미세먼지란 무엇인가?
미세먼지는 자연적 또는 산업적 원인으로 발생하는 아주 작은 입자로, 인체와 환경에 해로울 수 있습니다. 특히 반도체 산업에서는 미세먼지가 큰 도전 과제이며, DAS Environmental Expert GmbH는 다년간 검증된 지속적으로 발전하는 솔루션을 제공합니다.
미세먼지는 무엇이며, 왜 사람과 산업에 영향을 미칠까?
먼지는 공기 중에 일정 시간 떠 있는 고체 입자로, 유기물 (세균, 곰팡이 포자, 나무, 밀가루 등)이나 무기물 (광물 섬유, 유리, 돌 등)로 구성될 수 있습니다.
공기 중의 미세입자는 호흡 가능한 크기로, 인체에 들어가 폐에 쌓이거나 혈류로 유입될 수 있어 건강에 심각한 영향을 줄 수 있습니다.
이 때문에 미세먼지 관리와 올바른 대응은 산업과 환경 모두에서 매우 중요한 과제로 여겨집니다.
미세먼지의 발생원과 특성
미세먼지는 자연적 요인과 인위적 요인 모두에서 발생합니다. 자연적 요인에는 화산 활동, 침식, 폭풍, 해안 파도, 꽃가루, 산불 등이 있으며, 인위적 요인으로는 교통, 농업, 에너지 생산, 산업 공정 등에서 발생하는 미세먼지가 큰 비중을 차지합니다.
미세먼지는 발생 방식에 따라 두 가지로 나눌 수 있습니다.
1차 미세먼지: 생성된 장소에서 직접 배출되는 입자 (예: 연소 과정에서 발생)
2차 미세먼지: 황화물, 질소산화물, 황화수소, 암모니아, 휘발성 유기화합물 (VOCs) 등 기체 전구물질이 화학 반응이나 응결핵 축적을 통해 나중에 형성되는 입자
이처럼 미세먼지는 발생원과 형성 과정에 따라 성질과 위험성이 달라, 사람과 산업, 환경에 다양한 영향을 미칩니다.

먼지 입자의 크기 분류
먼지 입자는 크기에 따라 여러 범주로 나뉩니다. 이러한 분류는 1987년 미국 환경청 (EPA)이 도입한 대기질 표준 (Particulate Matter, PM 기준)에서 시작되었습니다.
또한, DIN EN 12341:2014 규격에서는 PMX 범주의 미세먼지를 다음과 같이 정의합니다. “대기 중에 부유하며, 공기역학적 지름이 x µm(마이크로미터)인 입자를 50% 효율로 통과시키는 크기 선택 샘플링 장치를 통해 채취되는 입자상 물질”
이러한 기준은 먼지 입자의 크기와 특성에 따른 측정 및 관리에 중요한 역할을 합니다.
먼지 입자가 건강에 미치는 영향은 입자의 크기, 종류, 그리고 포함된 오염물질에 따라 달라집니다.
조대먼지 (Coarse Dust): 코털과 비강 점막에서 대부분 걸러집니다.
미세먼지 (Fine Dust): 공기를 통해 흡입되어 폐 깊숙이 도달할 수 있습니다.
PM10 범주의 미세먼지는 EN 481 및 ISO 7708 기준에서 흉부 입자 (Thoracic Fraction)로 분류되며, 폐 상부까지 도달합니다. PM2.5 범주의 더 작은 입자 (폐포 입자, Alveolar Fraction)는 기관지와 세기관지를 거쳐 폐 깊은 곳으로 이동하며, 섬모 상피가 얇아 폐 스스로 정화하기 어렵습니다.
초미세입자(PM0.1, 지름 < 0.1µm)**는 폐포를 통해 혈류까지 유입될 가능성이 있는 것으로 추정됩니다. 이처럼 입자 크기가 작을수록 건강에 미치는 위험이 커지기 때문에, 미세먼지 관리가 매우 중요합니다.

미세먼지가 건강에 미치는 영향
입자가 작을수록 위험이 커집니다. 미세먼지가 사람과 환경에 미치는 영향은 입자의 크기, 폐 속 침투 깊이, 그리고 화학적 성분에 따라 달라집니다.
먼지 입자에는 납, 수은 등 유해 물질이 포함될 수 있으며, 표면에는 탄화수소, 황·질소 화합물 같은 추가 오염물질이 붙을 수도 있습니다.
이러한 미세먼지는 호흡기 질환을 유발하거나 악화시킬 수 있으며, 대표적으로 기관지염, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식 등이 있습니다.
WHO와 유럽환경청 (EEA)에 따르면, 미세먼지는 기관지와 폐포 점막 자극, 국소 염증에서부터 혈관 내 플라크 형성, 혈전 위험 증가, 자율신경계 조절 기능 변화 (심박 변이도 변화)까지 다양한 건강 문제를 유발할 수 있습니다.
특히 초미세입자(PM0.1, 지름 < 0.1µm)는 암, 만성 염증, 그리고 심혈관계 장기 손상을 일으킬 가능성이 있는 것으로 알려져 있습니다.
미세먼지 배출 규제
건강에 대한 위험성 때문에, 최근 몇 년간 전 세계적으로 대기 중 미세먼지 농도를 줄이기 위한 규제가 강화되었습니다. 특히 광산, 주조업 등 먼지 노출이 많은 산업 분야 근로자에게는 엄격한 산업안전 기준이 적용됩니다. 장기간 먼지에 노출될 경우 규폐증, 폐섬유증, 폐암 등 심각한 건강 문제가 발생할 수 있어, 특히 유해한 먼지에 대한 직업적 노출 한도가 설정되어 있습니다.
대부분의 국가에서는 미세먼지 배출 상한 기준도 법제화되어 있습니다. 예를 들어 유럽에서는 2005년부터 PM10 일일 최대 허용 농도를 50 µg/m³로 설정했으며, 연간 35일을 초과할 수 없습니다. 연평균 허용 농도는 40 µg/m³입니다. PM2.5는 2008년부터 연평균 25 µg/m3 법적 기준을 준수해야 합니다. WHO 대기질 가이드라인에서는 이보다 더 엄격한 기준을 권고하고 있습니다.
독일 연방환경청(BfU)에 따르면, 독일의 미세먼지 배출량은 1995년 이후 크게 감소했습니다. 특히 PM2.5 배출량은 1995년 22만 톤에서 2018년 10만톤으로 줄어드는 성과를 기록했습니다.
미세먼지 발생원 & 저감 공정
에너지 생산, 물류, 제조 공정, 폐기물 처리 등 산업 활동은 대기 오염의 주요 원인이 됩니다. 아래 내용에서는 산업 현장에서 발생하는 미세먼지의 원인과 이를 줄이기 위한 분리·저감 공정을 소개합니다.
