새벽운동은 건강에 해롭다는 말이 있다. 결론부터 말하자면 일부는 맞고 일부는 틀린 말이다.
이 같은 속설은 기상학 이론에서 나온 것이다. 기상학 이론에 따르면 맑고 바람이 적은 야간과 새벽에 걸쳐 복사역전이 발생한다.
복사역전이란 지표면 부근의 기층이 냉각되어 생기는 기온역전현상을 말한다. 새벽 시간대 지표면에선 기층이 냉각되어 밀도가 높은 차가운 공기가 존재한다. 상층에선 밀도가 낮은 따뜻한 공기가 존재하기 때문에 서로 혼합되지 못하고 안정된 상태를 유지한다. 이 때문에 연기 및 매연 등 대기 오염물질이 확산되지 않고 지표면 가까이에 정체하게 된다. 이것이 '새벽운동은 건강에 해롭다'는 속설이 나온 이유다.
굴뚝 연기로 대기오염 판단하기 'Fanning', 'Lopping'
복사역전 현상은 공장 굴뚝에서 매연이 배출되는 모양을 보고 확인이 가능하다. 기상학에서는 새벽 시간대 복사역전으로 인해 공장 매연의 모양을 상하의 확산 폭이 적은 것으로 분석한다. 연기의 위 아래 수직방향 분산이 억제된다. 위에서 보면 부채처럼 넓게 퍼지지만 옆에서 보면 뱀 한 마리가 기어가는 모양이다. 그래서 '사행'을 보인다고 설명한다. Fanning(부채형) 형태다.
반면 정오부터는 지표 부근의 대기는 비교적 깨끗한 상태를 유지한다. 해가 지표면을 가열시키면 지표면 부근의 대기 또한 가열되기 때문이다. 이에 따라 지표면의 공기는 점차 따뜻해져 밀도가 낮아지고 상층으로 이동하게 된다.
반대로 상대적으로 차가운 상층의 공기는 아래로 내려가면서 상·하층 공기의 혼합이 이뤄진다. 즉, 공기의 혼합이 왕성한 때이므로 오염물질이 잘 확산되어 지표면의 대기상태는 비교적 깨끗한 편이다. 이를 Looping(파상형) 형태라 한다.
따라서 이론적으로 하루 중 오전 6시부터 9시까지가 가장 오염도가 높고 오후 12시부터 3시 사이가 가장 낮다. 새벽 시간대 운동을 피하고 낮 시간대 운동이 해야한다는 말이 여기에서 나온 것이다.
그런데 현실은 달랐다
하지만 실제상황은 이론과는 전혀 다른 양상을 나타내고 있다. 국립환경과학원이 2015년 전국 미세먼지 관측소의 농도를 평균한 자료를 살펴보면 실제 '새벽' 시간대 대기오염농도가 가장 낮았다. 서울의 경우 2015년 1월 기준, 새벽 6~7시 평균 대기오염도는 42㎍/㎥로 하루 중 제일 낮은 수치를 보였다.
반면 하루 중 대기오염물질의 연직확산이 잘 된다는 정오 시간대에는 오염물질의 농도가 47㎍/㎥로 하루 중 최고치를 기록했다. 기상 이론과는 정반대의 결과다.
'전제'를 간과했기 때문
이론과 상반된 수치가 나온 이유가 무엇일까? 다시 한 번 복사역전에 대한 설명을 살펴보자. 기상학에서는 맑고 바람이 적은 야간에서 새벽에 걸쳐 복사역전이 발생한다고 되어 있다.
여기서 '맑고 바람이 적은'이라는 전제가 붙어 있다는 점을 상기해야 한다. '맑고 바람이 적은' 대기가 안정된 날에는 오염 물질이 흩어지지 않아 계속 쌓이다보니 새벽에 오염도가 가장 높게 나타날 수밖에 없다. 하지만 1년 365일 새벽 기상 상태가 '맑고 바람이 적은' 상태를 유지하는 것은 아니다. 즉, 새벽 운동이 해롭다는 가설은 '맑고 바람이 적은'이라는 전제를 생략한 성급한 일반화의 오류라고 볼 수 있다.
기상조건은 시시각각 변한다. 항상 맑고 바람이 적은 상태만 지속되는 게 아니기 때문에 새벽 시간대 복사역전이 매일 발생하는 것 또한 아니다. 따라서 단정적으로 새벽 시간대 야외 운동은 건강에 해롭다고 얘기 할 수 없는 것이다.
게다가 지역별로 지표면의 성질과 특성이 달라 대기 안정도가 다르게 나타난다. 같은 서울 지역이라 하더라도 지표면의 지형, 녹지가 있는가 없는가에 따라 차이가 있고, 같은 장소도 계절에 따라 변화가 크다.
따라서 매일 매일 바뀌는 대기 상태를 확인하고 운동을 할지 말지 판단하는 것이 현명한 방법이라 하겠다. 집 근처에 공장이 있다면 굴뚝의 연기상태를 보고 복사역전 여부를 판단해 볼 수도 있겠다.
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환경영향평가원 남두호(nam2ho@naver.com)
