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토론토지하철 미세먼지 오염 원인 규명

열차 제동시 바퀴와 선로 마모가 주요 원인

(토론토) 토론토 대학교와 연방 보건부가 공동으로 수행한 연구에서 토론토 지하철 시스템의 주요 미세먼지 오염원이 기차 제동 시 발생하는 바퀴와 선로의 마모로 밝혀졌다.

이 연구는 교통 및 환경 저널 'Transportation Research Part D'에 게재되었으며, 연구진은 공기 중 미세먼지(PM2.5)의 화학적 구성을 분석하고 모델링을 통해 오염원을 규명했다. PM2.5는 직경이 2.5마이크로미터 이하인 미세 입자로, 호흡기 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

연구를 주도한 그렉 에반스 토론토 대학교 응용화학 및 화학공학과 교수는 “초기 연구에서는 제동 패드가 주요 오염원으로 추정되었으나, 실제로는 제동 시 바퀴와 선로의 마모가 주요 원인임을 확인했다”고 밝혔다. 그는 “기차가 역에 접근할 때의 제동 강도에 따라 마모 정도가 달라진다”며 “브레이크를 덜 강하게, 덜 자주 사용하면 미세먼지 배출을 줄일 수 있다”고 설명했다.

이번 연구는 2021년 발표된 연구의 연장선으로, 2018년 조사 결과 TTC 2호선 블루어-댄포스(Bloor-Danforth)에서는 미세먼지 농도가 증가했지만, 1호선 영-유니버시티(Yonge-University)에서는 감소한 것으로 나타났다.

에반스 교수는 “1호선은 이미 수년전부터 신형 열차가 주행하고 있다. 이는 주로 재생 제동 기술을 사용해 전기 에너지로 변환함으로써 마찰을 줄인다. 반면 2호선은 구형 열차를 운용하고 있다. 구형 열차들은 마찰 제동을 사용하므로 미세먼지 배출이 더 많다”고 분석했다.

지하철 미세먼지의 건강에 미치는 영향은 아직 명확히 규명되지 않았지만, 에반스 교수는 “지하철 미세먼지는 대기 중 오염물질과 다르며 철분 함량이 높아 더 유해할 가능성이 있다”고 경고했다.

또한 에반스 교수는 “미세먼지 배출을 줄이는 것 외에도 환기 시스템을 개선하는 것이 중요하다”고 강조했다. 현재 토론토 지하철은 주로 기차가 터널을 통과할 때 공기를 밀어내는 방식으로 환기가 이루어지고 있지만, 몬트리올과 바르셀로나 같은 도시는 지속적인 기계 환기를 통해 미세먼지 농도를 낮추고 있다.

에반스 교수는 이번 연구 결과가 2호선의 실내 공기질 개선을 가속화하고, 향후 새로운 지하철 노선인 온타리오 라인과 같은 신규 프로젝트 및 다른 도시의 지하철 설계에도 영향을 미칠 것으로 기대하고 있다.

김태형 기자 (edit@cktimes.net)