지구온난화로 대기 중 오존을 줄이기가 더 어려워질 것이라는 연구결과가 나왔다.
최근 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 연구팀은 기후변화로 인해 북미 동부와 서유럽에서 똑같은 양의 질소산화물 배출량을 줄여도 감축되는 오존의 양이 줄어들 것이라는 연구결과를 발표했다. 질소산화물 배출을 줄여 대기 중 오존을 줄이기 더 힘들어진다는 것이다.
대기 중 오존은 스모그의 주요 구성요소로, 호흡기를 자극해 천식부터 심장질환 등 여러 질병을 유발한다. 햇빛이 있는 환경에서 질소산화물과 휘발성 유기화합물의 반응으로 생기는 2차 오염물질이어서 줄이기 어렵고, 날씨가 따뜻하고 화창한 날에 농도가 더 높아지는 경향이 있다.
일반적인 오존 저감 방법은 산업 공정에서 발생하는 질소산화물 배출량을 줄이는 방법이다. 다만 대기 중 오존은 질소산화물 및 휘발성 유기화합물과 비선형적으로 상호작용해 이러한 정책의 효과를 예측하기 어렵고, 화학적 환경에 따라 오히려 오존이 증가할 수도 있다.
연구팀은 미래 기상을 시뮬레이션하는 기후모델을 대기 화학모델에 입력해, 기상상황과 배출로 인해 대기의 화학적 구성이 어떻게 변하는지 계산했다. 초점은 역사적으로 오존을 형성하는 화학물질 수치가 높았던 북미 동부, 유럽 서부, 중국 북동부에 맞췄다.
연구팀은 2080~2095년 기간 높은 온난화와 낮은 온난화 2가지 미래 시나리오를 모델링하고, 이를 2000~2015년 시나리오와 비교해 질소산화물 배출량을 10% 감축했을 때의 효과를 확인했다.
분석결과, 기온이 상승하면 토양의 질소산화물 배출량이 북미 동부와 유럽 서부지역에서 특히 늘어나는 것으로 나타났다. 지구온난화가 진행되고 토양의 질소산화물 배출량이 늘면 인간 활동으로 인한 질소산화물 배출량을 줄여도 지상 오존을 줄이기 힘들어진다는 것이 연구팀의 결론이다.
동북아시아의 경우 질소산화물 단위당 오존 발생량이 더 커서 질소산화물 감축에 따른 오존 감축 효과가 상대적으로 클 것으로 나타났다.
연구의 주요 저자인 에미 르 로이 MIT 지구대기행성과학과(EAPS) 대학원생은 "미래의 대기질 계획은 기후변화가 대기오염의 화학적 성질에 어떤 영향을 미치는지 고려해야 한다"며 "동일한 대기질 목표를 달성하는 데 줄여야 하는 질소산화물 배출량이 더 커질 수 있고, 오존 농도가 높은 날이 하루라도 있다면, 결국 우리 건강에 부정적인 영향을 미칠 것"이라고 우려했다.
연구팀은 기상학과 대기질의 연관성을 추가 연구하고 산불이나 바이오매스 연소 등 다른 기후변화 요인도 고려할 계획이다.
이번 연구결과는 '환경과학 및 기술'(Environmental Science and Technology) 학술지에 게재됐다.
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