오존오염을 줄이자(상)…오존(Ozone)의 두 얼굴
오존오염을 줄이자(상)…오존(Ozone)의 두 얼굴
  • 조성렬 <충북도보건환경연구원 공학박사> 
  • 승인 2013.05.01 20:59
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특별기고

조성렬 <충북도보건환경연구원 공학박사> 

오존(Ozone)은 산소원자 3개로 이루어진 특유한 냄새가 나는 푸른빛의 기체이나, 낮은 농도에서는 무색, 무미, 무취이다. 오존이라는 이름은 ‘냄새가 나다’라는 뜻의 그리스어 오제인(Ozein)에서 유래되었다. 화학식은 O3 이며, 산화력이 강하여 산화제, 표백제, 살균제로 쓰인다. 대기중의 오존은 존재 위치에 따라 건강을 보호하기도 하며, 해를 입히기도 한다.

◇ 고마운 오존과 해로운 오존

대기 중에 존재하는 오존은 지구 생명체의 생존을 보장하는 보호막 역할을 하기도 하지만, 호흡기를 자극하거나 식물의 생존에 영향을 미치는 피해를 입히기도 한다. 지구 표면으로부터 10~50km 상공에 위치하는 성층권에 존재하는 오존은 태양으로부터 오는 자외선을 차단하여 지구상의 생명체를 보호한다. 지구상에 존재하는 전체 오존의 90% 정도가 성층권에 존재하기 때문에 성층권을 오존층이라고도 부른다. 성층권의 오존은 냉장고에 사용된 냉매제, 헤어스프레이용 분무제 등으로 사용된 프레온 가스류에 의해 파괴되어 오존 함량이 감소하고 있다.

그러나 지표면 부근에 존재하는 오존은 대기오염물질로 사람의 호흡기와 눈을 자극하는 등 인체에 해를 입히며, 농작물의 성장에도 피해를 주게 된다. 지표면의 오존은 오염물질 배출시설에서 발생하는 것이 아니라 휘발성유기화합물질과 질소산화물 등이 햇빛과 반응하여 광화학반응을 통해 생성된다.

오존의 생성과정에는 일사량, 온도, 습도, 풍속 등 여러 가지 환경인자가 관련되어 있기 때문에 통제하기가 매우 어렵다. 이산화황, 먼지, 일산화탄소 등의 대기오염물질은 저황유 공급, 청정연료의 사용 등으로 대기오염도가 감소하고 있다. 그러나 오존오염은 다수의 원인물질이 관여하는 반응메커니즘의 복잡성, 이차오염에 따른 원인과 현상의 불일치, 원인물질 배출관리의 취약성 등으로 인해 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.

고마운 오존은 줄어들고, 해로운 오존은 늘어나는 추세이므로 전 세계적인 대책마련과 노력이 필요한 실정이다.

◇ 오존발생 현황

지표면의 오존은 대기 중에서 생성되며, 오존생성의 4대 요소는 질소산화물, 휘발성유기화합물질, 자외선, 온도인 것으로 알려져 있다. 햇빛의 세기가 강하고 지속기간이 길 때, 오존생성 원인물질의 배출량이 많고 오염물질의 확산이 저해되는 기상조건과 지형적인 형태에서 높게 생성된다. 오존이 높게 생성되는 기상조건은 기온이 25도 이상, 상대습도 75% 이하, 풍속 4m/초 이하, 기온역전상태, 일사량이 강할 때이다. 따라서 대기중의 오존오염은 하루 중에서도 한낮에 높아지는 경향을 보이는데, 차량의 통행 등으로 축적된 오존생성 원인 오염물질이 햇빛과 반응하면서 오존을 생성하여 오전 10시부터 상승하여 오후 1~2시쯤 최대치에 도달하며, 오후 6~9시까지 지속되는 경향을 보인다. 계절적으로는 겨울보다는 여름에 높게 나타나게 되는데, 오존의 월평균 농도는 1월부터 6월까지는 꾸준히 증가되다 7~8월에는 장마의 영향으로, 9월부터는 기온하강으로 감소하는 양상을 보인다. 그러나 건강에 영향을 미칠 수 있는 오존오염은 5월부터 9월중에 기상여건에 따라 발생할 수 있으므로 정부에서는 이 기간동안 오존경보제를 운영하고 있다. 오존경보제는 1995년에 서울지역에 처음으로 도입되었으며, 99년부터는 시도지사 고유업무로 변경되어 현재 전국 대부분의 시단위 지역에서 운영되고 있다. 충북은 청주시와 충주시를 대상으로 경보제를 운영하고 있다. 경보제는 오존의 농도에 따라서 주의보, 경보, 중대경보로 나뉘어 발령된다.


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