오존 오염, 가장 큰 원인은?
By 이웃집편집장
2017-11-10 15:28:33 1674

올 봄에는 미세먼지와 황사로 맑은 하늘을 본 날보다 그렇지 않았던 날들이 많았던 것 같습니다. 이들 오염물질은 호흡기 질환까지 유발해 마스크를 쓰고 다니는 사람들도 심심찮게 볼 수 있었는데요.


여름에는 미세먼지도 문제지만 지표면의 오존(O3)이 스모그를 유발하는 주요 물질로 작용한다고 합니다. 햇빛이 오존 생성에 많은 영향을 미치는데 여름에는 햇볕이 강하기 때문입니다. 


오존은 우리를 보호해주면서 동시에 해가 될 수도 있는 양면적인 존재입니다. 왜냐하면 오존은 지표면으로부터 20~25km 떨어진 성층권에 있을 땐 태양으로부터 나오는 자외선을 흡수해 지구의 생명체를 보호하지만 지표면에서는 햇볕과 만나 유해물질로 바뀌어 천식, 기관지염 같은 호흡기 질환을 유발할 수 있기 때문입니다. 


이렇게 악영향을 미칠 수 있기 때문에 미국 항공 우주국(NASA)은 오존 농도를 예전부터 데이터로 축적해왔습니다. 이러한 연구결과를 11월 7일(현지시간) 홈페이지를 통해 전했는데요.


세 지역 모두 질소산화물 포화상태인 영역이 줄어든 것을 볼 수 있습니다. 출처: 미국항공우주국(NASA)


연구진은 지난 2004년 쏘아올린 위성을 이용해 데이터를 모았습니다. 이렇게 모은 우주 관측 자료를 기반으로 여름동안 북미, 유럽, 동아시아 이 세 지역에서 질소산화물(NOx)과 휘발성 유기화합물(VOC)중 어떤 물질이 오존 형성에 더 영향을 주는 지 알아봤습니다. 


이들 휘발성유기화합물(VOC, volatile organic compounds)과 질소산화물(NOx)은 오존을 생성하는 주요 물질이기 때문에 예의 주시해야 하죠.  


이번 연구의 공동저자인 콜럼비아대학 라몽-도허티관측연구소(Lamont-Doherty Earth Observatory) 대기 화학자 피오레(Arlene Fiore)는 “두 가지 물질 중 오존 형성에 더 많은 영향을 미치는 물질을 줄이면 지표면 근처에서 오존이 형성되는 것을 막을 수 있다”고 설명했습니다.


공장 매연에는 질소 산화물이 많이 포함 돼 있습니다.출처:Fotolia


데이터를 보면 2005년 뉴욕의 경우, 붉게 표시된 지역에서 질소 산화물(NOx)이 포화상태를 보이고 있습니다. 이는 오존 농도가 휘발성 유기 화합물의 양(VOC)의 증감에 의해 결정된다는 것을 뜻합니다. 그러나 2015년에는 이러한 지역이 크게 줄어들었습니다. 


우리나라 서울도 질소산화물 포화상태인 지역이 줄어들었네요. 출처: 미국항공우주국(NASA)


동아시아 지도를 보면 우리나라에도 2005년에는 서울 지역에 표기됐던 질소산화물을 뜻하는 빨간 부분이 2015년에는 줄어든 것을 볼 수 있습니다. 영국도 런던이 위치한 남부지방 중심으로 질소산화물의 양이 많았는데요. 2015년에는 대부분의 지역에서 빨간 부분이 줄어든 모습을 볼 수 있습니다. 


이는 자동차 배기 가스 및 공장 매연 배출 규제로 질소 산화물(NOx)이 감소한 탓입니다. 질소산화물(NOx)을 더욱 규제해 감소시키면 결과적으로 오존 형성이 감소되겠죠.


왜냐하면 휘발성유기화합물(Voc)는 주로 식물, 나무, 작물 등에서 자연적으로 발생하기 때문에 인위적으로 줄이기가 힘든 반면 질소산화물(NOx)은 화석연료를 태울 때 주로 발생해 인간의 노력으로 줄일 수 있기 때문입니다.


실제로 지난 20년 간 규제의 초점은 질소산화물 감소에 맞춰져 있었는데(NOx) 이번 연구로 이러한 노력들이 어느정도 성과를 거두었음이 드러났습니다. 


연구 논문 주저자인 라몽-도헤르티관측연구소의 샤오멩 진(Xiaomeng Jin)은 "우리는 위성 데이터를 이용해 오존을 형성하는 물질을 추적해 왔다"면서 "향후 질소 화합물(NOx)을 더 규제하면 지표면에서 오존이 형성되는 것을 감소시킬 수 있을 것"이라고 설명했습니다. 


이번 연구는 <지구물리학 연구 저널(Journal of Geophysical Research: Atmospheres)>에 실렸습니다. 



이웃집편집장(editor_in_chief@scientist.town)

김동진 수습 에디터(kimdj84@scientist.town)

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