주중, 주말의 오존차이-우리가 배울점
(Weekday/weekend ozone differences: what can we learn from them?)


□ 1980년대에는 대기 중 NOx의 농도가 감소하면 오존의 농도도 감소했고 반대로 NOx의 농도가 증가하면 오존의 농도도 증가함이 일관되게 관찰되었다. 따라서 일산화탄소, 탄화수소와 함께 NOx는 오존의 전구물질로 이해되고 있었다.

○ 그러나 1990년대에 들어와 공기정화 노력의 결실로 대기 중의 NOx의 농도가 감소하는데 불구하고 오존의 농도는 오히려 증가하는 현상이 관찰되기 시작하였다. 주말은 교통량이 줄어 NOx의 배출이 줄어드는데 오존의 형성은 주중보다 주말이 더 심해지는 것이다.

- 이 현상은 미국의 대도시와 그 주변에서 관찰되는 현상이며 교통량이 적은 지역에서는 주말이나 주중의 오존 농도의 차이가 없었고 사막이나 농촌지역에서는 1980년대와 같이 주말의 오존 농도가 주중보다 작게 나타났다.

□ 이 현상을 해석하기 위해 여섯 개의 설명 가능한 답을 만들어 놓고 실험, 관측과 모델링을 통하여 이들 답이나 답의 조합을 하나하나 검증해 가면서 이론이나 실제로 부합되지 않는 답을 제거해 나갔다.

○ 그 결과 가장 유력한 답은 NOx 감소 가설이며 이 이론이 가장 많은 지지를 얻었다.

□ 즉 오존의 생성에는 VOC/NOx의 비가 중요한 역할을 한다는 것이다. 대기 중 VOC 함량이 적은 곳에서 NOx 배출이 줄어들면 오존의 생성이 증가되고 VOC 함량이 높은 곳에서 NOx의 배출이 줄어들면 오존의 생성도 감소한다는 것이다.

○ 이것은 NOx의 조성도 오존 생성에 중요한 역할을 하기 때문이다. NO2는 햇볕으로 광분해 되어 NO와 하나의 산소 라디칼이 되며 이 산소 라디칼은 산소와 결합하여 오존을 형성한다. 반대로 NO는 오존에서 산소원자를 한 개 빼앗아 NO2로 되돌아감으로서 오존은 균형에 이른다.

- 그러나 여기에 다른 탄화수소(VOC)가 있을 때 NO는 이 탄화수소와 결합하고 오존은 파괴되지 않아 축적이 시작된다.

□ 우리나라 대도시의 주말과 주중의 오존의 농도가 어떤 경향을 보이는지 조사해 볼 필요가 있다. 본문에서 말 한대로 NOx의 감소가 공기정화의 중요한 목표이지만 이 경우 오존의 증가로 뜻밖의 역효과를 얻을 수도 있기 때문이다.