오존의 양면성 : 지구의 방패와 대기오염

목차

* 오존의 발견
* 특징
* 지구의 방패(오존층)
* 오존의 양면성(대기오염)
 

오존의 발견

오존은 1839년 독일의 과학자 숀베인이 번개가 친 후에 톡 쏘는 냄새를 이상히 여기면서 기체 상태인 냄새의 근원 물질을 추적하여 분리하는데 성공했고, 이를 냄새라는 의미의 그리스어 'Ozein'을 따서 오존으로 명명하였습니다.
 
오존(Ozone, O₃)은 두 개의 산소원자로 구성된 산소분자(O₂)와는 달리 세개의 산소원자로 구성되어 있는 물질입니다. <이와 같이 한 종류의 원자로만 구성되어 있으나 그 성질이 다른 물질을 '동소체'라고 합니다.>
 

특징

1. 강력한 산화력
산화력이 강하다는 것은 어떤 물질로부터 전자를 빼앗아 오는 능력이 강하다는 것을 말합니다.
오존은 강력한 산화제로 알려져 있는 산소보다 훨씬 큰 산화력을 갖고 있으며, 이러한 성질을 이용하여 살균, 소독, 표백 등에 활용하고 있습니다.
 
2. 자극적인 냄새
오존의 냄새를 맡으면 사람들은 '비릿하다' 라고 느끼며, 일상생활 중 아래와 같이 느껴본 적이 있을 겁니다.
1) 인쇄가 완료된 복사기 주위에서 나는 냄새
2) 식당의 자외선 살균기를 열었을 때 나는 비릿한 냄새
3) 공기 청정기를 사용할 때 나는 비릿한 냄새
 
3. 자외선 흡수
 
태양으로부터 방출된 자외선(UV)는 UV-A, UV-B, UV-C 세 종류로 분류하는데, 이중 파장 영역이 가장 짧은 UV-C 영역의 자외선을 흡수합니다. UV-C는 자외선 중 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이는 등 생명체에 해로운 영향을 미치는데, 다행히도 오존은 해당 영역의 자외선을 거의 모두 흡수합니다.

자외선 영역과 자외선 복사의 종류 &lt;출처 : 두산백과&gt;

지구의 방패(오존층)

성층권(대류권 상부 ~ 고도 약 50km) 비교적 고농도의 오존층이 존재하고 있으며, 아래와 같은 반응을 반복하며 태양의 자외선을 흡수하여 지표면에 도달하는 자외선의 양을 줄여줍니다.
 
1. O₃ + ℎν(자외선) → 2 O                 
: 산소분자가 자외선에 의해 해리되어 산소원자로    
  분해
2. O₂ + O + M → O₃ + M                   
: 분해된 산소원자가 주변의 산소분자와 결합
  (M : 질소 분자 , O 등)
3. O₃ + ℎν(UV-C) → O₂ + O               
: 오존이 UV-C 영역의 자외선을 흡수하여 다시
  산소분자, 원자로 해리
4. O₃ + O → 2 O₂                               
: 오존 분자와 산소 원자가 만나 2개의 산소 분자  
  생성
 

오존의 양면성(대기오염)

오존은 자외선을 흡수하는 고마운 기능을 하기도 하지만, 지상에 오존이 있을 경우 동식물에 매우 해롭습니다.  오존은 날씨가 맑고 햇빛이 강한 여름철에 지상에서 주로 발생하는데, 오존의 농도가 높을 경우
 
1) 호흡기, 눈 등에 자극을 받아 기침 및 폐기능 저하를 가져올 수 있으며
2) 농작물과 식물에도 영향을 끼쳐 잎이 말라 죽는 등의 피해가 발생할 수 있습니다.
 
특히 노약자, 어린이 등은 일반 성인 보다 더욱 더 큰 피해를 볼 수 있어 우리나라에서는 아래와 같이 대기중의 오존 농도가 일정 수치를 넘어설 경우 주의를 요하도록 안내하고 있습니다.

구분	발령기준	해제기준
주의보	시간당 평균농도 0.12ppm 이상	시간당 평균농도 0.12ppm 미만
경보	시간당 평균농도 0.3ppm 이상	시간당 평균농도 0.3ppm 미만일 경우 주의보로 전환
중대경보	시간당 평균농도 0.5ppm 이상	시간당 평균농도 0.5ppm 미만일 경우 경보로 전환

 
이러한 안내 사항 전파 시 자동차 대신 대중교통 이용, 외출 가급적 자제 등 조치를 하는게 바람직합니다.
앞으로 장마철이 끝나면 본격적인 여름철이 시작될텐데, 이점 유념하시어 건강 챙기시길 바라겠습니다.