[기자수첩] 봄철 자동차로 인한 오존발생 원인은..

정밀검사 질소산화물(NOx) 검사 신경써야..

매년 오존주의보 발령이 정부의 여러 대책에도 불구하고 증가하고 있어 걱정이 아닐 수 없다. 오존은 주로 자동차배출가스 중의 질소산화물(NOx)과 태양광선이 반응하여 생성되는 물질이다. 따라서 자동차정밀검사의 질소산화물(NOx) 검사에 각별한 주의를 요하고 있는 것이다.

대도시의 대기오염을 일으키는 가솔린(LPG포함)자동차의 배출가스 성분은 CO와 HC뿐 아니라 질소산화물(NOx)도 있으며, CO₂와 O₂도 있다. 이들 각각의 물질이 우리 인체와 자연에 주는 피해는 대단히 치명적이다.

질소화합물(NOx)은 NO, NO2, N2O 등의 여러 가지 화합물이 있기 때문에 이것들을 총칭하여 NOx라 한다. 질소는 공기의 약 77%를 차지하며, 안정된 원소로 간단히 산화하지 않으나 연소실 안의 고온, 고압에서 공기와 접촉 산화하여 질소산화물이 된다.

이것은 눈에 자극을 주고 패의 기능에 장해를 일으키는 오존을 생성케 함과 동시에 광화학 스모그의 원인이 된다. 배기가스 속에 들어 있는 질소화합물의 95%가 NO2이고, NO는 3～4% 정도이다.

광화학 스모그는 자동차나 공장 및 발전소 등에서 배출되는 탄화수소나 질소산화물이 직접 스모그로 되는 것이 아니라, 대기 속에서 강한 태양 광선(자외선)을 받아 광화학 반응을 되풀이하여 일어나며, 눈이나 호흡기 계통에 자극을 주는 물질이 2차적으로 형성되어 스모그가 된다. NOx는 자연 환경하에서 습기과 마주치면 초산으로 변해 맹독의 물질이 된다. 초산은 부식성이 강하고 매우 위험하다.

광화학 반응으로 발생하는 물질은 오존, PAN(peroxyacyl-nitrate), 알데히드(adlehyde) 등의 산화성 물질이며, 이것을 총칭하여 옥시던드(oxidant)라고 한다.

일산화탄소(CO)는 연료가 불완전연소시에 발생하는 무색, 무취의 가스다. 일산화탄소를 인체에 흡입하면, 혈액 속에서 산소를 운반하는 역할을 하고 있는 헤모글로빈과 결합하기 때문에, 신체 각부에 산소의 공급이 부족하게 되어 어느 한도에 달하면 중독 증상을 일으킨다.

일반적으로 0.15%의 일산화탄소가 함유된 공기 속에서 한 시간 있으면 생명에 위험이 있으며, 이것은 연탄에서 발생하는 일산화탄소의 중독사고를 통해 잘 아는 사실이다.

탄화수소(HC)는 탄소(C)와 수소(H)로 되어 있는 화합물을 총칭하여 탄화수소(hydrocarbon)라 한다. 탄화수소는 배기가스만이 아니라, 블로바이가스나 연료증발가스 속에도 들어 있다.

자동차에서 방출하는 전 탄화수소 가운데 배기 파이프에서 배출되는 것이 약 55%이고, 크랭크케이스의 블로바이가스로 배출되는 것이 약 25%, 연료탱크 및 기화기의 증발가스로 배출되는 것이 약 20%라고 한다. 농도가 낮은 탄화수소는 호흡기 계통에 자극을 줄 정도이나, 심하면 점막이나 눈을 자극하게 된다.

CO₂(이산화탄소)는 연소 효율을 나타내는 지표가 된다. 연료가 완전 연소하면 CO₂와 H₂O(물)가 생성된다. 화석 연료를 포함한 모든 내연기관은 산소를 포함한 혼합기에 착화하여 에너지를 발생시킨다. 이론 공연비에서는 연료(HC)가 산소(O₂)와 결합하여 완전 연소하면 CO₂와 H₂O(물)가 된다. CO₂(이산화탄소)와 O₂(잔류산소)는 무해가스이지만 지구 온난화의 문제를 안고 있다.

손진석 기자