미세먼지 문제의 심각성이 국민적 공감대를 불러 모으는 가운데 손윤석 교수는 융합기술을 통한 문제 해결을 모색한다. 국민들에게 정확한 정보와 더불어 대안을 제시하는 것이야말로 전문가의 역할이라 말하는 그다. 손 교수는 전자빔(방사선)을 활용한 미세먼지 제거기술에서부터 실내 공기질 관리 기술 등 실생활과 맞닿은 연구를 통해 국민들의 삶의 질을 높이는데 기여하고 있다.

 

미세먼지 문제 해결 위한 다양한 접근법 연구

대기오염제어, 온실가스처리, 실내공기질 관리 등 환경 연구 전문가로 잘 알려진 손윤석 교수는 부경대학교 환경공학과 대기오염제어연구실을 이끌고 있다. 본 연구실은 인간이 지구에 살아가기 이전부터 발생된 대기오염을 환경공학에 기반한 실험으로 해결하기 위한 노력과 인간의 산업 활동이 대기오염에 미치는 영향을 평가하고 개선하기 위한 연구들을 수행한다. 손 교수는 실내공간에서 생활함에 따라 발생하는 여러 오염물질을 관리하고 최소화하며 지구 온난화에 이르는 시간을 늦추기 위한 다양한 고민들을 이어가고 있다고 설명했다. 대기오염 물질 및 온실가스 측정, 분석, 제어, 실내공기질 관리 및 자연에서 발생되는 대기오염물질 등을 통합적으로 관리할 수 있는 스마트 통합 환경관리 시스템 개발 등이 주요 연구 분야다. 이와 관련해 70여 편의 연구 논문과 30여 건의 특허 등록을 마쳤으며, 상용화 가능한 우수성과 5건을 기업체에 기술이전했다.

지난 10여 년간 손 교수는 전자를 빛의 속도로 가속화시키고, 그 에너지를 이용하여 다양한 대기오염물질을 제거하는 연구를 수행 중이다. 현재는 한국원자력연구원과 공동 연구 중이며, 내년부터는 실제 화력발전소 현장에 전자빔을 이용한 미세먼지 제거기술을 테스트할 계획이다.

“미세먼지와 관련한 연구 대부분이 굴뚝에서부터 미세먼지의 형태로 배출되는 1차 미세먼지를 잡는 데 초점을 맞추고 있습니다. 전자빔을 이용한 미세먼지 제거기술 연구는 굴뚝에서 나올 때는 기체 상태이나, 대기 중에서 다른 물질과 반응하거나 응축되는 2차 생성 미세먼지를 제거하기 위한 연구입니다.”

이산화질소를 비롯한 질소산화물과 황산화물이 암모니아 등을 만나면 대기화학반응을 통해 초미세먼지로 바뀐다. 이것이 2차 생성 초미세먼지다. 2차 생성 미세먼지의 양 또한 자동차 배기구나 공장 굴뚝 등에서 직접 배출되는 1차 미세먼지에 못지않다. 2016년 국립환경과학원과 NASA의 공동연구 자료에는 국내 초미세먼지의 75% 이상이 2차 생성 미세먼지라 기록되었다. 손 교수는 ‘전자빔을 활용한 대기오염 제어 기술’, ‘전자석 필터를 활용한 미세먼지 제거기술’ 등 2차 미세먼지를 저감하기 위한 연구를 수행 중이라 덧붙였다.

‘에너지환경 통합형 학교 미세먼지 관리 기술개발사업’ 내 ‘외부환경 및 활동도 기반 학교 미세먼지 발생특성 규명’ 연구는 초등학생 등 건강 취약군의 건강을 지키고자 학교 실내공기질을 개선하는 것을 목표로 한다. 전국에 있는 관련 분야 교수 및 연구자들과의 공동연구로 진행 중이다. 손 교수는 이 연구와 관련된 경험을 쌓기 위하여 과거 2년 동안 하버드 대학에서 재직하며 Boston Children’s Hospital 연구진과 함께 공동연구를 진행하였다. 손 교수는 현재까지 전 세계적으로도 학교 내 실내공기질과 학생들의 건강에 대한 체계적·종합적인 접근이 이루어지지 않았다며, 본 연구의 성공적인 수행 시 상당한 수준의 기대효과가 예상된다고 말했다.

손 교수는 (사)한국대기환경학회, (사)한국냄새환경학회 및 한국방사선산업학회에서 편집위원 및 이사 등으로 활동 중이며, 이밖에도 부산의 지역적 특성에 따른 환경 문제를 해결하고 홍보하기 위해 부산녹색환경지원센터에서 교육·홍보부장직을 수행하며 시민들과 중소기업들이 직면한 문제 해결에도 힘을 보태고 있다.

 

 

그린뉴딜, 기술과 정책의 속도 맞추며 성공으로 나아가야

현 정부가 추진 중인 한국형 ‘그린뉴딜’ 정책은 기존 화석연료 중심의 산업구조를 신재생에너지 등 친환경 에너지로 대체하며 산업의 구조를 완전히 바꾸고, 이를 통해 기후변화에 적극적으로 대응하는 것을 목표로 한다. 손윤석 교수는 한국형 그린뉴딜 정책은 우리의 미래와 아이들을 위해서도 반드시 필요한 정책이지만, 정부 주도하에 속도만을 강조하는 방식으로는 자칫 혼란을 초래할 수 있다는 견해를 조심스레 내놓았다.

현재 우리나라는 전체 발전 전력 중 화력 및 원자력 발전이 차지하는 비중이 72.0%로 상당히 높은 수준이다. 이러한 에너지원을 대체할 수 있는 최적의 기술이 개발되지 않은 상황에서 발전 가동만 내세운다면 전기세 폭등으로 이어질 수 있다. 손 교수는 신재생에너지 분야에서 충분한 경제적 가치가 확보될 때까지는 기존 에너지원과 병행할 수밖에 없다며, 한국형 그린뉴딜 정책의 성공적인 정착을 위해 관련 기술의 발전과 정책 시행이 상호 유기적으로 보완하며 이루어져야 함을 강조했다.

“원자력 발전 기술과 원자력 환경기술은 상호 보완적인 성격이 짙습니다. 저는 인간이 지구상에 존재하는 한 환경기술은 지속적으로 진보해야 한다고 생각합니다. 또한, 원자력은 발전과 비발전 분야로 나뉩니다. 비발전 분야는 재료를 만들고, 환경을 보호하고, X-ray 촬영 등 환자를 진료하는데 활용되죠. 향후 비발전 분야에 대한 집중 투자를 통해 고부가가치의 기술 개발과 국가 경쟁력 향상을 이루어야 할 것입니다.”

손 교수는 원전 해체와 관련해서도 목소리를 냈다. 아직까지 원전 해체 경험이 없기에, 계획 및 진행 과정에 많은 전문가들의 의견을 충실히 반영하며 방사선 누출 등의 사고 방지에 집중해야 한다는 것이다. 그는 해체된 원전 시설에서 누출될 수 있는 방사능 최소화를 위한 지속적이며 체계적인 관리와 정책 마련이 이루어져야 한다고 힘주어 말했다.

 

 

지속적이며 체계적인 노력으로 미래 환경 문제 대비해야

계절의 변화와 함께 겨울철 미세먼지가 다시 극성을 부리고 있다. 코로나19로 인한 마스크 착용이 생활화 되었지만, 이미 예전부터 아침이면 미세먼지 농도를 확인하고 마스크와 공기청정기를 활용하는 등 미세먼지의 영향을 최소화하기 위한 노력이 습관화되어왔다. 손윤석 교수는 미세먼지 문제가 심화되고 있다는 일반적 인식과 달리 10년간 우리나라 미세먼지 농도는 감소하는 추세라 말했다. 미세먼지 오염은 개선이 필요한 문제이지만 세계 최악의 수준은 아니라는 것이다. 그는 미세먼지 문제에 대한 잘못된 인식은 내려놓고, 국민과 연구자, 산업체와 발전소, 정부 등 각 주체들이 자신의 자리에서 미세먼지 저감이라는 하나의 목표를 향해 노력해야 할 때라 강조했다. 더불어 환경 및 보건이라는 문제는 바로 해결하지 못하면 국민의 삶의 질과 환경에 직격탄이 될 수 있는 만큼, 일시적인 관심과 지원을 넘어 지속적이며 체계적인 대안 마련이 필요하다고 역설하는 그다.

이와 관련해 부경대학교는 4단계 BK21사업 ‘i-SEED 지구환경교육연구단’을 유치하기도 했다. 손 교수는 단과대 교수진이 힘을 모아 올해부터 ‘미세먼지 특성화 대학’을 운영 중이라며, 하반기부터 미세먼지 측정, 저감, 관리 분야에서 학생들을 유치하며 전문인력으로 양성하기 위한 교육을 이어가고 있다고 설명했다. 향후 미세먼지를 위시한 지구환경재해 문제 해결을 위한 글로벌 리더를 양성하겠다는 포부와 함께였다.

“환경에 대한 우리 국민들의 관심과 지식수준은 세계 최고 수준이라 생각합니다. 그러나 국민들이 접근하기에 법은 너무 어렵고, 기술은 산재되어 있죠. 이에 정부 관련 부처들은 유사 법들을 획일화시키는 작업을 수행해야 할 것입니다. 여기에 전문가의 목소리는 물론 국민들의 눈높이에 맞춘 노력이 담겨야죠. 또한, 관련 기술의 해외 의존도를 낮추는 데 집중해야 합니다. 완성도가 높은 기술의 경우 공기업 등에 의무할당제를 적용하는 등 활용도를 높이고, 성공 시 민간기업에 전파하는 방식으로 활로를 열어주며 기술 국산화를 이루어야 할 것입니다.”

손 교수는 ‘방사선을 이용한 미세먼지 저감 기술’ 개발과 상용화에 집중하는 한편 방사선을 이용한 코로나19 등의 감염병 전파를 막는 기술 개발을 계획하고 있다. 나아가 미세먼지나 악취, 오존과 같은 대기오염물질과 관련한 잘못된 인식과 오해를 바로잡고, 올바른 대처법을 제시하는 대중서 집필을 구상하고 있었다. 그는 시중에 무분별하게 많은 정보가 제공되는 데다 잘못된 정보도 적지 않다며, 국민들의 눈높이에서 기본적인 지식들을 알기 쉽게 설명하고 잘못된 정보에 혼란을 겪지 않도록 돕는 기준을 제시하는 것이 학자로서의 꿈이라 말했다.

 

 

연구의 진실성 추구하며 실생활에 도움 되는 기술 만들어갈 것

연구자이자 교육자로서 손윤석 교수는 무엇보다 진실할 것을 강조한다. 연구의 진실성은 모든 연구의 기본이지만, 많은 일정이나 유혹 등으로 가장 지키기 어려운 덕목이기도 하다. 손 교수는 연구의 진실성을 지키기 위해 엄청나게 많은 반복실험을 수행하고 있다며, 연구원들이 실험한 모든 원본데이터 또한 일일이 함께 확인한다고 말했다. 좋은 논문은 여러 편 쓸 수 있는 기회가 오지만, 한 번 잃어버린 진실성을 찾을 기회는 결코 오지 않는다는 신념에서다.

“2017년 교수로 갓 부임했을 때 다부처기획사업을 통해 ‘안전하고 쾌적한 삶을 위한 실내환경 토탈솔루션 개발 및 실증’이라는 기획연구를 추진했습니다. 감염병의 병원 내 확산 및 학생들이 활동하는 학교 내 미세먼지 등의 문제를 해결할 수 있는 기술 개발 등이 포함되었죠. 당시 홍보를 위해 대국민 공청회를 개최해 시민들의 목소리를 들었습니다. 비록 연구는 기획에 머물렀지만, 연구는 결코 혼자서 수행하는 것이 아니라는 사실과 더불어 환경에 대한 시민들의 높은 관심을 깨달을 수 있었습니다. 시민들의 실생활에 도움이 될 수 있는 연구를 수행할 것을 다짐한 순간이었죠.”

환경산업은 자본을 생산하는 기술이 아닌 자본을 소비하는 기술이라는 인식이 팽배하다. 손 교수는 현시점에서 소비되는 작은 자본이 미래에 더 큰 경제적·사회적 부의 창출로 이어질 수 있음을 강조했다. 인류의 밝은 미래와 아이들이 살아갈 터전을 만드는 밑거름이 될 수 있다는 것이다. 그는 이러한 인식의 전환과 함께 보다 나은 미래를 만들기 위한 노력이 필요하다며, 코로나19 상황을 내실을 기할 수 있는 기회로 삼아 행복한 미래를 만들어갈 것을 당부했다.

“지난 수십 년간 우리는 원자력의 안전과 진흥을 위하여 최선을 다해왔고, 깨끗한 에너지를 잘 생산하고 있습니다. 이제는 기술의 성장 속도보다 국민들의 인식 성장이 빨라지고 있습니다. 국민들의 기대에 부흥하기 위한 다양한 노력을 통해 더 나은 내일을 맞이하는데 힘을 보태겠습니다.”