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황사 |
관리자 |
2004-04-30 |
2737 |
중국이나 몽골 등 아시아 대륙의 중심부에 있는 사막과 황토 지대의 작은 모래나 황토 또는 먼지가 하늘에 떠다니다가 상층 바람을 타고 멀리까지 날아가 떨어지는 현상.
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중국 북부와 몽골의 사막 또는 황토 지대의 작은 모래·황토·먼지 등이 모래폭풍에 의해 고공으로 올라가 부유하거나, 상층의 편서풍을 타고 멀리까지 날아가 떨어지는 현상으로, 한국에서는 1954년부터 이 용어를 사용하기 시작하였다. 중국에서는 모래폭풍(sand storm), 일본에서는 코사(kosa：상층먼지), 세계적으로는 아시아먼지(Asian dust)로 부르며, 세계 각지의 사막에서도 이와 비슷한 현상들이 나타난다. 특히 아프리카 북부의 사하라사막에서 발원하는 것은 사하라먼지라 하여 아시아에서 발생하는 황사와 구별한다.
그러나 일반적으로 황사라 하면 중국 북부 신장웨이우얼[新疆維吾爾]의 타클라마칸사막과 몽골고원의 고비사막, 황허강[黃河江] 상류의 알리산사막, 몽골과 중국의 경계에 걸친 넓은 건조지대 등에서 발생해 중국은 물론 한반도와 일본, 멀리는 하와이와 미국 본토에까지 영향을 미치는 누런 먼지를 가리킨다.
주성분은 미세한 먼지로, 마그네슘·규소·알루미늄·철·칼륨·칼슘 같은 산화물이 포함되어 있다. 한국이나 일본 등에서 관측되는 황사의 크기는 보통 1~10㎛이며, 3㎛ 내외의 입자가 가장 많다. 모래의 크기인 1~1,000㎛보다 훨씬 작기 때문에 모래를 뜻하는 '황사'라 하지 않고 황진(黃塵)으로 부르기도 한다.
1. 발생원인
황사현상은 바람에 의해 퇴적된 모래와 진흙이 섞여 만들어진 뢰스(loess:황토)지대에서 주로 발생하는데, 대체로 건조지대와 반건조지대에서 모래폭풍과 같은 바람에 의해 일어난다. 강한 바람이 일면서 모래 또는 먼지 입자가 공중으로 올라가고, 올라간 입자 가운데 크고 무거운 것은 더 이상 상승하지 못하고 부근에 떨어진다. 그러나 작고 가벼운 입자는 대기 상층까지 올라가 떠다니다가 상층기류를 타고 멀리까지 이동한다.
즉 건조한 모래 먼지는 강한 바람이 불면 조금씩 위로 올라가고, 더욱이 강한 햇빛까지 쐬면 지열로 인해 대류가 생겨 그 부력으로 인해 떠오르게 되는데, 이러한 조건이 어우러질 경우 누런 모래 먼지는 아주 멀리까지 날아가 아시아 전역에 영향을 미치게 된다.
특히 황사현상은 3~5월인 봄에 집중적으로 발생하는데, 이는 황사의 발원지인 유라시아대륙의 중심부가 바다와 멀리 떨어져 있어 매우 건조하고, 또 강수량이 적은 데다 겨우내 얼었던 메마른 토양이 녹으면서 부서지기 쉬운 모래 먼지가 많이 생기기 때문이다. 이렇게 잘게 부서진 모래 먼지가 모래폭풍이나 강한 바람에 쉽게 날려 공중을 떠돌다가 멀리까지 이동해 낙하하는 것이다. 한반도에 영향을 미치는 황사 역시 대부분 이 무렵에 발생한다.
2. 이동경로
중국과 몽골 지역에서 발생한 황사는 다양한 경로로 이동하는데, 한반도와 일본에 영향을 미치는 황사는 거의 아시아대륙 중심부에서 발원한 것이다. 중앙아시아에서 발생하는 황사는 하와이나 미국 본토, 심지어는 알래스카 북쪽 해안까지도 이동한다.
황사가 발원지에서 처음 발생할 때는 무시무시한 모래폭풍을 동반하기 때문에 희뿌면 모래 먼지로 뒤덮여 아주 심할 경우 몇 백 미터 앞도 분간할 수 없다. 이때는 모래 먼지뿐 아니라 입자가 큰 모래까지도 공중으로 휘말려 올라간다. 그러나 큰 입자는 얼마 이동하지 못하고 곧 떨어져 내리고, 작고 가벼운 누런 먼지만이 강한 상층의 편서풍을 타고 수천 킬로미터까지 날아가 떨어진다.
멀리 갈수록 영향력은 약해지기 때문에 황해를 건너 한반도와 일본으로 건너간 황사는 발원지에서처럼 강력한 바람을 동반하지는 않는다. 그렇다고는 해도 희뿌옇거나 누런 먼지가 공중을 가득 메워 안개가 낀 것처럼 시야가 흐릿해지는데, 하늘이 황갈색으로 변한다는 점에서 안개와는 다르다. 심한 경우 자동차나 건물에 먼지가 쌓이기도 하고, 이 때 비나 눈이 내리면 흙비나 누런 눈을 볼 수도 있다.
한국에서 흔히 발생하는 봄철의 황사는 보통 1~5일 전에 발원지에서 떠오른 것으로, 발원지에 따라 혹은 상층바람의 속도에 따라 이동 시간이 달라진다. 보통 발원지에서 떠오른 먼지의 30% 정도는 그대로 발원지에 떨어지고, 20% 정도는 주변지역에, 나머지 50% 정도는 한반도를 비롯해 아주 멀리까지 이동하는데, 총량이 2천만 톤에 달한다.
3. 피해
발원지에서 모래폭풍이나 기타 강한 바람으로 인해 황사현상이 발생하면, 무엇보다도 발생 지역의 사막화가 급속하게 진행된다. 토양이 바람에 쓸려가면서 표토가 유실되고, 비옥한 토양이 메말라 식물이 자라지 못하게 된다. 이렇듯 식생이 파괴되면서 토양의 사막화가 빠르게 진행되는데, 황허 중류에서만도 매년 20억 톤에 달하는 토양이 휩쓸려 가는 것으로 알려져 있다. 뿐만 아니라 중국 전체에 걸쳐 산림 감소, 표토 유실, 모래 이동 등으로 사막화가 진행되면서 중국 총면적의 15.9%가 사막화한 것으로 나타났다. 몽골의 경우는 더욱 심각해 국토의 90%가 사막화 위기에 처해 있으며, 1970년대 이래로 6만 9000㎢의 목초지가 줄어들었고, 식물 종수(種數)도 1/4로 감소하였다.
또 멀리까지 이동해 한반도 등에 영향을 미치는 황사는 시정(視程) 장애, 호흡기 질환, 눈 질환, 알레르기 등 각종 질환을 유발한다. 나아가 황사에 포함된 미세 입자들이 대기 중에서 화학반응을 일으켜 각종 산화물을 생성하는 까닭에 흡연자들의 만성기관지염을 악화시키고, 노인과 영아의 호흡기 질환을 유발하기도 한다. 최근에는 중국의 산업화에 따라 납·카드뮴 같은 중금속과 발암물질 등 유해 오염물질까지 포함하고 있는 것으로 추정되지만, 환경관리청과 지방자치단체에서 분석한 결과에 따르면 이들 유해 중금속의 오염도는 뚜렷한 변화가 없는 것으로 나타났다.
그 밖에 누런 먼지가 햇빛을 차단해 시야가 흐려지고, 하늘이 황갈색으로 변해 항공기 운항에 영향을 미치며, 정밀기기에 황사가 들어가 오작동을 일으키기도 한다. 기타 강물이나 토양을 중화시키고, 식물의 기공(氣孔)을 막거나 생장 장애를 일으키는 등 황사로 인한 피해는 갈수록 늘어나고 있다. 이와는 반대로 황사 속에 섞여 있는 석회 등 알카리성 성분이 산성비를 중화함으로써 토양과 호수의 산성화를 방지하고, 식물과 해양 플랑크톤에 유기염류를 제공한다는 이점도 있다.
한반도의 경우 주로 3~4월에 황사현상이 발생하는데, 예전에는 1년에 보통 3~6일 정도 관측되던 것이 점차 늘어나기 시작해 2001년에는 서울에서 황사 관측이 시작된 이후 가장 많은 25일의 발생일수를 기록하였다. 또 겨울철 황사는 1961년에 처음 관측된 이래 1991년까지 4회가 관측되었고, 이후 관측되지 않다가 10년 만인 2001년에 다시 관측되었다.
4. 대책
황사의 발원지인 중국이나 몽골뿐 아니라 황사 피해를 직접적으로 받는 한국·일본 등에서도 황사 피해를 줄이기 위한 각종 대책이 수립되고 있지만, 아직 근본적인 해결책은 없는 상태이다. 현재까지 가장 많이 이용되는 방법은 방풍림 조성이다. 중국에서는 황사의 발원지인 사막지역에 꾸준히 방풍림을 조성해 왔는데, 연구 결과 2m 높이의 방풍림을 조성할 경우 방풍림 뒤쪽 20m 이내의 황사를 완화시키는 것으로 나타났다.
그러나 중국의 전체면적 가운데 15%가 넘는 1억 5000만㏊가 사막지역이기 때문에 이 방대한 지역에 방풍림을 조성한다는 것은 현실적으로 거의 불가능하다는 한계를 안고 있다. 따라서 최근에는 한국·중국·일본·몽골 등 관련국들이 공동으로 황사 문제에 대처하기 위해 학술적인 논의는 물론, 중국 서부지역의 사막화를 줄이고 나아가 사막화 지역 주민의 사회 경제적 문제까지 해결할 수 있는 방안을 추진하고 있다. 이러한 노력의 일환으로 2001년 2월 베이징[北京]에서 제1차 한·중·일환경장관 회의가 열렸고, 같은 해 12월에는 서울에서 제2차 전문가 회의가 개최되었다.
이러한 본원적인 해결책 외에 기상위성 영상자료를 통한 황사의 수평분포 조사, 황사의 진로와 강도 예측, 레이저 레이더를 이용한 황사의 연직분포도 조사, 황사와 대기오염 물질의 관계, 기후 변화에 미치는 영향 등 황사 피해를 줄이기 위한 연구도 계속되고 있다.
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