건강한 삶에는 깨끗한 공기가 필수적이지만, 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계 인구의 거의 99%가 대기 오염 기준치를 초과하는 공기를 마시고 있습니다. NASA 에임스 연구 센터의 연구 과학자 크리스티나 피스톤은 "대기질은 미세먼지와 기체 오염 물질을 포함한 공기 중 물질의 양을 측정하는 것입니다."라고 말했습니다. 피스톤의 연구는 대기와 기후 분야를 모두 다루며, 특히 대기 입자가 기후와 구름에 미치는 영향에 중점을 두고 있습니다. 피스톤은 "대기질을 이해하는 것은 건강과 삶의 질, 그리고 일상생활에 영향을 미치기 때문에 중요합니다."라고 말했습니다. 우리는 피스톤과 함께 대기질에 대해 자세히 알아보고, 대기질이 인간 건강과 환경에 미치는 눈에 띄는 영향에 대해 알아보았습니다.
공기 질은 무엇으로 구성되나요?
미국 환경보호청(EPA)에서 규제하는 주요 대기 오염 물질은 미세먼지(PM), 질소산화물, 오존, 황산화물, 일산화탄소, 납 등 6가지입니다. 이러한 오염 물질은 화재나 사막 먼지에서 대기로 발생하는 미세먼지와 같은 자연적 요인이나, 차량 배기가스에 햇빛이 반응하여 생성되는 오존과 같은 인간 활동에서 발생합니다.
공기질의 중요성은 무엇인가?
대기질은 건강과 삶의 질에 영향을 미칩니다. "물을 마셔야 하듯이 공기도 마셔야 합니다."라고 피스톤은 말했습니다. "우리는 건강하게 살고 살아가려면 깨끗한 물이 필요하다는 것을 알기에 깨끗한 물을 기대하게 되었고, 공기에서도 마찬가지로 깨끗한 물을 기대해야 합니다."
대기 질 저하가 인간의 심혈관 및 호흡기 질환과 연관되어 있습니다. 예를 들어, 이산화질소(NO2)에 단기간 노출되면 기침이나 천명과 같은 호흡기 증상이 나타날 수 있으며, 장기간 노출되면 천식이나 호흡기 감염과 같은 호흡기 질환 발병 위험이 높아집니다. 오존에 노출되면 폐가 악화되고 기도가 손상될 수 있습니다. PM2.5(2.5 마이크로미터 이하의 미세먼지)에 노출되면 폐 자극이 발생하여 심장 및 폐 질환과 관련이 있는 것으로 알려져 있습니다.
대기 질 저하로 인해 인체 건강에 미치는 영향 외에도, 산성화와 부영양화를 통해 수역을 오염시켜 환경에 악영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 과정은 식물을 죽이고 토양 영양분을 고갈시키며 동물에게 해를 끼칩니다.
대기 질 측정: 대기 질 지수(AQI)
대기질은 날씨와 유사하여 몇 시간 안에도 빠르게 변할 수 있습니다. 미국 환경보호청(EPA)은 대기질을 측정하고 보고하기 위해 미국 대기질지수(AQI)를 사용합니다. AQI는 6가지 주요 대기 오염 물질을 "좋음"부터 "위험"까지의 등급으로 측정하여 0부터 500까지의 합산된 AQI 수치를 산출합니다.
"일반적으로 대기 질에 대해 이야기할 때, 우리는 대기 중에 인간이 항상 숨쉬기에 좋지 않은 물질이 있다는 것을 말합니다."라고 Pistone은 말했습니다. "따라서 좋은 대기 질을 유지하려면 특정 오염 한계점 이하가 되어야 합니다." 전 세계 각지에서는 "좋은" 대기 질에 대해 서로 다른 한계점을 사용하는데, 이는 종종 시스템에서 측정하는 오염 물질에 따라 달라집니다. EPA 시스템에서는 AQI 값이 50 이하면 좋은 것으로, 51~100은 보통으로 간주됩니다. 100~150 사이의 AQI 값은 민감한 집단에게 건강에 해로운 것으로 간주되고, 그보다 높은 값은 모든 사람에게 건강에 해롭습니다. AQI가 200에 도달하면 건강 경보가 발령됩니다. 300을 넘는 값은 위험한 것으로 간주되며, 산불로 인한 미립자 오염과 자주 연관됩니다.
NASA 대기 질 연구 및 데이터 제품
대기질 센서는 지역 차원에서 대기질 데이터를 수집하는 데 귀중한 자원입니다.
2022년, NASA 에임스 연구 센터의 미량 가스 그룹(TGGR)은 오염 물질 탐사를 위한 저렴한 네트워크 센서 기술(INSTEP)을 구축했습니다. INSTEP은 다양한 오염 물질을 측정하는 새로운 저비용 대기질 센서 네트워크입니다. 이 센서들은 캘리포니아, 콜로라도, 몽골의 특정 지역에서 대기질 데이터를 수집하고 있으며, 캘리포니아 산불 발생 기간 동안 대기질 모니터링에 유용한 것으로 입증되었습니다.
2024년 아시아 대기질 항공 및 위성 조사(ASIA-AQ) 임무는 항공기, 위성, 지상 플랫폼의 센서 데이터를 통합하여 아시아 여러 국가의 대기질을 평가합니다. NASA 에임스 대기과학연구소의 기상측정시스템(MMS)을 비롯한 여러 관측 장비에서 수집된 데이터는 대기질 모델을 개선하여 대기질 상황을 예측하고 평가하는 데 사용됩니다.
NASA는 기관 전체에 걸쳐 다양한 지구 관측 위성과 기타 기술을 활용하여 대기질 데이터를 수집하고 보고합니다. 2023년, NASA는 북미 지역의 대기질과 오염을 측정하는 대류권 배출: 오염 모니터링(TEMPO) 임무를 시작했습니다. NASA의 육지, 대기, 지구 관측을 위한 거의 실시간 능력(LANCE) 도구는 관측 후 3시간 이내에 다양한 NASA 관측 장비에서 수집된 측정값을 대기질 예보관에게 제공합니다.
건강한 대기질 환경을 조성하기 위해 실시간으로 대기질 데이터를 모니터링할 수 있습니다. 다음은 다양한 대기질 매개변수를 측정할 수 있는 센서입니다.
게시 시간: 2024년 12월 4일