성층권 오존과 지표면(대류권) 오존

여름철 일기예보에 빠지지 않고 등장하는 말이 있습니다. 자외선 지수와 오존의 농도죠. 더운 날씨나 폭염에 오존 주의보가 뜨기도 하고요. 하지만 성층권의 오존은 지표면에 도달하는 해로운 자외선을 흡수하는 좋은 점도 있는데요. 

 

오존(Ozone, O3)은 산소 원자 세 개로 구성되어 있으며, 공기보다 무거운 자극성 있는 기체입니다. 이 오존은 어디에 위치하느냐에 따라 지구상의 동식물에 좋은 영향을 줄 수도, 나쁜 영향을 미칠 수도 있습니다.

 

 

성층권에 있는 오존은 좋다

 

학교 다닐 때 과학시간에 배웠던 대기권. 대기권은 고도에 따른 기온의 변화에 따라 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 나뉘는데요. 이중 지표에서 10~50km 사이에 위치한 것이 성층권입니다.

 

성층권 오존층 - 자외선 흡수

 

 

성층권에 있는 오존은 태양의 자외선 복사와 산소 분자의 상호작용을 통해 형성되며 지구에 존재하는 전체 오존의 약 90%를 차지합니다. 이 오존층은 태양의 유해한 자외선을 차단하는데요. 자외선에는 UV-A, UV-B, UV-C가 있는데 오존층은 UV-C는 100%, UV-B는 80~90%를 흡수한다고 합니다. 이렇게 오존층은 지표면에 도달하는 자외선을 조절해 주어 지구상의 모든 생명체를 보호하는 역할을 합니다. 

 

하지만 환경오염이 심해지면서 오존층이 파괴되는 문제가 발생합니다. 그러면 오존층은 자외선을 제대로 흡수하지 못해 지표에 도달하는 자외선의 양이 점점 증가하게 되는 거죠. 사람들은 피부암이나 백내장 등을 유발하는 해로운 자외선에 더 많이 노출되게 되고 환경에도 좋지 않은 영향을 미치게 됩니다.

 

 

 

지표면 가까이에 있는(대류권에 있는) 오존은 나쁘다

 

반면 지표면 가까이에 있는 오존은 대기 오염 물질인 휘발성 유기 화합물과 질소 산화물 사이의 광화학 반응으로 형성되며 사람들의 건강과 환경에 나쁜 영향을 끼칩니다.

 

휘발성 유기 화합물은 주로 페인트, 산업(공장 배출가스) 등에서, 질소 산화물은 주로 도로 교통(자동차 배기가스)에서 발생합니다. 이런 물질들이 태양의 높은 온도와 강한 빛으로 화학반응을 일으켜 오존이 생성됩니다.

 

특히 여름이 되면 자외선 지수와 오존의 농도에 관한 일기예보를 많이 접하게 되는데요. 오존은 사계절 내내 형성될 수 있지만 낮 시간이 길어지면 자외선의 복사량이 증가하기 때문에 지상의 오존량은 여름철 오후, 특히 바람이 불지 않을 때 가장 많이 발생하게 된다고 합니다.

 

오존은 사람뿐만 아니라 지구상의 동식물 모두에 나쁜 영향을 미칩니다. 오존에 민감한 종의 멸종을 초래하기도 해서 생태계를 불안정하게 합니다. 또한 오존은 농작물에 심각한 피해를 주기도 하는데요. 오존에 노출된 식물은 세포가 손상되고 잎조직이 파괴되며 생산성이 전반적으로 감소하게 됩니다. 따라서 농작물, 목재 수확량 등이 감소되어 경제적 손실을 가져오기도 합니다.

 

 

지표면 오존 농도

 

오존이 건강에 미치는 영향

 

오존의 농도가 높을 경우 호흡기 증상 유발, 폐 기능 저하 등 건강에 나쁜 영향을 끼치게 됩니다.

(기도 자극, 기침, 가슴 답답함, 호흡 곤란, 천식 증상의 악화, 호흡기 질환에 대한 민감성 증가 등)

 

 

보통 실내에서는 오존에 노출된 확률이 실외보다 더 낮다고 하는데요. 건물 내부에서 나타나는 오존의 대부분은 실외에서 발생한 것으로, 실내 오존 농도는 실외에서 측정한 농도의 약 절반 정도로 추정된다고 합니다.

 

하지만 실내에서도 환기가 잘 되지 않는 공간이나 오래된 복사기, 레이저 프린터 등의 장비에서도 오존이 방출될 수 있다고 하니 기기를 이용한 후에는 환기를 시켜주는 것이 좋다고 합니다. 

 

 

 

오존 농도가 높을 경우

 

오존의 농도가 높아 오존 주의보가 뜰 경우에는 외출을 피하고 야외에서 격렬한 신체 활동이나 스포츠 활동을 하는 것을 피하는 것이 좋습니다. 어린이나 노약자, 임산부, 천식 환자 등은 건강 상태에 주의하여야 합니다. 

 

 

오존 농도 수치에 따른 오존 경보제

- 대기 중의 오존 농도가 일정기준 이상을 초과할 것이 예상되면 오존 경보를 발령해서 해당 지역 사람들의 피해를 최소화하기 위해 실시하고 있습니다.

 

오존 농도(1시간 평균치)에 따른 발령기준(환경 기준 - 1시간 평균치 0.1ppm 이하)

- 공기 중 오존의 농도가 1시간 평균 0.12ppm 이상이면 오존 주의보, 0.3ppm 이상이면 오존 경보, 0.5ppm 이상이면 오존 중대경보가 각각 발령됩니다. 오존 주의보가 발령되면 해당지역 주민들은 실외활동이나 실외 스포츠 자제 등이 권고됩니다.