(X) 환경용어

[용어] 오존과 nox, Cgole

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[제 목] 오존과nox, Cgole [등록일] 96년 9월 13일
[등록기관] 환경부
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대기중 오존 호흡질환·눈병유발
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환경에 영향을 미치는 오존은 성층권의 오존층과 대기에 존재하는 오
존으로 대별된다.
대기중의 오존은 자동차배기가스에서 발생하는 이산화질소등 화학물질
이 자외선과 작용해 생성되는 유해가스로 선진국형 대기오염원이다. 60
년대말 미국 로스앤젤레스에서는 대기중 오존농도가 0.35ppm까지 상승
해 호흡기질환과 눈병을 유발한 적이 있다. 94년 7월 계속된 찜통더위때
서울의 오존농도가 0.32ppm까지 치솟아 로스앤젤레스에 육박했던 적이
있다. 대기중 오존오염으로 인한 인체피해는 0.1~0.3ppm 농도에서 1시간
동안 노출되면 호흡기자극, 기침, 눈물등이 난다. 0.3~0.5ppm에서 2시간
동안 노출되면 운동중 폐기능 저하되며 0.5ppm이상에서 6시간동안 노출
되면 마름기침이 나고 가슴이 답답한 증상이 나타난다. 따라서 오존주의
보가 발령되면 시민들은 불필요한 자동차운행을 자제하고 노약자나 어린
이들은 바깥출입을 삼가야 한다.
식물이 오존에 오염되면 잎이 변색되고 잎전체에 작은 반점이 나타난
다. 일단 오존에 오염되면 딱정벌레등 균류의 침입에 취약해지며 생태계
측면에서 광합성기능이 저하되고 영향섭취가 떨어져 성장에 지장을 받는
다. 대기중의 오존과 달리 대기 10~50㎞에서 높은 농도를 보이는 성층권
의 오존층은 자외선, 특히 파장이 짧은 자외선-베타의 피해를 막아주는
중요한 역할을 한다. 자외선에 인체가 노출되면 노화현상이나 피부암, 백
내장이 발생할뿐 아니라 면역체계가 파괴돼 전염병에 대한 저항력이 떨
어진다. 또 바다생물 먹이사슬의 기초가 되는 식물성 플랑크톤의 성장이
저하되며 육지에서는 자외선에 동물의 알이 피해를 입는등 생태계에 심
각한 영향을 준다.
66년 영국의 남극탐사팀이 남극성층권의 오존층이 얇아진 사실을 최초로
발견한 이래 해마다 20~30㎞ 상공의 성층권에서 오존이 감소, 93년에는
오존층의 구명이 3,200㎦까지 확산됐다.

◈ 오존경보발령 및 조치사항
– 주의보 (기준 : 오염도 0.12ppm/시간이상)
ㅇ 조치내용
실외운동경기 및 노약자 활동자제
자동차 사용자제 및 대중교통 이용

– 경보 (기준 : 오염도 0.3ppm/시간이상)
ㅇ 조치내용
유치원 학교의 실외활동 억제
해당지역 차량운행 자제
노약자등 실외활동 자제

– 중대경보 (기준 : 오염도 0.5ppm/시간이상)
ㅇ 조치내용
노약자 불필요한 활동 중지
해당지역 유치원 학교 휴교권장
해당지역 차량진입 억제

오존경보제와 오존저감대책
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지난 6월 8~9일에 이어 7월 31 ~ 8월 2일 계속하여 서울지역에 오존
주의보가 발령되었으나 행동요령의 홍보 및 경보체계가 미흡하여 제대로
대처하지 못한 것으로 지적된바 있다.
오존은 왜 발생되며 오존경보제 발령시 시민의 행동요령 및 경보발령
체계와 오존오염 감소를 위한 정부시책은 무엇인가를 알아보고자 한다.

□ 오존의 특성
▶ 오존의 특성
오존(O3)은 대기중에서 가스로 존재하는 무색의 물질로서 공기보다
약간 무거우며 물에 잘 녹지않는 특성을 갖고 있으며, 또한 오존은
사람과 동·식물에 직접적으로 피해를 주며 문화재등을 손상시킨다.

▶ 오존의 생성과정과 발생 주원인
오존은 대기중에서 자연적으로 발생하거나 광화학반응 즉 배출된
질소산화물(NOx), 탄화수소(HCS)등이 햇빛에 의하여 대기중에서 화학
반응을 일으킬때 생성된다.
대도시 대기오염의 77% 이상을 차지하는 자동차배기가스는 오존
오염의 주원인이다.

▶ 오존이 인체에 미치는 영향
초기에는 큰 피해가 없으나 오존농도가 높아질수록 눈과 목이 따가움
을 느낄수 있고 심할 경우 두통, 기침등의 증세가 나타날수 있다.
0.1~0.3ppm의 농도에 1시간 노출될 경우 호흡기 자극증상 증가,
기침, 눈자극의 영향이 있고, 0.5ppm이상 6시간 노출될 경우 마른
기침, 흉부불안의 영향이 있다고 한다.
이러한 영향은 담배를 피우거나 심한 운동을 하는 경우 더욱 심하게
나타난다.

□ 오존경보제의 의미
오존경보제는 오존으로 인한 피해가 우려되는 최소치 (시간평균값
0.12ppm)에 이르렀을때 경보를 발령하는것으로 지역거주 주민들의
건강과 생활환경상의 피해를 최소화하기 위해 실시되는 제도이다
다시말하면 오염상황을 사전에 주민에게 알리어 자동차 운행자제등
주민들의 자발적 참여로 더이상 오염증가를 억제하기 위한 제도이다.
따라서 이때는 별다른 피해가 나타나지 않으나 다만 저항력이 약한
노약자나 어린이는 가급적 실외활동을 삼가는것이 좋다.
자동차가 많은 미국과 일본등에서는 이미 70년대 초부터 오존경보제를
시행해 오고 있으며, 우리나라는 ’95년 7월부터 서울지역에 한정하여
시범적으로 실시한바 있으며, ’96. 7. 1부터는 서울시 및 인천광역시
(2개)지역을, ’97. 7. 1부터는 부산, 대구, 대전, 광주광역시로 확대·
실시할 계획이다.

□ 오존경보 발령기준 및 행동요령
– 주의보 (기준 : 오염도 0.12ppm이상/시간)
ㅇ 행동요령
실외운동경기 및 노약자 활동자제
자동차 사용자제 및 대중교통 이용

– 경보 (기준 : 오염도 0.3ppm이상/시간)
ㅇ 행동요령
유치원, 학교의 실외학습 제한
발령지역 차량 우회운행
노약자등 실외활동 자제

– 중대경보 (기준 : 오염도 0.5ppm이상/시간)
ㅇ 행동요령
노약자등 불필요한 활동 중지
발령지역 유치원, 학교 휴교권고
발령지역 차량진입 억제

□ ’96. 6 ~ 8월중 오존(O3) 주의보발령 현황 (서울시)
일 시 지 역 시 간 오염도
– ’96. 6. 8 (토) : 불광동 15:00~17:00 0.121ppm
– ’96. 6. 8 (토) : 신설동 16:00~17:00 0.128ppm
– ’96. 6. 9 (일) : 신설동 13:00~15:00 0.126ppm
– ’96. 7.31 (수) : 대치동 16:00~18:00 0.130ppm
– ’96. 8. 1 (목) : 대치동 15:00~17:00 0.143ppm
– ’96. 8. 1 (목) : 잠실동 15:00~17:00 0.123ppm
– ’96. 8. 2 (금) : 마 포 16:00~18:00 0.127ppm

※ 발생원인 : 차량증가로 인한 자동차배기가스 오염물질의 양이 많아지고,
기온상승(32℃이상) 및 대기안정으로 인하여 오존농도가 상승

□ 오존저감대책
ㅇ 제작단계에서의 저공해차로 생산유도
– 대형경유차는 ’98년부터 저공해차로 생산하여 매연을 현재의
40%에서 25%로 줄이고
– 일반승용차도 ’98년부터 NOx기준을 강화(0.62g/㎞→0.40g/㎞) 할 계획이다.

ㅇ 천연가스차 보급확대
– ‘9610월에 시험운전후, ’98년부터는 본격적으로 보급하여 2000
년까지는 전국에 15만대(대경경유차 3만대, 중소형경유차 12만
대)를 보급할 계획이다.

ㅇ 운행차의 저공해화 및 연료개선
– 매연을 80%이상 줄이는 매연여과장치를 ’96년 하반기부터
2000년까지 554천대 부착하여 연간 35천톤의 오염물질을 감소
시키고,
– 경유의 유황성분도 ’96년 현재 0.1%에서 ’98년에는 0.05% 강화하여
연료의 품질을 개선해 나갈 계획이다.

ㅇ 자동차배출가스 정기검사제도 개선
– 교통안전공단에서 시행하고 있는 현행 안전검사위주형태를 배출
가스 검사위주로 강화하는 동시 검사절차 및 방법도 개선
* 측정항목 추가 : CO, HC, 매연외에 공기과잉을 추가 (’97~’98)
* 검사방법강화 : 정지상태 검사 → 부하상태 (’99년부터)

ㅇ 운행차에 매연단속을 현재 수시감시에서 상시감시체계로 전환
– ’97. 1부터 전국에 37개(185명) 전담반을 설치·운영해 나갈 계획이다.

□ 오존오염 예보제 실시계획
– ’97. 7월 부터는 서울등 광역시 이상을 대상으로 기상청에서 발표
하는 기상예보와 같이 오존농도를 사전에 예측 공표하는 오존오염
예보제를 실시하여 시민들이 능동적으로 이에 대비할 수 있도록
할 계획이다.

– 예보방법은 전일의 대기측정자료와 다음날 기상자료를 이용, 개발한
통계모델을 사용하여 하루전에 다음날 예상 최고 오존오염도를
예측하는 것이다.
오존경보제 시행은 대기오염물질을 감소시키자는 취지임을
이해하여야

○ 지난 6월 8~9일에 이어 최근 7월31~8월 2일 계속하여 서울지역에
오존주의보가 발령에 따른 각 언론사의 대대적으로 보도된 내용이
마치 오존오염을 대기오염지표로 인식, 서울등 수도권 전지역의 하늘이
크게 오염된 듯한 인상을 줌으로써 오존경보제 시행의 취지를 무색케
하는 것이 아닌가 하여 이에 대한 견해를 밝혀 두고자 한다.

– 이미 잘 알려진 바와 같이 미국, 일본등 선진국에서는 오존경보제를
’70년대 초부터 시행해오고 있으며 우리나라는 ’95년 7월부터 서울
지역에 시범적으로 실시한바 있고 ’96. 7월부터는 서울시 및 인천
광역시(2개)지역을, ’97. 7월부터는 부산, 대구, 대전, 광주광역시도
확대 실시할 계획이다.

– 일반적으로 대기중에 포함되어 있는 오존의 90%는 성층권(지상에서
약 10~50㎞사이)내에 있고 10%는 대류권에 포함되어 있는데 특히,
성층권에서도 오존이 밀집되어 있는 25㎞부근을 오존층이라 하며,
이는 태양으로부터 오는 강한 자외선을 막아주어 생물체 보호
기능을 함은 물론 강한 산화력이 있어 적당량이 존재할 경우 살균,
탈취등의 작용으로 인간생활에 이롭게 사용되기도 한다.

– 오존 오염도는 태양광선의 강도, 기온, 풍속등 기상현상이 크게 작용
하므로 고농도의 오존이 발생할 경우 지속시간을 예측하기가 어려
운 것이 특징인데 오존주의보가 발령될 정도의 오존농도는 큰 피
해가 없으나 장시간 노출되면 눈과 목이 따갑고 두통, 기침등의
증세가 나타날 수 있으므로 더 악화되기 전에 피해를 최소화하기 위
하여 유아, 환자, 노약자(전체인구의 약 5%차지)등은 외출을 자제
하도록 하고 있는 것이다.

즉, 정부에서는 대기중의 오존농도가 일정기준이상 높게 나타났을 경우
오존경보를 발령함으로써 지역주민들의 인체 및 생활환경상의 피해를
최소화하고 국민들에게 대기오염에 대한 관심을 촉진시켜 오존경보
도달 이전에 대기오염물질을 감소시키고 환경의식 수준을 고양시키자는
취지에서 오존경보제를 시행하고 있음을 국민 각자 모두가 이해하여야만
할 것이다.

아울러 환경부에서는 오존생성의 주 원인물질인 질소산화물을 감소
시키기 위하여 자동차배출가스허용기준 강화등 자동차배출가스 저감
대책을 지속적으로 추진하고 있으며 ’97년부터는 기상청에서 발표하는
기상예측자료와 같이 대기오염농도를 사전에 예측 공표하는 오존오염
예보제를 실시하여 시민들이 능동적으로 이에 대비할수 있도록 할 계획
이다.

결국 오존으로부터의 피해를 줄이기 위하여는 자동차운행을 삼가고
자동차통행이 많은 지역이나 대형 에어컨을 많이 사용하는 빌딩 및
밀집지역의 출입을 자제하는등 시민과 기업 및 정부의 공조체하에
국민들의 적극적인 협조가 뒤따른다면 그 피해는 최소화될 것으로
믿는다.

♣ 제공자 : 환경부 한강환경관리청 측정관리과 박상진
(경기도 안산시 고잔동 522-1. TEL 0345-86-7920)

오존과 NOx, Cgole
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연소에 의하여 생성되는 질소산화물의 대부분은 NO이다.

NO는 대기중에서 O3과의 반응에 의하여 NO2로 전환되며,
NO2는 태양빛에 의하여 NO와 O로 분해되는데, 이 과정에서 생
산된 산소원자(O)는 O2와 결합하여 O3를 생성한다.

NO + O3 → NO2 + O2 —— ①
NO + hr → NO + O —— ②
O2 + O → O3 —— ①

이와 같은 반응은 대기중에서 반복적으로 일어나는데 이를
NOx Cgole이라 한다.

대기중에 NO와 O3가 공존하면 ①의 반응에 의하여 O3은 NO
를 NO2로 전환시키면서 O2로 돌아가기 때문에 O3 은 축적되지
않고 대기중의 O3 농도도 증가하지 않는다.

따라서 대기중의 NO는 O3와 반비례적으로 존재한다고 말할
수 있는 것이다.
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