오존의 두 얼굴

지난 주 금요일에는 부산에서 올들어 처음으로 오존주의보가 발령되었고 서울에서도 14개 구에서 오존주의보가 발령되었습니다. 부산시는 8일 오후 1시 기장군의 오존 오염도가 0.124ppm으로 나타나 이 지역에 오존주의보를 발령한 데 이어, 금정구와 연제, 남.수영.해운대구 등 북.강서,사상등 지역을 제외한 부산 대부분 지역에 오존주의보를 발령했다고 합니다. 아마도 여름이 되면 오존주의보 발령이 더 잦아질 것으로 예상되는데요. 그래서 오늘은 오존에 대해서 한 번 알아보려고 합니다.

1. 오존은 무엇인가?

오존의 화학식은 O3입니다. 산소는 O2죠. 쉽게 말하자면 산소 분자에 산소 원자가 불안정하게 결합된 물질인데 이런 것을 화학에서는 동소체라고 합니다. 오존은 1840년 숀바인 (Christian Friedrich Schönbein)에 의해 발견되었는데 그리스어로 “냄새난다”라는 뜻의 "ozein"이라는 단어에서 유래했습니다. 그래서 오존은 특이한 냄새가 나고 물에는 잘 녹지 않으며 반응성이 매우 강한 물질입니다.

2. 흔히 오존층을 통해 많이 들어본 물질인데요. 

오존층에 대해서는 많이 들어보셨을 텐데 지상에서 20~30km 고도에 비교적 높은 농도의 오존이 존재하는 곳을 오존층이라고 합니다. 이러한 오존층은 태양의 자외선을 흡수해서 차단하는 역할을 하기 때문에 인간의 삶에 우리에게 중요한 역할을 한다고 볼 수 있습니다. 

하지만 오존이 성층권(지상으로부터 약 50km까지)이 아닌 지표면 부근에 존재하면 문제를 일으키기도 하는데 이런 ground-level ozone은 특히 호흡기에 좋지 않은 것으로 알려져서 대기오염물질로 분류하고 있습니다. 우리가 흔히 스모그라고 하는 현상을 런던형과 LA 형, 두가지 타입으로 나누는데 LA형 스모그 즉 광화학적 스모그 (산화형)의 주성분이기도 합니다. 

3. 대기 중의 오존은 자동차 매연과 관련이 있다고 하던데요? 

보통 오존주의보는 더운 여름에 많이 발령되는데 그 이유는 이렇습니다. 자동차 매연 중에는 이산화질소라는 물질이 있는데 이 물질이 더운 여름에 자외선을 받으면 일산화질소와 산소원자로 분해되고 여기서 나온 산소원자가 산소분자와 결합하면 만들어지는 것이 오존입니다. 따라서 자외선량이 많은 더운 여름에, 특히 자동차의 운행이 많은 지역에 오존 농도가 높아지게 됩니다.

4. 그러면 오존이 건강에 어떤 영향을 미치는 것인가요?

오존이 가장 해로운 분들은 천식이나 폐질환이 있는 분들이라고 합니다. 실제로 올해 3월에 New England Journal of Medicine에 UC Berkeley 연구진이  448,850명을 대상으로 18년에 걸쳐 진행한 흥미로운 연구결과가 발표되었는데 오존 농도가 높은 지역에 장기간 거주한 사람들의 사인에 대한 연구였습니다. 그 연구에 따르면 대기 오존 농도가 가장 높은 지역 (휴스턴이나 LA)에 사는 사람들이 가장 깨끗한 공기가 있는 지역에 사는 사람들에 비해 폐질환으로 사망할 위험이 25~30% 가량 높다는 것입니다. 그에 반해 심혈관계 질환의 발병에는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다고 하는 군요. 결국 오존이 호흡기나 폐질환에 영향을 미친다는 이야기가 되겠습니다.

어느 위험인자에도 공통으로 적용되는 것이지만 노인 및 어린아이들은 오존을 더욱 조심해야 합니다. 실제로 작년에는 오존에 단기간 노출되는 것과 유아 사망과도 연관관계가 있다는 발표가 있어서 논란이 되기도 했습니다. 또한 오존의 증가가 알러지 발생과 증상의 악화를 유발한다는 보고도 있다고 합니다. 하지만 인터넷에 오존을 발암물질이라고 주장하는 글들이 있는데 그것은 사실과 다릅니다. 오존의 발암성에 대한 연구결과들은 발암물질로 보기 어렵다는 것이 중론입니다. 

5. 오존주의보는 어떤 경우에 발령되나요?

앞서 말씀드린대로 오존은 자외선이 많은 여름의 한 낮, 주로 2-4시 사이에, 자동차 통행이 많은 지역에서 많이 발생하는데 대기중의 농도에 따라 세가지 경보제도가 있습니다. 보통 0.12ppm이 넘으면 오존주의보가 발령되고 1시간 평균 오존농도가 0.3ppm이 넘으면 오존경보, 0.5ppm이 넘으면 오존중대경보가 발령됩니다. 

6. 오존주의보가 발령되면 어떻게 대처해야 하나요?

보통 오존주의보가 발령될 정도의 농도에서는 약간의 불쾌취를 느끼고 기침, 눈이 따끔거리고 심해지면 두통과 호흡곤란 등이 올 수 있습니다. 그러므로 오존주의보가 발령되면 가급적 야외활동을 줄이고, 특히 야외운동을 삼가고 자동차운전을 자제하는 것이 필요합니다. 

7. 하지만 건강에 좋다는 오존제품들은 무엇인가요?

앞서 말씀드린대로 오존은 반응성이 강해서 성층권에서는 자외선을 흡수하는 좋은 역할을 하고 지표면 상의 대기에서는 우리 몸과 반응하여 나쁜 역할을 하기도 합니다. 그런데 얼마 전부터 건강에 좋다고 오존 제품들이 시장에 나오고 있는데요. 대표적인 것이 오존발생기가 있습니다.

보통 이런 오존발생기는 기체가 아니라 액체상태로 소위 오존수를 만드는 장치인데요. 오존의 반응성이 강하다보니 오존이 들어가 있는 물로 세척을 하면 세균 등의 미생물을 죽이는 살균 작용이 조금 더 강하고 농약 등을 제거하는데 도움이 된다는 원리입니다. 실제로 2006년 타임지 올해의 발명중 하나로 신개념 과일세척기가 선정되었는데 오존수를 이용해서 과일을 세척해주는 기계였습니다.

하지만 오존은 물에 잘 녹지 않기 때문에 지나친 오존발생은 대기로 방출될 가능성도 있고 농약제거라기 보다는 농약의 성분이 바뀌는 정도로 그치는 경우도 있기 때문에 주의가 필요합니다. 특히 먹는 물에서 오존의 잔류 허용량은 보통 0.05mg/리터이므로 오존수를 마시거나 하는 것은 위험할 수도 있습니다. 

많은 물질이 그렇듯 오존도 쓰임새에 따라 좋은 쪽으로 또는 나쁜 쪽으로 사용될 수 있습니다. 그 중 대기 중의 오존은 건강을 해칠 수도 있는 만큼 오존주의보도 한 번씩 챙기면서 여름을 보냈으면 좋겠습니다.   

오존 장기 노출 논문 N Engl J Med. 2009 Mar 12;360(11):1085-95.
Ozone carcinogenesis revisited (오존은 폐암유발하지 않는다는 논문, Toxicological Sciences, Vol 52, 162-167)
Air pollution and childhood respiratory allergies in the United States, Environ Health Perspect. 2009 117(1):140-147
Ozone Health Impact, C&EN, V87(11), p9
부산 오존주의보 발령 (부산MBC 2009/05/08)

부산, 오존주의보 10년內 최다 (CBS 2008/10/13)

엉터리 오존 발생기 무차별 유통 (KBS 뉴스 9 2003/05/08 재인용)

Time 올해의 발명에 선정된 오존과일세척기 

'오존' 알러지 안 일으키는 건강한 와인 만든다

Smog exposure linked to premature deaths 

'오존' 심한 지역 거주자 호흡기질환 사망 위험 25~30% ↑

오존은 좋은 건데 주의보는 왜???