이산화질소(NO₂)

이산화질소는 적갈색의 반응성이 큰 기체로서, 대기 중에서 일산화질소의 산화에 의해서 발생하며, 대기 중에서 휘발성유기화합물(VOCs)과 반응하여 오존을 생성하는 전구물질(precursor)의 역할을 한다.

주요 배출원은 자동차와 파워 플랜트와 같은 고온 연소공정과 화학물질 제조공정 등이 있으며, 토양중의 세균에 의해 생성되는 자연적 현상 등이 있다.

질소산화물(NOx)의 인체영향을 살펴보면, 일산화질소(NO) 보다는 이산화질소(NO₂)가 인체에 더욱 큰 피해를 주는 것으로 알려져 있다. 고농도의 이산화질소에 노출되면 눈, 코 등의 점막에서 만성 기관지염, 폐렴, 폐출혈, 폐수종의 발병으로까지 발전할 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 식물에 대한 피해로는 식물세포를 파괴하여 꽃식물의 잎에 갈색이나 흑갈색의 반점이 생기게 한다.

수도권지역의 NO₂ 농도는 ‘08년을 기점으로 서서히 감소하고 있는 경향을 보였으며, ‘18년에는 서울이 0.028ppm으로 수도권 중 가장 높은 수준을 보였다.

오존(O₃)

오존은 대기 중에 배출된 질소산화물(NOx)와 휘발성유기화합물(VOCs) 등이 자외선과 광화학 반응을 일으켜 생성된 PAN, 알데히드, Acrolein 등의 광화학 옥시던트의 일종으로 2차 오염물질에 속한다. 전구물질인 휘발성 유기화합물은 자동차, 화학공장, 정유공장 등 산업시설과 자연적 생성 등 다양한 배출원에서 발생한다.

오존에 반복 노출 시에는 가슴의 통증, 기침, 메스꺼움, 목 자극, 소화 불량 등의 증상을 유발시키며, 기관지염, 심장질환, 폐기종 및 천식을 악화시키고, 폐활량을 감소시킬 수 있다. 특히 기관지 천식환자나 호흡기 질환자, 어린이, 노약자 등에게는 많은 영향을 미치므로 주의할 필요가 있다. 또한 농작물과 식물에 직접적으로 영향을 미쳐 수확량이 감소되기도 하며 잎이 말라 죽기도 한다.

수도권지역 오존의 연평균 농도는 ‘05년 이후 꾸준히 증가하고 있으며, ’18년 서울의 경우는 0.023ppm 수준이며, 인천과 경기는 각각 0.025, 0.024ppm으로 서울보다 다소 높은 수준을 보이고 있다.

미세먼지(PM₁₀)

미세먼지는 공기 중 고체 상태와 액적 상태의 입자의 혼합물을 말한다. 이러한 입자들은 자연배출원 뿐만 아니라 여러 종류의 고정배출원이나 이동배출원으로부터 배출되며 다양한 모양과 크기를 가지고 있다. 미세먼지는 배출원으로부터 직접 배출되거나 이산화황이나 질소산화물(NOx)과 같은 가스상 물질에 의해 2차적으로 생성된다.

미세먼지는 천식과 같은 호흡기계 질병을 악화시키고, 폐 기능의 저하를 초래한다. 또한 미세먼지는 시정을 악화시키고, 식물의 잎 표면에 침적되어 신진대사를 방해하며, 건축물에 퇴적되어 조각된 유적물이나 동상 등에 부식을 일으킨다.

수도권의 연평균 PM₁₀ 농도는 ‘06년 최고수준을 보였으며, ’07년이후 점차 감소추세를 보였으며, ‘18년에는 경기가 44㎍/㎥으로 수도권지역 중 가장 높은 농도수준을 보였다.

이산화황(SO₂)

이산화황(SO₂)는 물에 잘 녹는 무색의 자극성이 있는 불연성 가스로, 황 함유 연료(주로 석탄과 석유)의 연소, 금속 제련공정, 기타 산업공정 등에서 발생한다.

이산화황은 인체의 점막을 자극하며, 고농도를 흡입하면 콧물, 담, 기침 등이 나오고 호흡곤란을 초래한다. 이산화황 흡입을 통해 기관지염, 폐수종, 폐렴 등에 걸릴 가능성이 있다는 연구 결과가 있다. 이산화황은 질소산화물(NOx)과 함께 산성비의 주요 원인물질로서 토양, 호수, 하천의 산성화에 영향을 미치며, 식물의 잎맥 손상, 성장저해 및 빌딩이나 기념물 등 각종 구조물의 부식을 촉진시키기도 한다. 또한 이산화황은 시정장애를 일으키는 미세먼지의 주요 원인물질이기도 하다.

SO₂의 연평균 농도는 서울과 경기는 각각 0.004ppm 수준이며, 인천이 0.005ppm 수준으로 서울이나 경기보다 다소 높은 편이다.

일산화탄소(CO)

일산화탄소는 무색, 무취의 유독성 가스로서 탄소성분이 불완전 연소되었을 때 발생한다. 주요 배출원은 주로 수송부문이 차지하며, 산업공정과 비수송부문의 연료연소 그리고 산불과 같은 자연발생원 및 주방, 담배연기, 지역난방과 같은 실내 발생원이 있다.

인체 영향은 혈액순환 중에서 산소운반 역할을 하는 헤모글로빈을 카르복실헥모글로빈(COHb)으로 변성시켜 산소의 운반기능을 저하시키며, 고농도의 일산화탄소는 유독성이 있어 건강한 사람에게도 치명적인 해를 입힌다.

과거 수도권지역의 CO의 연평균 농도 변화추이에서 알수 있듯이 CO 오염도는 크게 개선되어 0.5~0.6ppm 수준을 유지하고 있다. SO₂와 마찬가지로 청정연료의 공급확대 등 친환경정책의 정착에 의한 것으로 판단된다.