[날씨학개론] 보이지 않는 암살자 오존…원인 대처법 / YTN 사이언스

조회수 303회 2023. 5. 30. #날씨 #뉴스 #정보
■ 반기성 / K웨더 예보센터장

[앵커]
기온이 갑자기 올라가는 5월부터 찾아오는 불청객이 있는데요. 눈에 보이지 않고 기체 상태기에 미세먼지 마스크로도 거를 수 없는 대기오염물질인 오존이 주인공입니다. 오늘 날씨학 개론에서는 지표면에 존재하는 오존에 대해 이야기해 보겠습니다. 케이웨더 반기성 센터장 나왔습니다. 안녕하세요.

[인터뷰]
안녕하세요.

[앵커]
보통 오존 하면 성층권에 분포되어 있다고 알고 있는데 지표면 오존은 무엇인지 설명해주시죠.

[인터뷰]
1950년대 미국의 로스앤젤레스에서 맑은 날씨인데도 하늘이 뿌옇고 많은 사람들이 눈과 목이 아파 입원하는 사태가 발생했는데요. 주 정부는 모든 역학조사를 해 봤지만, 원인을 밝혀낼 수 없었는데요.

그런데 이런 현상은 오후 2-3시경, 즉 햇빛이 가장 강할 때 더욱 심해진다는 것에 착안한 H. 스미트 박사가 원인을 찾아내었지요. 강한 햇빛과 자동차의 매연이 광화학 반응을 일으켜 만들어 낸 오존이 입원사태의 주범이라는 건데요.

오존(O3)은 산소 분자(O2)에 산소 원자 (O)가 결합 된 3개의 산소원자로 구성된 매우 활성이 강한 기체인데요, 특이한 냄새를 가진 무색의 기체로 ‘냄새를 맡는다’라는 뜻을 가진 그리스어 ozein 에서 따와 오존이라 부르게 되었지요. 오존은 강한 산화력이 있어서 나쁜 냄새를 없애거나 살균 표백제로도 사용하지만, 우리의 건강에 해로운 대기오염 물질이기도 합니다.

[앵커]
이 오존이 성층권에 존재할 때는 자외선을 막아줘서 굉장히 고마운 존재이긴 하지만 지표면에 있을 때는 건강에 해로운 오염물질인 것 같은데요, 이 오존이 어떻게 만들어지는 걸까요?

[인터뷰]
오존은 자동차나 사업장에서 직접 배출되는 오염물질은 아닙니다. 대기 중에 배출된 대기 오염물질이 햇빛을 받아 광화학 반응을 일으켜서 생기는 2차 오염물질로, 일반적인 스모그와 달리 광화학스모그라고 부릅니다.

오존은 햇빛이 강하여 일사량이 많고, 기온이 높은 낮 시간에 주로 발생하며, 맑은 날이 계속되면서 풍속이 약할 때 고농도의 오존이 발생합니다.

오존을 발생시키는 주요 원인물질은 질소산화물(NOx)과 휘발성 유기화합물(VOCs)이며 이외에도 메탄(CH4), 일산화탄소(CO) 등도 오존 원인물질입니다. 환경부 발표에 따르면 유기화합물 배출량은 1999년 이후 꾸준히 증가하는 추세를 나타내다가, 2017년 이후부터 점차 감소하는 경향으로 바뀌었다고 합니다.

[앵커]
그러니깐 대기오염 물질에 강한 햇볕이 내리 쬐면 발생하는 오염 물질이 오존이라 말씀해주셨는데요, 그런데 올해 오존 주의보가 역대 가장 먼저 내려졌다고 하던데요. 원인은 무엇이며 오존 특보는 어떤 상태일 때 발령되는지 설명해주시죠.

[인터뷰]
올해는 2004년 오존 예 경보제 도입 이후 처음으로 3월 20일에 오존 주의보가 내려졌는데요. 2000년대에는 첫 오존 주의보가 주로 5월에 발령되었고 시기가 빨라지면서 2020년과 2021년엔 4월 25일과 4월 20일이 첫 발령일이었고요. 2022년은 4월 18일이었지요. 올해는 초봄인 3월부터 강한 햇살에 고온 현상이 발생하면서 3월 하순부터 오존 농도가 급격히 높아진 겁니다.

통상 영상 25℃가 넘기 시작하면 오존 농도가 상승하기 시작하지요, 오존경보제란 대기 중의 오존 농도가 높아 피해가 우려될 때 광역자치단체에서 내리는 특보인데요. 농도에 따라 오존 주의보, 오존 경보, 오존 중대경보등 3단계가 있습니다. 오존 농도가 시간당 0.12ppm 이상일 때 주의보가 발령되고, 0.3ppm 이상일 때 오존 경보가, 0.5ppm 이상일 때 오존 중대경보가 발령됩니다.

[앵커]
그런데 이 오존 주의보가 빨리 발령될 뿐만 아니라 최근에 발령 횟수가 늘어난다고 하던데요. 이유가 무엇인가요?

[인터뷰]
우리나라의 오존 농도가 지속해서 높아짐에 따라, 해마다 오존 주의보 발령 횟수 및 발령 일자가 증가하고 있는데요. 이러한 증가 원인은 기후변화에 의한 기온 상승, 평균풍속 저하로 인한 대기 혼합도 감소, 오존의 장거리 이동 등의 영향인데요. 기온이 상승하면서 오존 주의보가 발령되는 시기는 앞당겨지고 마지막 발령 일자는 늦어지고 있는데요.

먼저 오존 농도가 가장 높은 서울의 연도별 농도변화를 보면 그림처럼 2002년부터 2022년까지 계속 농도가 높아지고 있고 2002년보다 2022년의 평균 농도가 2배 이상 높아졌습니다.

[앵커]
20년 만에 2배 이상 농도가 높아질 정도로 심각한데 그럼 서울의 오존 농도가 가장 높은 달은 언제일까요?

[인터뷰]
그림을 보시면 5월과 6월이 가장 높고 12월이 가장 낮다는 것을 알 수 있습니다. 6월은 12월에 비해 3배 이상의 농도를 보이고 있지요.

서울의 오존 주의보 연별 발령 횟수를 보면 매년 증가추세를 보이고 있는데, 2002년에 비해 2022년에는 11배나 주의보가 많이 발령되었습니다. 서울의 오존 주의보 월별 발령 횟수를 보면 6월이 가장 많은데요. 10월에 비해 3배 정도 주의보가 많이 발령되고 있습니다.

[앵커]
그러니깐 이맘때가 가장 오존 농도가 높은 것 같은데요. 주의가 필요해 보입니다. 이런 오존은 기후변화와도 연관성이 높다고 하던데요. 어떤 기후요소에 영향을 받을까요?

[인터뷰]
올해 2월에 하버드대와 예일대 공동연구팀은 미국 캘리포니아주의 일별 최대 가뭄과 일별 최대 8시간 오존 농도 사이의 연관성을 분석한 결과를 발표했는데요. 가뭄 기간 동안 오존 농도는 가뭄이 아닌 기간보다 0.001ppm이 높게 나타났는데요. 특히 날씨가 따뜻한 5월~10월에 평균습도가 낮은 곳에서 가뭄에 대한 오존 민감도가 크게 나타났다고 합니다.

전문가들은 기후변화 속에서 늘어나는 가뭄은 지상 오존 농도를 증가시키고 결과적으로 호흡기 질환을 악화시킬 수 있다는 사실을 보여준다고 지적했습니다. 환경과학원의 연구에 의하면 기후변화로 인해 서울의 오존 농도는 2050년도에는 2000년대에 비해 0.0059ppm 높아질 것으로 예상했고요. IPCC도 기후변화에 따른 온도, 습도, 자외선 복사 강도의 변화가 오존 생성 화학작용에 영향을 주어 기온이 상승하는 미래에는 오존 오염이 증가할 가능성이 있다고 전망했습니다. 또한 IPCC는 대류권 오존이 지구온난화를 유발하는 물질로 이산화탄소와 메탄 다음으로 복사강제력이 크다고 발표했지요.

[앵커]
그렇다면 인제 조금 전에 오존이 사람들의 건강에 악영향을 준다고 하셨잖아요, 구체적으로 설명해주시죠.

[인터뷰]
오존은 자극성과 산화력이 강하므로 인체의 눈과 목을 자극하고, 감각기, 호흡기 등에 영향을 미치는데요. 특히, 신체 활동이 활발한 어린이는 고농도 오존에 더 민감하게 반응하며, 노약자나 호흡기 및 심혈관계 질환자 등 취약계층에 더 큰 보건상의 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.

국립환경과학원의 연구 결과에 따르면 서울지역의 오존 농도가 0.001ppm 증가할 때, 사망률이 전체연령에서 0.9 %, 65세 이상 고령자의 경우 1.0 % 증가하고요. 질병 관리청도 최근 10년간 (2010년-2019년) 0.03ppm 오존의 초과 노출로 인해 21,085명의 조기 사망자가 발생했으면 10년 전에 비해 2배 이상 증가했다고 밝혔지요. 특히, 65세 이상과 심혈관계 질환자에게 오존에 의한 건강 영향이 더 큰 것으로 평가하였습니다. 미국 덴버대와 스탠퍼드대의 공동연구에 따르면, 오존 오염에 지속적으로 노출된 청소년의 경우 그렇지 않은 청소년에 비해 우울 증상이 심하고, 정신건강 문제에 시달린다고 합니다.

[앵커]
오존이 건강에 굉장히 안 좋은 것 같은데 그렇다면 오존 농도가 높은 날 어떻게 해야 할까요?

[인터뷰]
오존은 가스상 물질인 관계로 마스크를 써도 차단되지 않습니다. 따라서 오존 농도가 높을 때는 오존 농도가 높아지는 오후 2시에서 5시 사이에는 가급적 실외 활동을 자제하는 것이 가장 중요한데요, 어쩔 수 없이 외출해야 할 경우에는 길을 걸을 때 차도에서 1m 이상 거리를 둬야 하며, 교통체증이 심하고 높은 건물이 많아 바람이 잘 통하지 않는 번화가 주변은 피하는 것이 좋습니다.

오존 농도가 높을 것으로 보이는 날에는 오존 예보 및 경보 상황을 자주 확인하는 것이 좋고요. 어린이집이나 유치원, 학교 등에서는 실외 학습을 자제하거나 제한하는 것이 필요합니다. 승용차 사용은 자제하고 대중교통을 이용하며, 페인트나 스프레이를 사용하지 않아야 합니다.

물은 하루에 1리터 이상 마셔 피부에 수분을 공급해 오존 성분이 쌓이지 않게 하는 것이 좋고요. 외출 후에는 얼굴을 씻어 오존을 꼼꼼히 제거하는 것이 무엇보다 중요합니다. 기후변화로 인해 앞으로 오존 농도가 계속 높아질 것으로 예상하기 때문에 정부는 오존 원인 물질인 질소 화합물 등의 배출감소에 힘썼으면 좋겠습니다.

[앵커]
마스크를 써도 막을 수 없기 때문에 오존이 심한 날은 실외 활동을 자제하는 게 중요하겠군요. 날씨학 개론 케이웨더 반기성 센터장과 함께했습니다. 고맙습니다.

YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)

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