쇄령으로 인한 변화 ][12]

 

유럽 도시들의 PM10 봉쇄령으로 인한 변화
유럽 도시들의 PM10 봉쇄령으로 인한 변화

PM10에 관련해서는 총 4가지 종류의 그룹이 관찰되었다. 첫 번째 그룹은 스페인의 마드리드와 바르셀로나로, PM10이 관측치에서 뿐만 아니라 모델의 결과에서도 뚜렷한 감소치를 보여준 도시들이다. 이러한 도시들은 LTR 활동 수치가 감소함에 따라 대기 오염 또한 감소 추세를 보여주었다.

두 번째 그룹은 런던, 파리, 밀라노 그리고 베를린이다. 이러한 도시들은 봉쇄령으로 인한 PM10 감소보다 기타 활동으로 인해 PM10 오염이 증가한 도시들이다. PM10을 구성하는 주요 오염원들은 황산 암모니아와 초산 암모니아가 있었고, 이 오염원들은 산업 활동과 농업 활동으로 인해 발생하는 물질들이다.

세 번째 그룹은 오슬로와 스톡홀름이다. 이 그룹의 특징은 봉쇄령 시기에 건조한 기후가 장기간 지속되었고, 이로 인해 도로들의 먼지가 증가할 수 있는 환경적인 요소가 있던 도시들이다. 이러한 추세는 현지의 기상 예측 시스템으로 재현 되었다는 것을 고려할 때, 봉쇄령보다는 현지의 특수한 기상 상황이 PM10의 증가에 영향을 주었을 것으로 추정된다.

네 번째 그룹은 소피아, 부다페스트, 그리고 바르샤바가 포함 됐다. 이러한 도시들의 특징은 먼지의 관측치가 증가했는데, 그 이유는 아칼룸 사막에서 발생한 먼지들이 도시들을 덮쳤기 때문이다. 실제로 봉쇄령으로 인해 발생한 먼지의 감소는 측정 되었으나, 그 영향력은 사막의 먼지를 극복하기에는 미미했다.

 

따라서 이러한 결과를 보았을 때, 봉쇄령으로 인해 PM10이 감소 했다는 관측치는 확인하였으나, 전반적인 대기의 질이 나아졌다고 보기에는 한계가 있었다. 왜냐하면 일상적인 활동이 감소했어도, 산업 활동이 증가해서 전반적으로 대기가 나빠졌을 수 있고, 아니면 사막이나 기후 환경으로 인해 먼지가 증가했을 수 있기 때문이다. 다만, 이번 보고서의 취지로 결과를 해석 했을 때, 인간의 활동으로 인해 먼지의 감소를 정확하게 측정 했다는데 의의를 둘 수 있다.

 

 

 

※ 참고 사항

세계 주요 국가에서 오염 수치들이 감소하는 것을 Tableau 환경에서 손쉽게 조회할 수 있는 방법이 있다. EEA에서는 일반인들이 대기 오염이 어떻게 변화하고 있는지 볼 수 있도록 서비스를 제공하고 있다[13]. 다만 해당 지표는 단순 관측치이고, 모델링 된 데이터가 아니기에 봉쇄령으로 인해 감소한 정확한 수치를 측정이 불가능하다는 점을 참고해야 한다.

 

 

 

[그림9. 유럽의 대기 오염 변화 수치의 시각화][13]

유럽의 대기 오염 변화 수치의 시각화
유럽의 대기 오염 변화 수치의 시각화

 

이때까지 코로나와 대기 오염에 관련하여 많은 데이터를 살펴 보았다. 물론 어떤 지역에서는 환경적인 요소와 산업적인 요소로 인해 봉쇄령 이후에도 대기 오염이 변화가 없거나 심지어 나빠지는 경우도 있었다. 하지만 인구 활동이 많은 세계 주요 국가들 위주로 대기 오염이 개선 되는 경향도 강하게 존재하다는 사실 또한 발견하였다.

 

인간은 시련 속에서 성장하고, 난관을 이겨 냈을 때 다음 목표를 향해 달려오는 동물이다. 우리는 봉쇄령과 코로나라는 시련을 통해 얻은 교훈이 명확히 있다. 우리는 비록 코로나를 버텨내기 위해 일상과 라이프 스타일을 포기 했지만, 그로 인해 확실히 배운 것이 있다. 일상 속에서 작은 행동이 환경을 보호할 수 있는 강한 힘이 있고, 그 중에서도 대기 오염을 확실히 감소시킬 수 있다는 사실을 깨달았다. 물론 기타 기후 환경으로 인해 대기 오염이 감소하지 않은 도시들도 존재한 것도 사실이다. 그러나 바르셀로나, 베를린, 런던 등 세계 주요 도시에서 인간으로 인해 대기 오염을 감소시킨 많은 사례들을 목격했다.

이제 대기 오염이 단순히 숨쉬기 불편한 일상 속의 문제가 아니라, 연간 약 4,000,000 ~ 5,000,000명의 사람들이 목숨을 잃을 정도로 심각한 문제라는 것을 알았다. 또한 그 피해자들은 대부분 열악한 환경에서 살고 있는 사람들이며, 의료 시스템이 있었다면 충분히 치료할 수 있는 질환들이었다. 따라서 향후에도 대기 오염이 지속적인 관심을 갖고 개선할 수 있도록 노력해야 할 것이다.

 

 

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3. Did We Really Learn from the History?

(1) Air Quality Trend in 2020 ~ 2021

일반인들이 최근 들어 대기 오염에 대한 심각성을 느끼고 있다는 것은 실내 공기 오염 보고서(2019, 김강석) [8]를 통해 알 수 있었고, 이번 코로나를 거치면서 대기 오염이 개선 되는 것을 모두 다 관찰했다. 하지만 대기 오염은 우리가 긴장을 늦추거나 깨닫는 바가 없다면 다시 악화 수 있다는 것을 반드시 명심해야 한다.

전세계적으로 2020년도 3~6월은 봉쇄령이 실시 되어 대기의 질이 개선 되는 것을 관찰했다. 과연 지금은 그 개선된 대기를 유지하고 있을까? 이러한 의문에 답하기 위해서 한국과 중국의 대기질 동향을 살펴 보았다. 한국의 데이터는 한국 기상청에 매일 미세먼지와 대기질을 PM10 단위로 기록하는 데이터를 활용하였다[15]. 중국의 데이터 기준은 베이징 도시를 기준으로 19년부터 21년까지의 데이터를 선정하였다[16]. 데이터 시각화 결과는 다소 우려스러운 동향을 보여준다.

 

[그림10.한국과 중국의 대기 오염 농도 지수 변화]

한국과 중국의 대기 오염 농도 지수 변화
한국과 중국의 대기 오염 농도 지수 변화

 

그림10에서는 각 수직선은 해가 시작되는 시점을 의미한다. 전세계적으로 봉쇄령이 시작된 20년 1분기 2분기에는 3년 중 가장 낮은 대기 오염 농도를 기록하였다. 그 수치는 19년 대비 확연히 줄어든 경향성을 볼 수 있었다. 그러나 가장 우려스러운 점은 2021년도로 넘어오면서 그 오염 수치가 최고치를 경신했다는 것이다. 매년 1분기에는 대기 오염이 가장 높은 수치를 기록하는 것은 환경적인 요인이 있을 수 있다. 왜냐하면 동아시아는 매년 봄 몽골 및 중국발 황사 때문에 그 미세먼지 수치가 증가하는 경향을 보이기 때문이다. 그러나 황사 시기는 길어야 1 ~ 2주면 끝나고, 이외에는 사람의 활동으로 인한 대기 오염의 영향력이 더 크다 [17]. 따라서 2021년도에 전반적으로 대기 오염이 증가하는 것은 사람들의 활동이 정상으로 복귀함에 따라 오히려 대기 오염이 악화되고 있는 추이를 보이고 있는 것이다.

 

이러한 동향은 일본에서도 비슷하게 관찰된다. 일본 도쿄의 기상청 데이터를 관찰해보면[18], 일본도 역시 2020년 상반기에 가장 낮은 대기 오염 수치를 보여주고 있고, 이는 19년 대비 확연히 감소한 수치라는 것을 확인할 수 있다. 그러나 2021년 백신이 다소 보급이 되고, 경제 활동이 정상화 될 시기에 대기 오염 수치가 최고치를 경신하였다. 이 값이 일일 관측값 평균이 아닌 일별 중앙값이라는 것을 고려할 때, 그 최고 대기 오염 수치는 더욱 심했을 것으로 예상된다.

 

 

[그림11.일본의 대기 오염 농도 지수 변화]

 

일본의 대기 오염 농도 지수 변화
일본의 대기 오염 농도 지수 변화

 

 

※ 참고 사항

일본 데이터는 일평균이 아닌 중앙값으로 데이터를 측정하였다. 그래서 한국과 중국과 통계 기준이 다르기에 세부적인 Scale 범위가 다를 수 있다.

 

 

그림 10과 그림 11에서 보여주는 데이터 동향은 아직 현대인들이 자신들의 활동이 대기 오염을 개선 시킬 수 있다는 교훈을 얻었다고 보기에 아직 한계가 있다. 따라서 우리가 많은 희생을 해서 개선한 대기 환경을 오히려 역행하고 있다고 결론을 내릴 수 있다.

 

 

4. Conclusion - We Are More Powerful than We Think

 

국제 사회는 코로나로 인해 시련을 겪고 있지만, 백신이 개발 되고 사람들에게 보급되면서 씩씩하게 이겨나가고 있다. 그러나 대기 오염은 어떠한 질병보다 많은 사람들을 장기간 괴롭혀 왔음에도 불구하고, 대중들이 느끼는 심각성은 코로나만큼 심하지 않은 것 같다. 대기 오염은 작년 그랬고, 올해도 그럴 듯 매년 약 4백만 명의 소중한 목숨을 앗아 갈 수도 있는 무서운 환경 오염이다.

 

2020년 코로나 봉쇄령으로 인해 많은 사람들의 손발이 묶여있었다. 그러나 이러한 과정에서 얻은 교훈은 바로 우리의 행동을 바꿈으로써 코로나보다 무서운 대기 오염을 극복할 수 있다는 희망을 봤다는 것이다. 특히, 대기 오염이 개선된 장소는 인구 밀도가 높고, 산업 활동이 많은 선진국의 주요 도시들이었다. 이러한 점을 고려해 봤을 때, 우리가 현재 살고 있는 서울에서도 우리의 행동을 바꾸면 대기 오염을 개선하는데 큰 역할을 할 수 있다고 믿어 의심치 않는다.

 

다만 걱정되는 부분은 2021년도에 들어오면서, 우리가 대기 오염을 개선할 수 있다는 교훈을 공유하지 못하고 깨닫지 못하는 것이다. 한국뿐만 아니라 중국, 일본, 그리고 서양 국가에서도 2021년도에 PM10의 수치가 최고치를 경신하였다.

 

실패는 경험으로부터 얻는 교훈이 없을 때이지만, 가장 무서운 실패는 지금 스스로 실패했다는 인식조차 없을 때이다. 다행인 것은 현대 사회가 대기 오염에 대해서 어느 정도 공감하고 있다는 것이다. 그래서 지금부터 우리는 대기 오염에 관련해서 현재의 상태를 가장 객관적으로 진단, 민첩하게 대응해야 한다. 우리의 이런 행동은 먼 나라 먼 이웃의 건강을 위함이 아닌, 당장 내 옆에 있는 가족과 친구들의 건강과 라이프 스타일을 발전시키는데 도움이 될 수 있다는 것을 알아야 한다.

 

 

 

[보고서의 핵심 메시지 요약]

진정한 실패는 경험과 역사로부터 배우지 못 하고, 동일한 실수를 반복하는 것

  • Message 1. 대기 오염은 각종 심혈관 질환을 유발하여, 역사적으로 코로나보다 많은 수의 사상자를 야기
  • Message 2 . 대기 오염은 제 3세계 뿐만 아니라 선진국에서도 적용되는 사항
  • Message 3. 코로나 봉쇄령으로 인해 우리의 일상 활동이 대기 오염을 감소 시킬 수 있음을 확인
  • Message 4. 21년도 일상이 회복되면서 오히려 대기 오염은 최고치를 경신
  • Mseaage 5. 지금이라도 대기 오염을 줄일 수 있는 활동을 다시 시작하면 많은 생명을 살릴 수 있음

Figures & Tables

[그림1.] 전세계 상위 코로나 발병 수 및 사망 수

[그림2.] WHO에서 발표한 대기 오염 사망자 추이

[그림3]. 2020년 마드리드와 밀라노의 NO2 주간 농도 변화

[그림4.] 공기 오염 사망원인 및 통계

[그림5.] 19년 대비 20년도의 NO2 평균 농도 변화 자료

[그림6.] 18 ~ 20년까지의 밀라노 NO2 변화 자료

[그림7.] 유럽 도시들의 봉쇄령으로 인한 NO2 변화

[그림8.] 유럽 도시들의 PM10 봉쇄령으로 인한 변화

[그림9]. 유럽의 대기 오염 변화 수치의 시각화

[그림10.] 한국과 중국의 대기 오염 농도 지수 변화

[그림11.]일본의 대기 오염 농도 지수 변화

 

[표1.] 세계 각국별 사망률 상위/하위 국가 10개국

[표2.] 세계 주요 도시들의 대기 오염 현황과 그로 인한 사망자 통계

 

 

References

[1] 참고자료 URL 

[2] 신종코로나, 메르스보다 심각한 상황

[3] Template:COVID-19 pandemic data 

[4] Number of SARS-CoV-2 Delta variant cases worldwide as of June 13, 2022, by country or territory

[5] World Health Statistics - WHO

[6] Public Health and Environment - WHO

[7] World Health Statistics By Region - Visualization!

[8] 실내 공기오염에 대한 국민 의식 조사

[9] An association between air pollution and mortality in six U.S. cities

[10] PM2.5 air pollution behind an estimated 160,000 deaths in world’s 5 biggest cities in 2020

[11] Fact Check: Has the Covid-19 lockdown returned dolphins and swans to Italian waterways?

[12] Air Quality in Europe - 2020 report

[13] COVID Impact on Air Quality in Europe

[14] Air quality and COVID-19

[15] 에어 코리아

[16] Air Quality Open Data Platform

[17] Tokyo Air Pollution: Real-time Air Quality Index

 

 

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