임정호 UNIST 지구환경도시건설공학과 교수

“야간 농촌,오존 고농도로 남아 있어”

주간 도심에만 주목하던 관행 깨는 결과

농촌 지역에 맞는 오존 대책 필요

도심과 농촌 지역의 시간대별 오존 농도 및 기준 초과 분포 비교. 주간에는 도심 지역의 오존 농도가 높지만,해가 진 후에는 농촌 지역의 오존 농도가 더 높다. [사진=UNIST] 기침과 메스꺼움,천식을 유발하는 오존은 자동차 등이 내뿜는 오염물질이 햇빛과 만나 만들어진다. 통상 자동차나 공장이 많은 도심이 위험지역으로 꼽혔지만,농촌도 안전하지 않다는 연구 결과가 나왔다. 오존은 초미세먼지보다 작아 보건용 마스크로도 막을 수 없으며,폐포 깊숙이 침투해 염증 반응을 유발할 수 있다.

임정호 UNIST 지구환경도시건설공학과 교수팀은 오존이 밤새 농촌 지역에 장시간 체류한다는 연구를 국제 학술지 ‘유해물질저널’에 게재했다고 6일 밝혔다.

오존은 무색무취한 기체라서 감지하기 어렵다. 연구진은 인공위성 데이터를 활용해 동아시아 전역의 지표면 오존 농도를 24시간 추정할 수 있는 인공지능(AI) 모델을 개발했다. 지금까지는 구름이 있으면 오존을 관측할 수 없었지만,이번 AI 모델은 시간대나 날씨와 상관없이 관측이 가능하다.

연구진이 분석한 결과,오존 농도는 주간 도심 지역에서 높게 나타났지만,일부 도시 인근 농촌 지역도 높은 오존 농도를 보였다. 특히 해가 진 이후에도 오존이 줄어들지 않고 장시간 체류하며 고농도를 유지했다.

이는 기존의 상식과는 다른 결과다. 오존은 보통 기온이 높은 오후 시간대에,오염물질이 많은 도심에 많다고 알려져 있다. 오존을 만드는 재료인 햇빛과 질소산화물이 가장 많은 시간대와 공간이기 때문이다. 지금까지 대부분의 오존 감시 시스템과 저감 대책 역시 주간 도심에 집중되어 이루어졌다.

농촌 지역에 맞는 오존 대책이 필요하다는 지적이 나온다. 임정호 교수는 “지상 관측소가 대부분 도심에 집중되어 있어 놓칠 수밖에 없었던 오존의 특성을 정확히 반영했다”며 “향후 오존계절관리제 같은 정책 수립에도 정밀한 근거 자료로 활용될 수 있다”고 밝혔다.

연구진이 야간 농촌 지역의 오존을 분석할 수 있었던 건 AI로 새로운 오존 모니터링 방법을 찾아냈기 때문이다. 연구진은 일본 기상청이 운영하는 히마와리 8호의 다양한 기상 데이터로 AI의 판단 근거를 역추적해 밝기온도가 오존에 가장 큰 영향을 준다는 사실을 밝혀냈다. 밝기온도는 지표면이 방출하는 적외선 에너지 값으로,연구진은 이를 이용해 오존이 생성될 가능성을 파악했다.

기후위기가 심해지며 오존의 심각성은 매년 커지고 있다. 2019년 24일에 불과했던 오존주의보 발령일은 지난해 81일을 기록하는 등 매년 꾸준히 증가하는 추세다. 오존주의보는 대기 중 오존 농도가 0.12ppm 이상인 경우 발령된다.

왼쪽부터 김예진 연구원(제1저자),임정호 교수,최현영 연구원. [사진=UNIST]