[대기오염] Lecture 13. 유해대기오염물질 - 휘발성유기화합물

휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds: VOC)은 실생활에서 가장 쉽게 노출되는 화학물질입니다. 증기압기 높기 때문에 쉽게 대기로 휘발됩니다. 그렇다고 VOCs가 대기에만 존재하지는 않습니다. 물, 토양, 식물 등 다양한 환경매체와 생체에도 있는 물질입니다. 특히, 유류나 용매로 오염된 토양과 지하수에서 VOC 농도가 높습니다.

 

VOCs는 인위적으로도 배출되며, 자연적으로도 배출됩니다. 인위적 VOCs는 대부분 유기용매 사용이나 연소 과정 등에서 배출되며, 벤젠과 같이 독성이 강한 물질이 포함됩니다. 그러나 자연적 VOCs는 식물 등에서 배출되는 물질로서 인체 독성은 없지만 대기 중에서 광화학반응으로 오존과 미세먼지를 생성하는데 큰 기여를 합니다. 

 

인위적 VOCs 중에서 가장 유명한 물질이 BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylenes)입니다. Toluene, Ethylbenzene, Xylenes는 산업용으로도 상당히 많이 사용되고, 자동차에서도 배출됩니다. Xylenes은 세 개의 이성질체가 있습니다.

 

자연적 VOCs로는 활엽수에서 배출되는 isoprene과 침엽수에서 배출되는 테르펜류(terpenes: α-pinene, β-pinene, limonene 등)가 대표적입니다. Isoprene은 산업적으로도 생산되므로(울산 산단에서도 배출됨) 산업도시에서는 자연적 배출인지 인위적 배출인지 구분할 필요가 있습니다. 

Isoprene (이소프렌)은 주로 활엽수에서 배출됩니다.

 

α-pinene 등은 소나무에서 나는 냄새 물질입니다.

 

인위적/자연적 VOCs 모두 광화학반응으로 오존과 미세먼지를 생성하는데 큰 기여를 합니다. 그래서 VOCs 배출을 줄이지 않으면 오존과 미세먼지 문제를 해결하기는 어렵습니다. 

 

우리 연구실에서는 울산의 VOC 공간분포를 고해상도로 처음으로 규명했습니다. 이전 연구에서는 일부(5개 이하) 지점에서만 측정했었는데, 이 연구에서는 14개 지점에서 측정했고, 이후로는 더 많은 지점에서 모니터링하고 있습니다.

https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-018-4032-5

 

Benzene은 주로 석유화학/비철금속산단, Toluene은 자동차산단, Ethylbenzene과 Xylenes은 조선산단에서 주로 배출되는 것을 확인했습니다. 

 

 

 

 

우리 연구실에서 출판한 VOC 연구논문을 아래 링크에서 확인할 수 있습니다. 

Sung-Deuk Choi "VOCs" - Google 학술 검색