오존(O3)은 산소분자(O2)에 산소원자(O)가 결합된 산소원자 3개로 구성된 기체로, 성층권(고도 15-35 km, 비행기가 나는 고도는 약 12 km) 오존과 지표 근처의 대류권 오존으로 나뉨. 성층권 오존은 해로운 단파장의 자외선을 막아주는 이로운 역할을 하지만, 지표 근처의 오존(이하 오존)은 인간과 생태계에 나쁜 영향을 주는 해로운 물질임.(환경부/‘오존 바르게 알고 대비해요’ 리플릿)
오존은 자동차, 사업장, 가정 등에서 직접 배출하는 1차 오염원이 아니며, 배출된 질소산화물(NOx)이나, 휘발성 유기화합물(VOC)이 햇빛에 의해 광화학 반응으로 생성되는 2차 오염물질임. 따라서, 오존의 전구물질 뿐만 아니라, 오존의 생성을 위한 기상조건*의 영향도 중요함.
우리나라 5∼9월에 호흡기·심혈관 질환을 유발하는 고농도 오존 발생에 영향을 주는 기상조건에 대한 미래 전망 분석 결과*에 따르면 온실가스 감축 ‧ 대기질 개선하지 않으면, 21세기 말 고농도 오존 발생 기상조건(일) 최대 64% 증가함.
현재와 유사한 추세가 미래에도 지속되는 고탄소 시나리오(SSP3-7.0)에서는 21세기 후반기(2081∼2100년) 5∼9월에 현재(1995∼2014년) 대비 일최고기온은 3.8 ℃, 일사량은 4.5 W/m2 증가하며,
고농도 오존 발생에 유리한 기상조건일이 34일 증가할 것으로 예상된다. 이에 우리나라 오존의 평균 농도도 4% 증가하는 것으로 나타남.
반면, 고탄소 시나리오에서도 대기질이 크게 개선되는 경우(SSP3-7.0- lowNTCF*)에는 현재 대비 일최고기온은 4.2 ℃, 일사량은 15.4 W/m2 증가하고, 고농도 오존 발생 기상조건일이 39일 증가하지만,
대기질 개선의 효과가 크게 작용하여 우리나라 오존 농도는 17% 줄어드는 것으로 나타남.
| 기상요소의 현재 대비 변화량 | 일최고기온(℃) | 일사량(W/m2) | 상대습도* | 풍속(m/s) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 기후값(1995-2014) | 23.1(±2.0) | 218.5(±18.5) | 82.2(±3.2) | 4.0(±0.7) | |
| 21세기 후반기 현재 대비 편차 |
SSP3-7.0 | +3.8(±1.0) | +4.5(±5.4) | -0.16(±1.3) | -0.08(±0.1) |
| SSP3-7.0-lowNTCF | +4.2(±1.0) | +15.4(±7.9) | - | -0.07(±0.1) | |
| SSP1-2.6 | +1.8(±0.5) | +17.3(±6.1) | -0.8(±0.4) | +0.1(±0.1) | |
* 상대습도의 경우, SSP3-7.0-lowNTCF 실험에서 21세기 후반기 값을 제공하지 않음
| 고농도 오존발생 기상조건의 현재 대비 변화 일수 |
일최고기온 25℃ 이상(일) |
총일사량* 12.8 MJ/m2 이상(일) |
상일최고기온과 총일사량 조건을 모두 만족(일 |
|
|---|---|---|---|---|
| 기후값(1995-2014) | 60.4(±28.3) | 121.0(±10.9) | 53.3(±24.6) | |
| 21세기 후반기 현재 대비 편차 |
SSP3-7.0 | +42.6(±8.4) | +3.4(±3.0) | +34.2(±9.5) |
| SSP3-7.0-lowNTCF | +45.5(±7.3) | +6.9(±4.5) | +38.9(±5.3) | |
| SSP1-2.6 | +23.0(±6.2) | +7.2(±3.1) | +21.0(±6.5) | |
* 환경부는 일출 후 정오까지 총일사량이 6.4 MJ/m2 이상인 경우를 기준으로 사용하고 있으나, 기후변화 시나리오에서 일평균 자료만 제공하고 있어 기준치를 수정 반영함
한편 대기질 개선뿐만 아니라 온실가스 감축도 병행되는 저탄소 시나리오(SSP1-2.6)에서는, 우리나라 오존 평균 농도가 현재 대비 41%까지 크게 줄어들 것으로 전망됨. 이는 고농도 오존발생에 유리한 기상조건이 증가하더라도, 대기질 개선 및 기후변화 완화 조치가 함께 시행되면 우리나라 5∼9월 오존농도를 효과적으로 줄일 수 있음 의미함.
<온난화/대기오염 수준에 따른 SSP 시나리오 > |
<시나리오별 질소산화물, 휘발성유기탄소 배출량 경로 > |
우리나라의 오존 농도가 지속적으로 증가하여 현재 높은 수준을 보이는 가운데, 미래에 오존 발생 기상조건이 증가함에 따라 오존 농도도 증가하겠으나, 대기질 개선과 온실가스 감축을 통해 오존 농도를 감소시킬 수 있음을 보여줌.
