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[COVID-19] 코로나바이러스에 따른 공기질 변화

COVID-19 환자가 점차 늘어나면서 사회적으로 많은 문제가 생기고 있는 요즘입니다. COVID-19가 하루빨리 종식이 되어야 할 텐데 치료제나 백신이 나오기까지는 빨라야 내년 중순이 넘어야 한다는 의견이 많이 나오고 있는 것 같습니다.

오늘은 COVID-19에 따라서 대기질이 어떻게 변화가 되었는지 분석한 논문을 소개하려고 합니다. COVID-19가 사회적으로 많은 변화를 가져왔고, 환경적으로도 많은 변화를 가져왔습니다. 환경적인 변화 중 대기질 상태에 어떤 영향을 보여주었는지 분석한 논문입니다.

이 논문에서는 중국의 후베이성에서 2017년부터 2020년까지 1월, 2월, 3월의 대기질 공기를 분석했습니다. 2017년부터 2019년 은 COVID-19가 발생하기 전이고, 2020년은 COVID-19가 발생한 이후의 데이터입니다. 오염물질 항목은 초미세먼지(PM2.5), 미세먼지(PM10), 이산화황(SO₂), 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 오존 (O₃)으로 총 6개 항목을 측정했습니다. 그리고 이 6개의 항목으로 AQI 지수를 사용하여 분석했습니다. 

*AQI (Air Quality Index): 현재 공기가 얼마만큼 오염되었고 앞으로 오염 정도가 어떻게 될지에 대한 정보를 대중에게 제공해주는 지수입니다. 각 나라마다의 차이가 있지만 미국 EPA 지수가 가장 많이 사용되고 있습니다. 미국에서는 0부터 500까지의 지수로 나타내고 총 6단계로 나누어 제시하고 있습니다. 우리나라는 통합대기환경지수 (CAI, Comprehensive Air-quality Index)를 사용하며, 미국과 마찬가지로 0부터 500까지의 지수로 나타내고 총 6단계로 나누어 제시하고 있습니다.

아래 설명이 잘 나와있는 참고 사이트 2개입니다. 자세한 정보는 아래 링크를 타고 확인해 보시면 될 것 같습니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Air_quality_index

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8C%80%EA%B8%B0%EC%A7%88_%EC%A7%80%EC%88%98

-결과-

COVID-19 발생 전 후 대기질 오염물질 농도는 어떻게 변했는지 한번 확인해 보도록 하겠습니다.

6가지 오염물질 항목 중에서 초미세먼지, 미세먼지, 이산화항, 일산화탄소, 질소산화물 등 5가지 항목은 COVID-19 발생 후 그 이전 연도에 비해 감소한 것을 보실 수 있습니다. 이는 COVID-19로 인한 건설현장, 공장 운영, 자동차 이동 등의 감소로 인해 오염물질 농도가 낮아진 것으로 판단하고 있습니다. 하지만 오존은 COVID-19 발생 후 증가된 경향을 보이고 있습니다. 하지만 오존 항목은 농도가 증가하는 현상을 볼 수 있습니다. 이는 질소산화물이 감소하면서 일산화질소와 반응해야 하는 오존이 축적된 것으로 보고 있습니다. 위의 현상은 아래 반응식을 보시면 간단히 설명이 가능합니다. 일산화질소 (NO)는 오존 (O₃)와 반응해서 이산화질소 (NO₂)와 산소 (O₂)로 바뀌게 됩니다. 하지만 일산화질소가 줄어들면 반응해야 하는 오존은 남게 되고 축적되어 농도가 올라가게 될 것입니다.

NO₂ + hv (에너지) -> NO + O

O + O₂ -> O₃

NO + O₃ -> NO₂ + O₂

위의 그림은 AQI 지수를 나타낸 것입니다. 지수가 높을수록 (녹색 -> 노란색 -> 주황색 -> 빨간색 -> 보라색) 대기질이 나쁘다는 의미인데 눈으로만 봐도 COVID-19 발생 이후 낮은 AQI인 녹색, 노란색의 비율이 확연하게 증가된 것을 확인할 수 있습니다.

위 결과들을 보시면 COVID-19 이후 대기질 상태가 좋아진 것을 확인해 볼 수 있습니다. 다양한 원인이 있을 수 있겠지만 공장시설, 자동차 이용 등이 확연하게 감소된 이유일 것입니다. 뉴스에서도 전 세계 곳곳에서 맑은 하늘을 보게 되었다는 내용의 기사가 많이 나왔었습니다. 원래의 하늘을 이제야 조금씩 보게 된 것입니다.

COVID-19로 인해 사람들이 만들었던 오염이 멈춘 것처럼 보입니다. COVID-19를 빨리 이겨내고 이전과 같이 생활하게 되어도, 미래에도 계속해서 맑은 하늘을 볼 수 있도록 대기질을 계속해서 관리하고 개선하는 방향을 세워야 할 것 같습니다.