정부 수년째 집중 관리에도 성과 안 나는 이유는?

6년새 질소산화물 배출 절반 감소
초미세먼지는 줄었는데 오존 늘어
기후변화로 온도 오르면 농도 상승
오염물질 비율 따라 관리법 달라

서울 시내 한 전광판에 서울지역 오존주의보 발령 정보가 제공되고 있다. 연합뉴스

수은주가 올라가면 덩달아 농도가 올라가는 대기오염물질이 있다. 오존(O₃)이다. 정부는 날이 더워지면 오존 집중관리를 실시하지만, 오존 농도는 매년 상승하고 있다. 오존의 원료는 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOCs)이다. 질소산화물은 최근 큰 폭으로 감소했지만 오존 농도는 올랐다. ‘오염원이 줄면 오염량도 준다’는 상식에 반하는 결과다. 오존처럼 질소산화물과 휘발성유기화합물을 원료로 하는 초미세먼지(PM2.5)는 꾸준히 줄었다. 오존이 ‘나홀로 상승세’를 보이는 이유는 뭘까.

1일 환경부는 오존 고농도 발생시기(5∼8월)를 맞아 ‘고농도 오존 집중관리 대책’을 추진한다고 밝혔다. 질소산화물 배출 사업장 특별점검, 휘발성유기화합물 비산배출시설 기술지원, 오존 위해성 홍보 강화 등이 실시된다.

정부는 몇 년째 이 같은 여름철 오존 관리를 해 오고 있지만 성과로 이어지지는 않고 있다. 오존 연평균 농도는 2015년 0.027ppm에서 2019년 0.030ppm, 지난해에는 0.032ppm까지 늘었다.

이에 반해 지난해 질소산화물 배출량은 2015년보다 50% 줄고, 질소산화물의 일종인 이산화질소(NO₂)의 대기 중 농도도 같은 기간 35% 감소했다. 오염 원료물질이 줄면서 PM2.5의 연평균 농도는 2015년 26㎍/㎥에서 2019년 23㎍/㎥로, 지난해에는 18㎍/㎥로 낮아졌다. 미세먼지(PM10)나 이산화황, 벤젠 등 대부분의 대기오염물질 역시 감소세다.

대세를 거스르는 오존의 역주행은 원료 물질의 양뿐 아니라 원료간 ‘비율’이 중요하기 때문이다. 김지영 국립환경과학원 연구관은 “오존은 오염물질(질소산화물, 휘발성유기화합물)의 광화학반응을 통해 생성되는데 이때 두 물질간 비율이 큰 영향을 미친다”며 “예를 들어 대기 중에 질소산화물이 많으면 오존이 만들어졌다가도 질소산화물이 오존을 분해해 산소(O₂)로 환원하는 반응이 일어난다”고 설명했다. 질소산화물이 많으면 오존이 되레 줄 수도 있단 뜻이다.

이 때문에 오존 관리대책을 세울 때는 질소산화물과 휘발성유기화합물의 비율이 중요하다. 질소산화물 비중이 높은 수도권에서는 휘발성유기화합물을 집중 관리해야 하고, 비수도권 지역은 질소산화물을 줄이는 게 오존 감축의 핵심이다. 그런데 이 비율의 중요한 한 축인 휘발성유기화합물은 배출원 파악도 힘들고 자연배출량(나무, 숲)도 많아 정확한 배출량 집계가 어려운 상황이다.

기상 조건도 오존 관리에 점점 불리하게 작용한다. 장영기 수원대 교수(환경에너지공학)는 “오존은 온도, 일사량, 습도에 영향을 받는데 기후변화로 점점 더워지면 오존이 더 잘 생성되는 경향이 있다”며 “지금까지는 미세먼지에 관심이 많았지만 앞으로는 오존에도 주목해야 한다”고 했다.

기후변화로 오염 관리가 어려워지는 건 미세먼지도 마찬가지다. 이날 기상청이 발표한 ‘동아시아 기후변화 시나리오를 활용한 대기정체 발생 전망’에 따르면 탄소 배출이 많을수록 대기정체가 더 잦아져 고농도 미세먼지가 나타날 가능성이 크다.

탄소 고배출 사회가 지속되면 현재 26.2일인 대기정체 발생일은 이번 세기 말(2081∼2100년) 많게는 41.5일까지 최대 15.3일(58%) 증가할 수 있다고 전망됐다. 절대적인 대기오염물질 배출량이 줄더라도 미세먼지가 계속 쌓일 위험이 커지는 것이다. 탄소 배출량을 대폭 줄이면 대기정체일을 28.1일로 현재와 비슷하게 억제할 수 있고, 지금같은 추세가 이어지면 대기정체일은 35.3일로 늘어날 전망이다.

윤지로·박유빈 기자