대기 오염 영향 빗물 산성도 높아져
황ㆍ질소 배출 막아 피해 최소화해야
이덕환 (서강대 과학커뮤니케이션 교수)
푸른 행성 지구가 인간에 의한 환경 오염으로 몸살을 앓고 있다. 산성도가 지나치게 높은 산성비 때문에 대리석으로 만든 소중한 문화 유산이 녹아 내리고, 울창한 숲이 타들어 가는 안타까운 모습이 그 증거다. 지난 몇 세기 동안 우리 인류가 이룩한 눈부신 산업화의 결과다. 그렇다고 역사상 처음으로 인간다운 삶을 가능하게 해준 산업화를 포기할 수는 없는 일이니 진퇴양난(進退兩難)이 아닐 수 없다.
산성비는 빗물의 수소이온농도 지수(pH)가 5.6보다 작은 경우를 말한다. 사실 사람에 의한 인공적인 환경 오염이 없는 경우에도 빗물은 약한 산성을 나타낸다. 공기 중에 들어있는 소량의 이산화탄소가 빗물에 녹아 들어가서 약한 산인 탄산(炭酸)이 만들어지기 때문이다. 번개가 공기 중의 산소를 깨뜨려서 만들어지는 질산 이온도 빗물을 산성으로 만든다.
육지에 사는 대부분의 생물은 그 정도의 산성비에는 적응을 해왔다. 더욱이 산성비가 지구상에 번성하고 있는 생명 초량(바이오메스)을 유지시켜주는 역할을 하기도 한다. 모두가 감탄하는 종유석도 인류가 산업 활동을 시작하기 전부터 내렸던 산성비가 만들어낸 자연의 걸작품이다. 탄산칼슘으로 된 대리석이 산성의 빗물에 녹았다가 다시 본래의 단단한 상태로 되돌아간 것이다.
요즘에는 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 황(黃) 산화물과 자동차 엔진에서 배출되는 질소 산화물 때문에 빗물이 더욱 강한 산성이 되고 있다. 황과 질소의 산화물이 빗물에 녹으면 황산과 질산 이온이 만들어지기 때문이다. 오염이 심한 지역에서는 빗물의 pH가 4.0 이하로 떨어지기도 한다. 그런 빗물이 우리 인간에게는 직접적인 영향을 미치지는 않지만, 산성도에 민감한 식물의 생장에 심각한 영향을 미치기도 한다.
산성비의 피해는 지역에 따라 크게 달라진다. 일반적으로는 산성비의 원인이 되는 오염 물질이 많이 배출되는 지역이 문제가 되지만, 지형적 특성 때문에 배출가스가 쉽게 확산되는 경우가 직접적인 피해가 심각하지 않을 수도 있다. 그러나 대기의 흐름 때문에 오염원에서 멀리 떨어진 곳에서도 산성비의 피해가 심각할 수도 있다. 동유럽 국가에서 배출된 오염 물질 때문에 애써 가꿔놓은 독일과 스칸디나비아의 산림이 피해를 입은 것이 그런 경우다. 우리도 화석 연료를 무분별하게 사용하는 중국 탓에 산성비의 피해를 입게 될 가능성이 매우 높은 편이다.
산성비의 피해를 최소화하는 것이 아주 불가능한 것은 아니다. 우선 화석연료에서 문제가 되는 황을 제거하는 기술이 필요하다. 석탄이나 원유를 비롯한 화석연료 자체에서 황을 제거하는 탈황공정도 개발돼있고, 화석연료가 연소되고 난 후에 만들어지는 배출가스에서 황을 제거하는 방법도 있다. 황 불순물이 들어있는 원유나 석탄을 비교적 높은 온도로 가열해서 기체 상태로 존재하는 황화수소로 변환시키는 것이 가장 일반적인 탈황(脫黃) 방법이다. 요즘에는 미생물을 이용한 탈황 방법도 많이 개발되고 있다.
황ㆍ질소 배출 막아 피해 최소화해야
이덕환 (서강대 과학커뮤니케이션 교수)
푸른 행성 지구가 인간에 의한 환경 오염으로 몸살을 앓고 있다. 산성도가 지나치게 높은 산성비 때문에 대리석으로 만든 소중한 문화 유산이 녹아 내리고, 울창한 숲이 타들어 가는 안타까운 모습이 그 증거다. 지난 몇 세기 동안 우리 인류가 이룩한 눈부신 산업화의 결과다. 그렇다고 역사상 처음으로 인간다운 삶을 가능하게 해준 산업화를 포기할 수는 없는 일이니 진퇴양난(進退兩難)이 아닐 수 없다.
산성비는 빗물의 수소이온농도 지수(pH)가 5.6보다 작은 경우를 말한다. 사실 사람에 의한 인공적인 환경 오염이 없는 경우에도 빗물은 약한 산성을 나타낸다. 공기 중에 들어있는 소량의 이산화탄소가 빗물에 녹아 들어가서 약한 산인 탄산(炭酸)이 만들어지기 때문이다. 번개가 공기 중의 산소를 깨뜨려서 만들어지는 질산 이온도 빗물을 산성으로 만든다.
육지에 사는 대부분의 생물은 그 정도의 산성비에는 적응을 해왔다. 더욱이 산성비가 지구상에 번성하고 있는 생명 초량(바이오메스)을 유지시켜주는 역할을 하기도 한다. 모두가 감탄하는 종유석도 인류가 산업 활동을 시작하기 전부터 내렸던 산성비가 만들어낸 자연의 걸작품이다. 탄산칼슘으로 된 대리석이 산성의 빗물에 녹았다가 다시 본래의 단단한 상태로 되돌아간 것이다.
요즘에는 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 황(黃) 산화물과 자동차 엔진에서 배출되는 질소 산화물 때문에 빗물이 더욱 강한 산성이 되고 있다. 황과 질소의 산화물이 빗물에 녹으면 황산과 질산 이온이 만들어지기 때문이다. 오염이 심한 지역에서는 빗물의 pH가 4.0 이하로 떨어지기도 한다. 그런 빗물이 우리 인간에게는 직접적인 영향을 미치지는 않지만, 산성도에 민감한 식물의 생장에 심각한 영향을 미치기도 한다.
산성비의 피해는 지역에 따라 크게 달라진다. 일반적으로는 산성비의 원인이 되는 오염 물질이 많이 배출되는 지역이 문제가 되지만, 지형적 특성 때문에 배출가스가 쉽게 확산되는 경우가 직접적인 피해가 심각하지 않을 수도 있다. 그러나 대기의 흐름 때문에 오염원에서 멀리 떨어진 곳에서도 산성비의 피해가 심각할 수도 있다. 동유럽 국가에서 배출된 오염 물질 때문에 애써 가꿔놓은 독일과 스칸디나비아의 산림이 피해를 입은 것이 그런 경우다. 우리도 화석 연료를 무분별하게 사용하는 중국 탓에 산성비의 피해를 입게 될 가능성이 매우 높은 편이다.
산성비의 피해를 최소화하는 것이 아주 불가능한 것은 아니다. 우선 화석연료에서 문제가 되는 황을 제거하는 기술이 필요하다. 석탄이나 원유를 비롯한 화석연료 자체에서 황을 제거하는 탈황공정도 개발돼있고, 화석연료가 연소되고 난 후에 만들어지는 배출가스에서 황을 제거하는 방법도 있다. 황 불순물이 들어있는 원유나 석탄을 비교적 높은 온도로 가열해서 기체 상태로 존재하는 황화수소로 변환시키는 것이 가장 일반적인 탈황(脫黃) 방법이다. 요즘에는 미생물을 이용한 탈황 방법도 많이 개발되고 있다.
