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5-7. 기타 환경 문제
5-7-1. 스모그와 오존
스모그(smog)는 연기를 뜻하는 영어 단어 ‘smoke’와 안개를 뜻하는 ‘fog’가
합쳐져서 된 말로, 대도시에서 흔히 관찰되는 검은 안개(매연)을 가리키는 말이다(그림 5-7-1).
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| 그림 5-7-1. 인왕산에서 바라본 서울 전경. 스
모그로 인해 뿌옇게 보인다. (사진 출처: http://ramzy.tistory.com/54).
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이 스모그는 자동차의 배기통이나 공장의 굴뚝 등을 통해 배출되는 화석 연료 연소
후의 가스 화합물과 미처 다 타지 못한 연소 찌꺼기 등이 복잡하게 섞여 있는 혼합물로서 우리의
건강에 심각한 위협이 되는 대기 오염물이다. 이 스모그는 아래와 같은 광화학
반응(photochemical reaction)을 통해 궁극적으로는 오존을 만든다(그림 5-7-2):
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NO. + VOC(휘발성유기화합물; volatile organic compounds) + 태양빛 = O3, HNO3,
및 기타 유기물의 혼합체 |
(5-7-1) |
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| 그림 5-7-2. 도심 오존의 생성
(그림 출처: http://www.kdheks.gov/bar/air-monitor/pollutants.html).
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우리는 이미 앞의 5-3 절에서 성층권에 존재하는 오존층이 지구환경을 위해 어떠한
중요한 역할을 하는지 배웠다. 하지만, 스모그로 인해 만들어지는 오존은 이번에는 우리를 비롯한 생
물들에게 매우 해로운 독소로 작용하게 된다. 이렇게 해로운 우리 주변의 오존을 도심 오존(urban ozone),
대류권 오존(tropospheric ozone), 저고도 오존(low level ozone), 또는 지상 오존(ground level ozone)
등의 다양한 이름으로 부른다.
도심 오존은 우리에게 여러 가지 건강상의 문제를 일으킬 수 있는데, 이중 대표적인
것 몇 가지를 들자면 아래와 같다:
- 호흡기계 염증 유발 (기침, 인후염, 가슴 통증 유발)
- 폐 기능 저하, 호흡 장애
- 천식 악화
- 호흡기계 면역력 약화
- 늑막염 또는 손상
위와 같은 환경적 위협(해로움)때문에 우리나라를 비롯한 세계 각국에서는 대기 중
오존 농도가 일정 수준 이상을 넘지 않도록 규제하고 있다. 이들 환경기준치를 살펴보면, 시간당
평균 농도가 세계보건기구는 0.1ppm, 미국은 0.12ppm, 카나다는 0.08ppm을 넘지 않도록 하고 있어
나라마다 약간씩의 차이는 있으나 대략 비슷한 것을 알 수 있다. 우리나라는 시간당 0.1ppm, 8시간
평균 농도는 0.06ppm을 오존 농도의 기준치로 정하고 있다. 스모그의 광화학 반응이 거의 없는 청정
지역에서의 오존 농도는 이들 기준치의 수%에 지나지 않는다. 우리나라 전국의 오존 농도는
http://www.airkorea.or.kr에서 실시간으로 확인할 수 있다(그림 5-7-3).
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| 그림 5-7-3. 우리나라 오존 농도를 실시간으로
확인할 수 있는 싸이트 http://www.airkorea.or.kr의 화면 갈무리 사진.
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5-7-2. 먼지와 플라이애쉬
대기에는 많은 먼지(particulate matter; PM)들이 있으며, 이들 중 상당 부분은 오염물이다.
대기 먼지는 고상과 액상의 다양한 크기의 입자들로 구성되어 있으며, 대개 직경 70μm 보다 큰 것들은
금방 지상으로 떨어지기 때문에 이 크기보다 작은 먼지들을 다 합쳐서 총부유먼지(Total suspended
particulates, TSP; PM70)이라고 부른다.
먼지는 특히 크기가 작은 것이 좀 더 대기 중에 오래 부유하고, 보다 쉽게 흡입되기 때문에
건강에 해로운데, 이중 10μm 이하의 직경을 갖는 먼지가 특히 해로운 것으로 조사되었다. 이들 먼지를
입자의 크기에 따라 흡입가능부유먼지(respirable suspended particulate, RSP, 직경 10μm 이하, PM10),
미세먼지(fine particulate, 직경 2.5μm 이하, PM2.5), 극미세먼지(ultrafine particulate, 직경 0.1μm
이하) 등으로 구분한다(우리나라 일부 분야에서는 PM10을 미세먼지, PM2.5를
극미세먼지라 부르기도 하므로 주의하자). 위 먼지들을 차례로 우리나라 대기환경기준치에 따르면 PM10은
연평균 50μg/m3 24시간 평균 100μg/m3을, PM2.5는 연평균
25μg/m3 24시간 평균 50μg/m3을 넘지 않도록 규제하고 있다.
이들 먼지는 폐암을 유발하고, 노인 사망률을 증가시키며, 임신부와 태아의 건강에 악영향을
미치며, 천식과 두통을 유발하고, 아토피 피부염의 원인이 되는 것으로 알려져 있다(미국 환경청, 2008).
우리나라 전국의 먼지 농도도 위에서 언급한 사이트 http://www.airkorea.or.kr에서 확인할 수 있다.
플라이애쉬(fly ash)는 화석 연료 중 특히 석탄을 연소할 때 발생하는 미립이 먼지로,
굴뚝을 통해 이들 먼지가 주변으로 비산하기 때문에 붙여진 이름이다. 이 플라이애쉬는 석탄 내의 불순물,
특히 규산염광물들과 같은 비금속 광물질 불순물이 석탄이 연소할 때 소결되어 만들어지는 것이다(그림 5-7-4).
현대에는 이들 대부분의 플라이애쉬는 전기적인 방법으로 굴뚝으로부터 배출되기 전에 제거되는데, 이렇게
제거된 플라이애쉬는 모아서 폐기하여야 한다. 그러나, 그 양이 점점 많아져서 폐기가 곤란하게되자 사람들은
이것의 재활용을 모색하게 되었고, 지금은 매우 다양한 제품의 재로로 활용되고 있다(그림 5-7-5).
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| 그림 5-7-4. 플라이애쉬의 전자현미경 사진
(사진 출처: http://geoinfo.nmt.edu/staff/hoffman/flyash.html).
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| 그림 5-7-5. 플라이애쉬의 이용
(그림 출처: From http://www.rmrc.unh.edu/tools/uguidelines/cfa51.asp).
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