스모그의 종류와 발생 원인

스모그의 종류와 발생 원인

1. 스모그(Smog)란?

스모그(Smog)는 연기(Smoke)와 안개(Fog)의 합성어로, 대기 중 오염물질이 농축되어 시야를 가리고 건강에 해로운 영향을 미치는 현상을 의미한다.
스모그는 발생 원인과 특징에 따라 런던형 스모그와 **LA형 스모그(광화학 스모그)**로 나뉜다.

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2. 스모그의 종류

(1) 런던형 스모그 (Sulfurous Smog)

① 특징

• 주로 겨울철, 이른 아침에 발생
• 고농도의 황산화물(SO₂)과 미세먼지(PM)가 주원인
• 공기 중에 포함된 습기와 결합하여 황산(H₂SO₄)을 형성
• 안정한 대기 상태에서 장시간 머물러 심각한 대기오염을 유발

② 주요 발생 원인

• 석탄 연소 → SO₂ 배출 증가
• 겨울철 난방 사용 증가
• 기온 역전 현상 → 오염물질이 지표 부근에 정체

③ 대표적인 사례

• 1952년 런던 대스모그 사건
  • 약 12,000명의 사망자가 발생
  • 원인은 난방용 석탄 연소로 인한 SO₂ 및 미세먼지 증가

④ 런던형 스모그의 생성 반응식

1. SO₂가 대기 중에서 산화됨

SO2+O2→SO3​

1. SO₃가 수분과 반응하여 황산 생성

SO3+H2O→H2SO4​

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(2) LA형 스모그 (Photochemical Smog)

① 특징

• 햇빛이 강한 여름철 낮에 주로 발생
• 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOCs)이 태양광을 받아 화학 반응을 일으킴
• 오존(O₃), PAN(Peroxyacetyl Nitrate) 등의 2차 오염물질 형성
• 시야 저하, 눈과 호흡기 자극 유발

② 주요 발생 원인

• 자동차 배기가스 → NOx, VOCs 배출 증가
• 햇빛(자외선)과 높은 기온
• 도시 지역에서 교통량이 많을 때 집중 발생

③ 대표적인 사례

• 1950년대 미국 로스앤젤레스(LA)에서 처음 발견
• 현재도 세계 여러 도시에서 발생(베이징, 멕시코시티, 도쿄 등)

④ LA형 스모그의 생성 반응식

1. NO₂의 광분해 반응

NO2+hv→NO+O

1. 오존(O₃) 생성

O+O2→O3​

1. 2차 오염물질 형성

O3+HC→PAN,H2O2,알데하이드등

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3. 스모그가 환경과 건강에 미치는 영향

(1) 인체 건강 영향

• 런던형 스모그: 호흡기 질환(기관지염, 천식), 심혈관 질환 악화
• LA형 스모그: 눈과 피부 자극, 폐 기능 저하, 면역력 감소

(2) 환경 영향

• 런던형 스모그: 건축물 부식, 토양 산성화
• LA형 스모그: 식물 광합성 저해, 농작물 피해

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4. 스모그 저감 대책

(1) 산업 및 교통 부문 대책

• 황산화물 저감: 석탄 대신 천연가스(LNG) 사용, 배연탈황(FGD) 설치
• 질소산화물 저감: 자동차 배출가스 정화장치(촉매 변환기, SCR) 장착
• 대체 연료 사용: 전기차, 수소차 보급 확대

(2) 도시 환경 개선

• 녹지 조성 및 도시 공원 확대
• 대기오염 예보 시스템 활용 및 차량 운행 제한