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▲ 서울 광화문 일대의 모습. 대기 중 미세먼지나 오존 등의 농도가 높아지면서 대기질 개선이 우리가 해결해야 할 숙제가 됐다. ⓒ온케이웨더 정연화기자 |
어느덧 계절은 여름의 길목에 들어섰다. 요며칠 한낮 기온이 25℃를 웃도는 날이 많았던 가운데 이달 들어 강한 햇볕이 내리쬐면서 자외선지수가 평소보다 높았다. 지난 13일에는 대기 중 오존 농도가 기준치를 넘어서면서 부산 지역에 올 들어 처음으로 오존주의보가 내려졌다. 이튿날인 14일 오후에는 서울 강남구 등 동남권 4개구와 경기도 일부 지역에 올해 첫 오존주의보가 발령되기도 했다.
얼마 전까지만 해도 맑고 선선한 날이면 아무런 생각 없이 환기를 시켰다. 하지만 요즘엔 실외의 미세먼지 농도에 관한 정보를 체크한 다음에야 창문을 여는 것이 습관이 됐다. 뿐만 아니라 비교적 맑은 날엔 오존도 주요 관심사다. 오존은 자동차의 배기가스나 공장에서 뿜어져 나오는 대기오염 물질이 강한 햇빛과 반응해 생성되는 2차 오염물질로 강한 오존에 장시간 노출되면 눈과 피부가 따갑다.
이런 가운데 이달 말부터 환경부·기상청·안전행정부가 대기질 예보 협업체계를 구축해 전국 단위의 초미세먼지·오존 예보제를 시행한다고 밝혔다. 여름철엔 더위도 걱정이지만 뙤약볕아래 대기 중 미세먼지나 오존 등의 농도가 높아지면서 대기질 개선이 우리가 해결해야 할 숙제가 됐다.
한편 오존경보제는 대기 중 농도에 따라 주의보(시간평균 0.12ppm 이상), 경보(시간평균 0.3ppm 이상), 중대경보(시간당 0.5ppm 이상)의 3단계로 구분해 시행되고 있다.
주의보(시간당 0.12ppm이상)에 해당되면 눈과 코에 자극을 느끼고 불안감과 두통이 유발된다. 경보(시간당 0.3ppm이상) 발령 시에는 호흡기 자극, 가슴압박, 시력감소 등 증상이 나타날 수 있다. 중대경보(시간당 0.5ppm이상)에 이르면 폐기능 저하 및 폐혈증 등 인체에 심각한 영향을 끼친다. 때문에 오존주의보 이상이 발령된 지역에서는 운동과 산책 등 야외 활동을 자제하고 승용차보다는 대중교통을 이용해야 한다.
오존(Ｏ₃)은 산소의 3원자 형태로 된 기체로 대기 구성 성분의 하나다. 상온에서는 약간 푸른색을 띠는 기체지만 액체가 될 때는 흑청색, 고체가 될 때는 암자색을 띤다. 특이한 냄새가 나서 공기 속에 극소량만 존재해도 냄새를 감지할 수 있다. 기체는 물에 잘 녹지 않으며 상온에서 자발적으로 분해돼 산소(Ｏ₂)가 되기도 한다.
오존은 산소에 분해되는 성질을 이용해 극장, 학교, 병원 등에서 공기 정화에 활용되며 살균 작용에 의한 음료수 소독, 표백이나 유기화합물의 구조 결정 등에도 이용된다. 그러나 인체에 독성이 있어 장시간 흡입하면 호흡기관을 손상시키기 때문에 주의해야 한다.
한편 오존은 자연적으로 발생하기도 하고 자동차에서 나오는 매연 등에 의해 만들어지기도 한다. 이중에서도 특히 자동차의 배기가스가 여름철 강한 햇빛에 의해 분해될 때 발생하는 오존은 사람의 폐나 기관지, 눈 등을 자극해 여러 가지 질병을 일으키므로 매우 해롭다.
햇빛이 강해지면서 대기 중 오존 농도 또한 높아지는데 기온이 25℃ 이상, 바람이 불지 않은 날 오후 2시~5시 사이에 대개 가장 높게 나타난다. 성층권의 오존은 태양으로부터 오는 자외선을 흡수해 지구생물을 보호해 자연적인 자외선 차단제 역할을 한다. 반면 지표면 오존은 주로 대기오염에 의해 생겨 인체에 해로운 영향을 준다.
일반적으로 지상에서 약 15㎞까지의 대기층을 대류권, 약 50㎞까지를 성층권, 약 80㎞까지를 중간권, 약 500㎞까지를 열권이라 부른다. 오존층이란 성층권에 퍼져 있는 오존 농도가 가장 높은 층으로 대부분이 고도 15~35㎞의 대기층에 존재한다. 이 오존층은 성층권에서는 태양의 자외선 복사와 분자 상태의 산소 사이의 상호 작용에 의해 만들어지며 태양으로부터 자외선을 흡수한다. 지구상의 생물이 방사선 치사량에 노출되는 것을 방지하는 생명의 보호막으로 ‘지구의 파수꾼’이라 불린다.
하지만 최근 이 오존층이 산업 발달과 함께 급격히 파괴되고 있어 문제다. 오존층을 파괴시키는 주범은 바로 냉장고와 에어컨의 냉매제로 쓰이는 염화불화탄소(CFCs)다. 우리에겐 프레온가스라는 이름이 더 익숙하다. 프레온가스는 구조가 너무 안정돼있어 대기 중에서는 분해가 되지 않고 성층권 상층부에서 자외선에 의해 분해된다. 이때 생성된 염소원자는 오존을 분해시키는 반응의 촉매 구실을 해 오존층이 빠른 속도로 분해되도록 한다.
특히 프레온가스는 자연 상태에서는 존재하지 않았던 인공적인 화합물이다. 가연성과 독성이 없어 1980년대에는 냉장 시스템, 스프레이 압축가스 등으로 널리 활용됐다.
염소원자 하나가 무려 10만개 정도의 오존분자를 파괴한다. 또한 매년 남반구 지역의 봄철, 특히 남극에서 매우 강한 오존층 파괴가 일어나고 있는 것은 남극에 특유한 기상 현상이 나타나기 때문인 것으로 알려져 있는데 그 원인 물질이 프레온가스에 기인된 염소라는 것이 밝혀졌다. 최근에 들어서는 북극권에서도 작은 오존 구멍이 관측되고 있다. 지구온난화 문제와는 달리 오존층 파괴는 고갈의 속도만 늦출 수 있을 뿐 근본적인 치유는 불가능하다. 때문에 프레온가스의 사용을 규제하는 등 여러 가지 노력을 통해 파괴를 극소화하는데 최선을 다하는 것 외에는 달리 방도가 없다. 사용 규제를 곧장 한다하더라도 대기가 원 상태로 바로 돌아가지는 않으며, 오존층이 원래의 상태로 회복하는 데는 약 100년이 소요되는 것으로 알려졌다.
오존층 파괴는 성층권의 온도 변화를 초래해 기후변화의 원인이 되고 있으며 이와 함께 대기의 UV-B를 흡수하는 역할을 약화시켜 피부암, 백내장 등을 초래한다. 농수산물의 성장도 방해해 지구 생태계 전반에 영향을 준다. 이외에도 콩 등의 곡물류는 수확량과 품질이 저하되며, 식물 플랑크톤 감소로 바다 속 먹이연쇄가 깨져 바다 생태계도 큰 영향을 받는다.
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정연화 온케이웨더 기자 
