오존에 대한 올바른 이해(물리학교수의 이해)

오존에 대한 올바른 이해 (물리학교수의 이해)
작성일: 2005/10/22 AM 10:07 수정일: 2005/10/22 AM 10:27 작성자: 박배식(nithome)
마음을 진정하고 진실을 찾는 자세가 필요합니다. 오존 : 우리가 호흡하는 대기는 질소분자 78%, 산소분자 21% 그외 기타 여러 기체 성분 1%로 구성되어 있으며, 몇 만년전이나 현재나 지구상 어디에 가도 이 분포는 일정합니다. 다만 1%를 이루는 여러 기체성분중에 지역에 따라 조금씩 조성성분이 다르게 나타나지요. 따라서 우리의 건강에 해약을 끼치는 독성 기체는 종류에 따라 극 미량이 있어도 치명적인 성분이 있는가하면, 상대적으로 많은 양이 있어도 덜 치명적인 성분도 있습니다. 오존은 공기중의 산소분자 즉 산소원자 2개가 짝을 이루어 결합하여 있는 상태인데, 외부에서 자극을 즉 에너지를 주면, 마치 물체가 열받으면 녹아내려 결합이 약해지듯이, 결합이 약해져 원자 상태로 분해됩니다. 이 분해된 원자는 불안정하여 곧 다른 원자나 분자와 결합을 쉽게하게 됩니다. 즉 보다 안정된 상태로 되는 것이지요. 이 때 산소원자가 산소분자와 결합하여 산소원자 3개로 구성된 오존분자를 형성하게 됩니다. 이 오존분자는 산소분자에 비해 덜 안정된 상태로 다른 물질과 작용하여 산화시키는 산화력이 강한 물질입니다. 오존은 수소와 탄소등으로 이루어진 물질과 화학작용을 일으켜 물과 이산화 탄소로 되지요. 문제는 세포를 이루는 물질이 주로 탄수화물 즉 탄소와 수소로 이루어져 오존에 의해 쉽게 분해된다는 데 문제가 있습니다. 따라서 세균과 작용하면 세포를 분해해 살균작용을 하지요. 따라서 음용수에 오존살균기를 장치하여 살균된 물을 제공하여 식중독을 예방하기도 합니다. 그러나, 우리몸도 세포로 이루어져 공기중 오존에 쉽게 노출되는 피부가 손상을 입게됩니다. 공기중에는 태양으로부터의 자외선이나 기타 우주선, 지표상의 방사선물질에 의해 오존이 생성되어 낮은 농도로 검출됩니다. 다시 말해 낮은 오존 농도의 공기 중에서 우리는 생활을 하고 있습니다. 오랜 세월동안 진화한 지구상의 모든 생물체는 낮은 농도의 오존에 적응해 살아왔지요. 대개 공기중에서 측정되는 오존 농도는 0.025ppm이하로, 이 낮아보이는 오존 농도로 대기중의 살균기능이 있어 어찌보면 세균으로 부터 우리의 건강을 지켜준 일면이 있다고도 하겠습니다. 문제는 여기에 있습니다. 진화과정에서 적절히 적응력이 길러진 이상의 오존 농도는 건강을 해친다는 점이지요. 즉 인위적으로 일정 농도 이상의 오존농도를 조성하면 우리몸을 구성하는 세포가 치명적 손상을 입을 수 있는 데, 공기에 노출된 우리몸은 피부와 호흡으로 공기와 접촉하는 기관지와 폐포(허파꽈리)이지요. 따라서 높은 농도의 오존에 노출되면 피분 손상과 호흡기질환에 치명적이라고 합니다. 우리몸이 원하는 공기환경을 조성해야 합니다. 21세기는 안전한 음식, 안전한 물, 안전한 공기에 대한 연구가 바로 선진 기술이 될 것입니다. 1950년대 이후 미국에서는 연구를 통해 오존의 위험성을 밝혔고, 당시 유행하던 오존 공기정화기가 FDA(미국 식품의약안전청)에 의해 판매금지된 적이 있습니다. 이후 오존의 환경규제가 설정되어 8시간 평균 0.005ppm(우리나라 기준, 미국은 0.06ppm)이상이면 오존 경보를 발하고 있습니다. 공기중의 오존농도를 변화가 심하기 때문에 평균치를 말하며, 0.1ppm에서는 1시간이상 노출되면 위험하다고 합니다. 특히 여름철 자외선이 강하고 자동차 매년이 심하면 오존과 질소산화물 농도가 크게 올라가 오존경보를 발령하는 경우가 많이 있지요. 오존에 대한 얘기를 했는 데, 대게 오존이 문제가 될 때 함께 문제가 되는 게 질소산화물로 건강에 더욱 위험하지요. 질소와 산소가 대기의 99%를 조성하고 있기에 질소산화물에 대한 관심도 각별히 가질 필요성이 있습니다. 대도시의 공기오염 환경재난으로 런던의 스모그사건과 엘에이의 광화학스모그현상은 큰 재난이었지만 오늘날 대기오염에 대한 관심과 연구를 통해 대안을 세우는 큰 계기가 되었지요. 따라서 공기 정화기나 에어컨 오존 살균기등에서 발생되는 오존 기체가 생활공간으로 확산되지 않고 일정한 공간에만 갇혀 있으면 문제가 되지않습니다. 우리몸이 오존에 노출될 때가 문제지요. 음용수 소독에 사용되는 오존살균기의 오존이 밖으로 배출되지 않고 물통속에만 있으므로 염려할 필요가 없습니다.