계절 및 습도 수준에 따른 대기오염의 사망 영향 분석(서울, 상하이, 도쿄를 대상으로)

Abstract

<배경> 대기오염이 인체 건강에 미치는 영향은 다양한 실제 사례와 연구를 통해 잘 알려져 있다. 1948년 미국 펜실베이니아주 대기오염사고, 1952년 런던 스모그는 대기오염이 인체에 어떤 영향을 미치는지 보여 주는 대표적인 사례이다. 또한 (W.Dockery 1993, C Arden Pope III 2002)에서는 대기오염이 사망 및 상병에 부정적인 영향이 있음을 보였다. 대기오염의 건강 영향을 조정하는 요인은 나이, 성별, 사회 경제 수준 등으로 다양하다. 그 중에서도 계절과 습도 또한 대기오염의 건강 영향을 조정하는 것으로 알려져 있다. (Okhee Yi 2010)에서는 서울에서 PM10의 사망 및 상병에 대한 영향이 계절마다 다르며, 여름에 그 영향이 유의하게 증가함을 보였다. (Kan, London et al. 2008)에서는 상하이를 대상으로 대기오염 건강 영향의 계절 변동을 살펴보았는데, 추운 계절에 대기오염의 건강 영향이 부정적이었다. (Katsouyanni September 2001)에서는 총 사망에 대한 PM10의 영향이 덥고 건조한 나라에서 더 크게 나타났다. 이렇게 기존 선행 연구들에서는 계절, 습도 수준이 대기오염 사망 조정 요인임을 보이고 있으나 본 연구의 대상지인 서울, 상하이, 도쿄 세 도시에 대해서는 계절 및 습도 수준에 따른 대기오염의 사망 영향 분석이 구체적으로 이루어지고 있지 않아 해당 연구가 필요하다고 판단하였다. <목적> 본 연구에서는 서울, 상하이, 도쿄 3개 도시를 대상으로 계절 및 습도 수준에 따라 4종류의 대기오염물질(PM10(μg/m3) NO2(ppb), O3(ppb), SO2(ppb))이 비사고 사망에 미치는 영향이 다른지를 보고자 한다. 연구 가설은 크게 3가지로 구분할 수 있다. 첫 번째, 계절에 따라 대기오염의 사망 영향이 다르다. 두 번째, 습도 수준에 따라 대기오염의 사망 영향이 다르다. 세 번째, 계절 내 습도 수준에 따라 대기오염의 사망 영향이 다르다. <방법> 분석은 자료가 시계열 형태인 관계로 포아송 분포를 가정한 일반화 가법 모형(GAM : Generalized Additive Model)의 시계열 분석이 이루어졌다. 분석 시 대기오염 농도는 각 오염물질 별로 0~5일까지의 단일 이전 값과 (single lag value)와 0~5일까지의 이전 이동평균 값 (moving average value)을 사용하였다. <결과> 서울의 경우 PM10, SO2가 사망에 미치는 영향은 습한 여름에 컸다. O3가 사망에 미치는 영향은 건조한 여름에 유의하였다. NO2의 단일 지연 사망 영향(single lag mortality effects)은 건조한 여름에 유의하고 컸으나 평균 지연 사망 영향(moving average mortality effects)은 건조한 겨울에 가장 컸다. 상하이의 경우 계절 별로 대기오염 사망 영향을 보았을 때 겨울에 그 값이 컸다. 해당 결과는 (Kan, London et al. 2008)의 결과와 일치한다. 계절과 더불어 습도 수준까지 고려한 경우에 PM10의 사망 영향은 건조한 여름에. O3의 사망 영향은 건조한 겨울에 유의하였다. 도쿄에서는 O3을 제외한 대기오염물질의 사망 영향이 여름에 주로 컸으며 O3의 사망 영향은 건조한 겨울에 유의하였다. 도쿄는 다른 대기오염물질에 비해 O3의 사망 영향이 더 두드러졌다.

<결론> 이번 연구는 아시아 3개 도시의 대기오염에 대한 사망 영향이 계절과 습도 수준에 따라 어떻게 다른지를 다룬 연구로 분석 결과, 계절과 습도 수준 모두 대기오염의 사망 영향 조정 요인임을 알 수 있었다. 다만 각 도시 별로 기상 특성이 달라 같은 계절과 같은 습도 수준이더라도 대기오염의 사망 영향은 도시마다 다르게 나타났다. 이번 연구의 결과는 특정 기상 조건에서의 대기오염 건강 영향에 관한 정보와 대기오염의 건강 영향 평가에 있어 계절과 습도의 상호작용에 대한 정보를 제공할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구 결과는 대기오염과 관련된 건강문제 예방 및 관리 정책에 근거를 제공하는 자료로서 활용 가능하다.