자동차로 인한 대기오염

자동차 연료인 휘발유나 경유

등 석유계 물질은 완전히 연소한다면 산소와 결합하여 수증기H2O와 이산화탄소 CO2 만 생성하지만 그러나 실제로 완전히 연소되지는 않고 불완전 연소하면 수증기나 이산화탄소가 아닌 유해물질이 형성되어 배기가스에 섞여 나오는데 중간 속도로 가솔린 기관을 운전할 때 질소 70프로 이산화탄소 18프로 수증기 8점 2프로 유해물질 1프로 정도로 배기가스가 이루어지고 일산화탄소는 무색무취의 유독가스인 일산화탄소 CO는 공기 부족상태에서 연소될 때 발생되며 즉 혼합비는 공기 분의 연료가 높을수록 CO는 증가하지만 그러나 공기 과잉일지라도 공기와 연료가 잘 혼합되지 않으면 CO가 생성되고 CO는 인체 흡입 시 혈액 중의 헤모글로빈 Hb과 결합하여 혈액의 산소운반 작용을 방해하며 CO가 0점 3프로 체적비 이상 함유된 공기를 30분 이상 호흡하면목숨도 잃을 수 있습니다.

 

탄환수소는

탄화수소 HC란 탄소 C와 수소 H로 조성된 화합물을 말하고 HC는 배기가스뿐만 아니라 블로바이 가스나 증발가스 중에도 포함되어 있어 불완전 연소로 형성된 배기가스 중 탄화수소는 그 형태가 다양하고 불완전 연소로 인한 HC는 CO와 마찬가지로 공기가 부족한 상태이거나 희박한 상태에서 연소가 진행될 때 주로 발생하며 또 연소실 표면 근처와 같이 충분히 고온인화염이 전달되지 않는 구석진 곳에서도 발생하고 HC는 호흡기계통과 눈을 심하게 자극하고 암을 유발하거나 악취의 원인이 되기도 하며 질소산화물은 일산화질소 NO 이산화질소 NO2 일산화이질소 N2O 등 여러 가지 질소산화물을 말하며 NOx로 표기하고 NOx는 연소실의 온도와 압력이 높고 동시에 공기가 과잉 상태일 때 주로 생성되며 그중 90에서 98프로를 차지하는 NO는 무색무미 무취인 물질로서 대기 중에서 서서히 산화되어 대부분 NO2로 변환되고 NO2는 적갈색이며 독성이 있고 자극적인 냄새가 난나며 특히 호흡을 통해 점막분비물에 흡착되면 산화성이 강한 질산으로 바뀌고 이렇게 생성된 질산은 호흡기 질환기관지염 폐기종 등을 유발하고 폐에 수종이나 염증을 유발할 수도 있으며 눈에 자극을 주는 물질이기에 NOx는 이외에도 오존의 생성 광화학스모그 발생 수목의 고사에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.

 

입자상 고형물질은 가솔린기관은 디젤기관에 비해

입자상 고형물질PM이 무시해도 좋을 만큼 적게 생성된다 디젤기관의 20분의 1에서 200분의 1 수준으로 자동차용 디젤연료는 공기가 부족한 상태에서 연소되면 순식간에 고형의 탄소핵이 생성되고 이 탄소핵은 탄소 분의 수소의 원자수 비가 약 0점 1 정도로서 직경 0점 02에서 0점 03의 입자 수백 개가 뭉쳐진 고형 미립자평균 입경 0점 1에서 0점 3이며 이는 머리카락 지름 100의 300분의 1에서 1000분의 1 크기이고 탄소핵에 응집된 입자상 고형물질은 폐암 등을 유발하는 발암물질로서 호흡기질환을 일으키는 것으로 알려져 있어 특히 초미립 입자상 물질이 건강에 악영향을 미치는 것으로 밝혀져 초미립 입자는 중량 규제에서 수량 규제로 전환되고 있습니다.

 

자동차에서 직접 방출되는 형태인 1차 오염물질 중 대표적인 것

은 NO2이며 수도권 지역에서는 자동차 등 이동오염원이 방출하는 NO2가 2015년 75프로를 차지하여 비중이 크다 자동차 배출가스에 들어 있는 1차 오염물질은 대기 중에서 화학반응에 의해 2차 오염물질을 생성하며 그 대표적인 것은 미세먼지와 오존인데 상당량의 미세먼지 PM2점 5는 질소산화물 NOx 휘발성유기화합물 VOCs 암모니NH3 등의 가스상 전구물질이 특정조건에서 화학반응을 일으켜 2차적으로 생성되며 각종 불완전 연소과정에서 발생한 질소산화물 NO NO2은 O3와 반응해 NO3가 되고 NO3는 물과 반응하여 HNO3를 생성하며 HNO3는 대기 중에 NH3 등과 반응하여 질산암모늄 NH4 NO3 Ammonium Nitrate 등 미세먼지를 구성하는 물질이 되고 전체 오존 O3의 약 90프로는 지상 20에서 40km 사이의 성층권에 존재하면서 태양광선 중 생명체에 해로운 자외선을 흡수하여 지상의 생물들을 보호하는 좋은 오존이며 반면 나머지 10프로는 지상 10km 이내의 대류권에 존재하여 지표 오존이라고도 하는데 호흡기나 눈을 자극하는 나쁜 오존이라 할 수 있습니다.

 

※ 참조문헌 : 친환경 자동차 (환경부 2019)