숲 내 극초미세먼지 침강 효과 모식도 (자료-국립산립과학원)

이는 도시 내 미세먼지 저감에 있어 도시숲이 단순한 녹지 공간을 넘어 중요한 공기 정화 장치 역할을 한다는 점을 과학적으로 입증한 것이다.

산림청 국립산림과학원(원장 김용관)은 최근 서울 종로구에 위치한 한 도시숲에서 미세먼지의 거동을 측정한 결과, 극초미세먼지(PM1.0)가 숲 내부에서 점진적으로 지면으로 가라앉는 현상이 확인됐다고 밝혔다. 

연구진은 1월 6일, 해당 숲의 굴참나무 군락에서 미세먼지 수농도를 측정하는 실험을 진행했으며, 이를 통해 숲이 미세먼지를 물리적으로 차단하고 침강을 유도하는 메커니즘을 밝혀냈다.

미세먼지는 크기에 따라 일반 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5), 극초미세먼지(PM1.0)로 구분된다. 이 중 극초미세먼지는 입자 지름이 1㎛ 이하로 매우 작아, 호흡기를 통해 걸러지지 않고 폐와 혈관까지 침투할 가능성이 높아 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다.

이번 연구에서는 미세먼지의 밀집 정도를 나타내는 ‘수농도’를 기준으로 대기 중 먼지의 이동을 분석했다. 

연구진은 지상 19m 높이의 대기와 지상 2.5m의 숲 내부에서 미세먼지를 측정한 결과, 대기 중 극초미세먼지의 개수는 6시간 동안 일정하게 유지된 반면, 숲 내부에서는 1시간 간격으로 점진적으로 지면으로 가라앉는 경향을 보였다.

박찬열 국립산림과학원 생활권도시숲연구센터장은 “나무의 가지와 줄기의 다공질 구조, 숲 내부의 기류 변화 등이 미세먼지의 이동 경로를 바꾸는 중요한 요소로 작용한다”며 “숲이 필터 역할을 하면서 공기 중 미세먼지를 지면으로 침강시키는 효과가 관찰됐다”고 설명했다.

도시숲은 나뭇잎, 가지, 줄기 등을 이용해 공기 중 부유하는 먼지를 직접 흡착하거나 차단하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만 이번 연구에서는 이뿐만 아니라 숲 내부의 울퉁불퉁한 나무 표면과 미기상 환경(미세한 기류와 습도 변화)이 극초미세먼지 이동에 영향을 미쳐, 공기 중 먼지가 천천히 지면으로 내려앉는 과정이 구체적으로 밝혀졌다.

연구진은 이번 연구 결과를 바탕으로 도시 내 미세먼지 저감을 위한 정책적 활용 가능성을 제시하고 있다. 도시숲이 미세먼지 농도를 낮추는 데 실질적인 효과가 있다는 점이 과학적으로 입증된 만큼, 이를 반영한 녹지 조성 전략이 필요하다는 것이다. 

특히, 미세먼지 농도가 높은 지역에 도시숲을 조성하는 방안, 기존 녹지를 보완해 나무의 종류와 배치를 최적화하는 방법 등에 대한 연구가 추가로 진행될 예정이다.

국립산림과학원은 이번 연구를 시작으로, 다양한 도시 환경에서 추가 실험을 진행해 도시숲의 공기 정화 효과를 보다 정밀하게 분석할 계획이다. 

연구진은 계절 변화에 따른 미세먼지 이동 패턴, 다양한 수종(樹種)별 정화 효과 등을 비교하는 연구를 진행할 예정이며, 이를 통해 도시숲 조성 시 최적의 나무 배치와 관리 방안을 제시할 계획이다.

박찬열 센터장은 “이번 연구를 통해 도시숲이 단순한 녹지 공간이 아니라 도시 대기 질 개선에 실질적인 역할을 할 수 있다는 점이 입증됐다”며 “지속적인 연구를 통해 도시숲을 활용한 미세먼지 저감 전략을 구체화해 나갈 것”이라고 강조했다.

도시숲이 대기 정화에 기여하는 효과가 과학적으로 검증된 만큼, 앞으로 미세먼지 문제 해결을 위한 도시 계획에 있어 더욱 적극적인 논의가 필요할 것으로 보인다.