과학/과학 상식

스모그란 무엇일까?

JLT 2019. 8. 18. 18:07
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스모그란 연기와 안개의 합성어로, 공기 중의 오염 물질인 질소 산화물, 오존, 휘발서 탄소 화합물, 미세 먼지 등에 의해 생성된 사람에게 해로운 짙은 안개를 말한다. 대부분의 오염 물질이 자연적으로 발생하기보다 사람의 생활과 산업 활동의 결과 등으로 배출되는 것처럼, 스모그도 마찬가지이다. 스모그의 탄생은 영국에서 시작되었던 산업혁명과 연관이 있다.

  출처 : https://trailhead.salesforce.com/en/content/learn/modules/learn-about-the-fourth-industrial-revolution/meet-the-three-industrial-revolutions

급격한 산업화로 인해 도시에는 공장이 늘어나고 그만큼 매연이 발생하게 되었고 안개가 많이 생기는 영국의 기후와 궁합?이 딱 맞아 매연이 듬뿍 들어간 안개인 스모그가 만들어지게 되었다.

 

1. 런던형 스모그

 

출처 : https://en.mundo.com/curiosities/old-photos-from-the-great-smog-in-london-1952/

화석 연료의 연소로 발생하는 황산화물이나, 매연이 발생의 원인이 되어 발생하는 스모그를 런던형 스모그라고 한다. 이 스모그의 발생 원인은 이산화황이다. 화석 연료(석유, 석탄 등)가 연소하여 공기 중으로 배출된 이산화황 기체 중 일부는 공기 중의 산소와 반응하여 삼산화황을 형성한다. 반응 자체는 빠르지 않지만, 재 등의 미세한 고체 입자가 존재한다면 반응이 빨라진다. 이렇게 만들어진 삼산화황은 공기 중에 있는 수분과 빠르게 반응하여 황산을 만든다. 황산은 매우 강한 산으로 호흡기 자극제로써, 사람의 폐 속에 흡입되어 피해를 준다. 대표적인 사례가 1952년 런던에서 발생되었던 런던 그레이트 스모그이다. 이 스모그는 pH 2 정도로 매우 강한 산성을 띄고 있었고, 만 명 이상이 목숨을 잃게 되었다. 세계적으로 환경 규제를 하고 있는 현재는 많은 나라들이 석탄과 석유를 대체하기 위한 에너지원을 연구하고 있으며 그에 따라 태양 에너지, LNG 등이 나타나게 되었고, 지금도 다른 대체 에너지들이 연구되고 있다.

런던형 스모그 생성 과정 요약

 

2. LA형 스모그

출처 : https://www.ibtimes.co.uk/pollution-deadlier-war-disaster-hunger-costs-global-economy-4-6trn-1643933

생성과정에서 자외선이 큰 역할을 하기 때문에 광화학 스모그라고도 불린다. 자동차의 배기 스에 들어 있는 질소 산화물이나 탄화수소 등의 휘발성 탄소 화합물 등에 의해 발생한다. 자동차 엔진에서 질소와 산소가 반응하여 일산화질소가 생성되어 공기 중으로 배출된다. 그리고 공기 중의 산소와 반응하여 이산화질소가 된다. 이산화질소는 자외선을 받아 산소 원자를 생성하고, 산소 원자는는 산소 분자와 반응하여 오존을 만든다.  오존은 대기 중의 탄화수소와 반응하여 옥시던트라는 오염 물질을 만들게 되고 이 물질이 확산되지 않고 지역적으로 정체되어 있을 때 LA형 스모그가 만들어지게 된다. 이 스모그는 사람의 눈이나 기관지 등의 점막에 자극을 줘서 여러 가지 병을 유발하게 된다. 식물에게도 영향을 주는데 잎을 마르게 함으로써 열매가 열리지 않게 한다. 우리가 살면서 보는 스모그의 대부분은 아마도 LA형 스모그일 것이다. 차가 그만큼 많이 다니기 때문이다. 역시 이러한 문제점을 해결하기 위해 현재 전기자동차, 수소자동차 등이 개발되어 사용되고 있다.

LA형 스모그 생성 과정 요약

 

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