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대기 중 오존, 어떻게 생성되나?

대기오염에 의한 오존의 생성

대기중에서 오존은 강한 햇빛의 존재하에 자동차 등에서 배출되는 질소산화물 (NOx)과 휘발성유기화합물질(VOC)이 반응하여 생성되며, 햇빛이 강하고 온도가 높은 여름철에 특히 많이 발생됩니다.

자동차 등에서 배출되는 질소산화물은 대부분 일산화질소(NO)의 형태로 배출되며, 휘발성 유기화합물질(VOCs)의 존재하에서 대기중의 오존과 결합하거나 발생기산소(O)와 결합하여 이산화질소(NO2)로 변환됩니다.

다시 이산화질소는 햇빛을 받아 일산화질소와 산소원자(O) 로 광분해되고 생성된 산소원자는 대기중의 산소(O2)와 결합하여 오존(O3)을 생성합니다. 생성된 오존은 일산화질소와 결합하여 이산화질소를 생성시키는 과정을 되풀이하게 됩니다.

강한햇빛(자외선) → 산소원자(O) + 산화질소(N02) / 일산화질소(NO) → 산소원자(O) + 오존(O3) / 산소(O2) 강한햇빛(자외선) → 산소원자(O) + 산화질소(N02) / 일산화질소(NO) → 산소원자(O) + 오존(O3) / 산소(O2)

여름철에 오존농도가 올라가는 이유

오존은 강한 햇빛의 존재하에서 생성되므로 여름철에 기온이 높고 바람이 거의 없는 날의 오후 2시∼6시에 최고 농도를 보이게 된다. 아침부터 자동차 등에서 배출된 질소산화물이나 휘발성유기화합물질이 오전에 축적되어 있다가 강한 햇빛을 받아 오존을 생성시켜 오후에 최고농도에 도달하게 되는 것이다.

저녁시간대가 되면 기온도 내려가고 햇빛이 없기 때문에 광화학반응은 일어나지 않으며, 따라서 오존농도는 급격히 감소하여 한밤중이나 이른 아침에는 오존농도가 거의 제로 상태에 까지 내려가게 된다.

오존원인물질(질소산화물과 휘발성유기화합물질)은 어디서 배출?

자동차 및 산업체 배출가스, 휘발유 증기 및 화학솔벤트가 오존원인물질로 알려진 질소 산화물(NOx)과 휘발성유기화합물질(VOCs)의 주된 배출원으로, NOx는 자동차에서 약 49%, 발전소 등 연소시설에서 약 51%(발전 16%, 산업30%, 상업·가정 6%)가 배출되고,

VOC의 경우에는 자동차에서 약 35%, 나머지 약 65%는 주유소나 유기용제를 사용하는 인쇄소, 세탁소 등과 페인트작업시 등에서 발생된다.

그러나 발전소등 대형연소시설의 경우에는 도시지역밖에 위치하고 있기 때문에 도시지역의 경우에는 자동차에서 배출되는 오염물질의 비중이 훨씬 높아진다.

또한 여름철의 경우에는 난방이 필요없기 때문에 자동차 배출가스의 비중은 더더욱 높아진다.

자료관리 담당자

기후대기과
최동훈 (051-888-3581)
최근 업데이트
2018-09-07

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